电控柴油发动机不能启动故障排除
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摘要发动机无法启动是现代汽车电控发动机的典型故障之一。
本文先阐述电控高压共轨的定义,然后以长城哈弗GW2.8TC—CB18型增压共轨柴油机为例,因电控系统故障造成无法启动的故障原因、故障的诊断与排除二个方面进行详细分析,通过维修案例对此故障的诊断与排除方法进行论证。
关键词:典型故障电控高压共轨原因分析故障诊断浅议长城哈弗共轨柴油机机无法启动的故障诊断与排除前言我国汽车工业正处于发展和提高时期,随着人民生活水平的提高,拥有汽车的家庭越来越多。
人们对汽车的使用性能,要求也越来越高。
国产汽车长城哈弗H系列车型销量一直很好,长城哈弗柴油版上市之后,很多潜在客户询问“电控高压共轨”是什么技术?为什么客户关心发动机采用的是什么技术,因为发动机就好比是汽车的心脏,发动机性能的好坏就直接影响到汽车的动力性、经济性、舒适性、可靠性、安全性和排放净化。
发动机不能启动就意味着车辆不能行使,给车主的出行带来不便。
长城哈弗GW2.8TC—CB18型增压共轨柴油机安装了BOSCH公司的CRS2.0(第二代)共轨系统,采用了EDC16C39电控单元,最大喷油压力为145MPa。
柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构与一身。
它可以实现喷射压力、喷油时间和喷油量的精确控制,降低了发动机噪音和减少了废气的排放等等。
一电控高压共轨的定义“电控”是指喷油系统有电脑控制,ECU(俗称电脑)对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制,能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡,而传统的柴油机侧是机械控制,控制精度无法得以保障。
“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出1.1倍,最高喷油压力为145MPa(而传统柴油机的喷油压力为60—70 MPa),压力大雾化好燃烧充分,从而提高了动力性,最终达到省油的目的。
“共轨”是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴,喷油量经过ECU的精确计算,同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油,使发动机运转更加平顺,从而优化柴油机的综合性能。
朝柴电控发动机常见故障的原因分析与处理故障现象故障部位故障原因原因分析处理结果1、不能启动或启动不正常控制单元(ECU)冷起动功能失效1、冷起动端口没有开启开启端口2、整车厂冷启动继电器没有连接正确连接整车预热电路3、预热塞失效更换预热塞ECU输入端不供电1、为控制单元ECU提供电源的主继电器烧蚀更换主继电器2、为控制单元ECU提供电源的主继电器保险烧蚀更换保险3、为控制单元ECU提供电源的主继电器烧蚀1、3、5正极不供电(线路损坏)更换或连接4、控制单元ECU插接件不到位重新插接5、点火索到ECU控制引脚(K28)断路检查点火索及线路ECU控制信号不可信1、ECU内部电路烧损,故障灯不自检更换控制单元ECU2、控制单元ECU进水吹干ECU即可3、ECU插接件进水吹干插接件1、不能启动或启动不正常控制单元(ECU)ECU型号装错(诊断仪没有报错信息)批次供货状态不一致,或与发动机的实际机型不符更换同状态、同型号ECU主继电器1(或2)信号不可信控制单元ECU内部主继电器1或2损坏(在线超出门槛值)更换控制单元ECU低压燃油管路轨压错误或轨压低于下限门槛值1、油水分离器堵塞更换或清理油水分离器2、传感器线束插接件松动重新插接3、滤器堵塞更换或清理主柴滤器4、分配器(三通)堵塞(孔径要求大于∮10mm)清理或更换5、油管弯度太小或打折调整6、长时间使用因腐蚀而使内径变小更换7、油管连接松动进空气紧固和排气8、油路进、回油方向接反(油水分离器、滤清器端、泵端)检查更正油孔过小1、不能启动或启动不正常低压燃油管路轨压错误或轨压低于下限门槛值9、油箱无燃油或油量不足添加燃油10、进、回油管距离过小(要求大于20cm)按要求调整11、回油管没在(油箱)燃油液面以下调整至液面以下线路无控制信号各线束接触不良关闭电源,插紧各线束插头起动同步状态故障检查连接线束起动保险、起动机发动机不转起动不受ECU控制检查保险、线路及起动机起动受ECU控制根据诊断仪检查信息进行故障排除传感器凸轮轴与曲轴传感器信号不可信(P码为:0016)高压泵前端齿轮箱内部信号错误(两气门发动机)更换齿轮箱,并根据实际情况调整齿轮室供油正时标记传感器连接错误重新连接故障现象故障部位故障原因原因分析处理结果1、不能启动或启动不正常传感器凸轮轴传感器信号不可信1、安装间隙超差(设计要求0.5-1.5mm)调整间隙2、传感器吸附异物或损坏清理或更换曲轴传感器信号不可信1、安装间隙超差(设计要求0.5-1.5mm)调整间隙2、传感器吸附异物或损坏清理或更换油门踏板传感器信号不可信1、线束插接不到位或断路重新连接2、踏板1、2在线电压超出门槛值(100%开度,正常值为:踏板1是3.7~3.9V;踏板2是1..7~1.9V)更换油门踏板3、拔下油门踏板传感器的连线,发动机可以进入怠速状态,但不能加速。
电控柴油发动机发动不着故障诊断与排除摘要:随着科技的不断发展,电控柴油发动机已经逐渐成为主流。
然而,由于其特殊的工作原理和高度复杂的结构,这种发动机也会遇到各种各样的故障。
其中最常见的问题之一就是发动不着。
本文主要通过对发动机启动过程中可能出现的故障原因进行分析和归纳,提出了一些实用的排查方法和技巧,希望可以有效地解决发动机发动不着的问题。
关键词:电控柴油;发动机不着;故障排除引言:伴随科技更新换代以及环保理念的攀升,汽车行业也呈现快速发展形势,使其更加高效、环保、耐用。
电控柴油发动机就是其中最为典型和优秀的代表,被广大消费者广泛应用,并受到越来越多的青睐和肯定。
然而,在使用电控柴油发动机的过程中,我们有时会遇到发动机发动不着的问题,这不仅会影响车辆的正常使用,还可能导致一些安全隐患。
因此,进行其故障的诊断和排除方法的研究具有重大意义。
一、电控柴油发动机发动不着故障类型(一)电路故障电控柴油发动机启动需要电力的支持,如果电路出现故障,如电池电量不足、起动机线路接触不良、电磁阀损坏等,就会导致发动机发动不着。
(二)燃油系统故障燃油系统是电控柴油发动机正常运转的关键,如果燃油泵损、喷油器、滤清器损坏,就会使燃油无法及时供应到发动机,从而无法启动。
(三)空气系统故障电控柴油发动机的燃烧需要空气的参与,如果空气滤清器、进气道、增压器等出现问题,就会影响空气的供应,也会严重阻碍发动机正常运转。
(四)机械故障电控柴油发动机的启动需要各种机械部件的协调运转,如发动机曲轴、连杆、气门、活塞等,如果这些机械部件出现故障,也会导致发动机无法启动。
二、发动机发动不着原因分析及故障排除方法(一)确认电气系统正常1.检查电池是否有足够的电量。
电池是提供发动机启动所需电能的重要部件。
在检查过程中,首先查看一下电池电量是否充足,以及电池是否有损坏,如果有这两种情况,就会使得发动机不能发动或者启动困难。
因此,需要检查电池的电量,确保电池充电状态良好,并检查电池是否出现漏液或其他故障。
柴油机常见故障与排除法一、柴油机不能启动1、电路故障:这也是最常见的。
电控发动机的起动机有得受ECU控制,有的不受。
很多司机再接车后的第一件事就是将起动机与钥匙门直接连接,为的就是能够直接启动,不受ECU控制。
这样做很正常,但是你在不了ECU原理的条件下,随便调整线路,会有很大的安全隐患。
近日就有一用户私自改线造成ECU无法正常工作。
2、故障码最简单的接触:故障码分现行和历史故障。
现行故障无法删除,历史故障可以通过断电解除。
假如发动机有历史故障可以将电瓶线取下,5分钟后在接上,历史故障会消失。
但工作中需要留意切勿将正负极接反,否则会烧毁ECU。
3、燃油系统故障:柴油机被启动电机带动后不发火,回油管无回油(1)燃油系统中有空气检查燃油管路接头是否松弛,排除燃油系统中的空气。
(2)燃油管路阻塞检查管路是否畅通。
(3)燃油滤清器阻塞清洗滤清器或调换滤芯。
(4)输油泵不供油或断续供油检查进油管是否漏气,进油管接头上的滤网是否堵塞。
如排除后还不供油,应检查进油管和输油泵。
(5)喷油很少,喷不出油或喷油不雾化将喷油器拆出,接在高压油泵上,撬喷油泵柱塞弹簧,观察喷雾情况必要时应拆洗。
(6)喷油泵调速器超纵手柄位置不对起动时应将手屏位置推倒空载,转速700~900r/min左右位置。
二、排气烟色不正常1、排气冒黑烟断续冒黑烟是由于个别气缸燃烧不完全所致,具体原因是,个别气缸的喷油器喷射质量不良,活塞环与气缸壁磨损严重或气门漏气,造成该缸进气量减少,个别气缸供油时间过晚,此时,可采用断油法,逐缸切断喷油泵至喷油器的高压油路,逐个停止各缸的工作,并观察尾气的变化情况,找出排黑烟的气缸。
然后,该缸换一标准喷油器,观察是否还排黑烟,如排黑烟现象消失,则表明故障是由该缸喷油器喷射质量不良引起的,否则便是该缸密封性不良或供油时间过迟引起的。
1.1 检查空气供给系统若柴机进气不足,则进入柴烧室的空气量偏少,柴油燃烧不充分,部分柴油在高压下变为炭黑粒子而形成黑烟,此时应检查:空气滤芯、进气道是否堵塞;增压器工作状况、进气歧管是否漏气;配气相位的变化,气门是否正确,进排气门座是否漏气;活塞、活塞环、气缸套是否过度磨损而密封不良。
东风柳汽霸龙-潍柴WP10发动机无法启动故障排查东风柳汽霸龙-停车后启动不了故障故障现象:一辆东风柳汽霸龙重卡,搭载潍柴WP10.336N发动机,使用BOSCH发动机电控系统,在半路停车吃饭后出现起动不了,起动机运转正常。
故障分析:首先,打开点火开关,连接解码器对该车进行故障检测,读取故障码为:1、排气制动蝶阀地短路;2、主辅刹车信号不可靠;3、离合器信号不可靠。
读取完毕故障码并记录下来后,清除故障码,但故障码清除不了,这一点证明发动机电路确实是有故障。
于是有解码器进入发动机数据流项目进行数据流检测。
结果数据流大部分都正常,实际轨压与设定轨压相一致,传感器的数据流也正常,只是在起动过程中,预喷射与主喷射的喷油脉宽都没有发生变化,这也说明电控单元ECU没有控制喷油器电磁阀工作,为了进一步确定数据流情况,我使用示波器对喷油器电磁阀进行工作检测,确实没有波形输出。
这也说明电脑不控制喷油器电磁阀工作即喷油器不喷油。
接着松开喷油器高压油管的接头,打起动机时有高压油喷出来,这也说明油泵油泵基本正常,况且在电脑数据流中也看出油路是正常的。
接着我先按照解码器故障码提示进行故障排查。
检查排气制动电磁阀的工作线路(电路如图所示)首先用万用表电阻档检测排气制动阀到继电器之间的线路导通情况,再检测电脑电源输出线路到电磁阀的导通情况。
都正常。
但检查线路是发现,2.03端子与地之间居然导通,即说明有短路现象。
同时检测1.04端子也有对地短路现象。
于是我先把2.03的引出线剪断,打开点火开关,用万用表检测2.03端子电压为0V,1.04端也是0V,于是再把1.04端子引出线剪断后,检测1.04;2.03端子都有24V,这说明1.03端子接出的线路有短路现象。
最后检测发现1.04端子接出线在大梁上短路到地。
处理好后,再用解码器清除故障码重新读故障码发现没有故障码显示即系统正常。
但是令人费解的是发动机仍然不能起动。
但是现在发动机是没有故障码显示,也就说明电路基本没问题了,但为什么发动机仍然不能起动呢?会不会是油嘴有问题,但六只喷油器一起坏的情况是很小的,但还是把油嘴拆下来用检测台检测,发现有一只油嘴电磁阀工作但不喷油,维修好这只油嘴后装上发动机上,接好线束,起动是用启动液带动4、5秒中能勉强着车,熄火后再也打不着,拔掉凸轮轴位置传感器后,起动2秒中着车。
电控柴油发动机及其综合故障诊断摘要目前,柴油机燃油喷射系统和发动机管理系统的发展迅速,对使用者和维修者的要求也越来越高。
本文在分析目前电控柴油机技术的基础上,结合先进的德国BOSCH EPS815柴油共轨试验台,对车用电控柴油发动机的综合性故障进行较为深入的诊断和排除。
关键词柴油机电控系统EDC 综合故障诊断排除一、柴油机电子控制系统(EDC)柴油机的电子控制系统(EDC)可以使柴油机因工况不同而调整喷油参数,这就是电控柴油机能广泛应用在汽车上的原因。
EDC的主要目标是节省燃料、降低排放(NOx、CO、HC、颗粒物)和提高功率及增加转矩。
发动机管理系统主要包括以下几方面:高的喷油压力;预喷射和二次喷射;喷油量、进气压力和喷油正时随工况而调节;启动时根据温度额外喷油;图1 燃油喷射控制系统框图怠速控制与发动机负荷分离;整个使用寿命内对喷油脉宽和喷油量的精确控制。
装有EDC的车辆的驾驶员不再利用机械连接来控制发动机,ECU根据不同工况计算喷油正时和喷油量。
喷油量决定于一系列的参数,主要包括以下方面:驾驶员意图;发动机工况;发动机温度;排放要求等。
EDC系统可以分成3个组成模块:(1)传感器及驾驶员操作信息负责检测发动机工况和设定值(操作开关),其作用是把物理量转化成为电信号。
(2)ECU根据开环或闭环控制--算法处理传感器和驾驶员操作发送的信号,向执行机构输出电子控制信号。
(3)执行机构负责把电信号转化成机械动作。
二、EDC系统的工作过程1.数据处理EDC的主要功能是控制喷油量和喷油时间。
共轨燃油喷射系统还可以控制喷油压力。
ECU接收从传感器发来的信号,利用这些输入数据和存储的MAP图,微处理器计算出喷油时间和喷油脉宽。
这些信息被转换成电信号,控制相应的执行器。
2.燃油喷射控制图1所示为各控制模块参与燃油喷射计算的顺序框图。
为了使发动机可以在所有的工况下都能获得最好的燃烧效果,ECU必须计算所有工况下的喷油量。
发动机不能启动是发动机常见的故障之一,主要表现为:曲轴位置传感器不工作,发动机无法启动,凸轮轴位置传感器不工作,发动机无法启动,高压共轨不工作,发动机无法启动,高压泵电磁阀不工作,发动机无法启动等,发动机无法启动应针对故障现象多方面分析故障原因来依次排除,准确分析出故障部位,方可达到事半功倍的效果,并且排除故障可以达到更好的效果。
柴油车均应用的是电控发动机,此文章以长城28T柴油发动机无法启动检测与维修的故障进行分析。
关键词:柴油车;高压共轨;无法启动;发动机引言 (1)第1章长城28T柴油发动机 (1)1.1长城28T柴油发动机介绍 (1)1.2 2.8TC柴油机的组成 (3)1.3 2.8TC柴油机机械部件介绍 (4)1.4 2.8TC柴油机电子部件介绍 (9)第2章长城28T柴油发动机无法起动故障原因分析 (14)2.1故障原因分析 (14)2.2故障检测及排除 (14)第3章长城28T柴油发动机案例 (23)3.1案例:长城28T凸轮轴位置传感器故障 (23)3.2案例:凸轮轴位置传感器正常发动机无法启动 (24)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)引言随着如今科技的快速发展,汽油车发动机制造成果取得前所未有的巨大成功。
随着汽油车的发展,柴油车也在不断进步,现如今柴油发动机不仅在硬度上更强,动力更强转速更稳,寿命更长,同时也最新研发了最新高压共轨技术。
使发动机总体性能协调发展。
发动机不仅仅只是一些机械零件的总和更是技术与运动的体现。
不过车辆在正常使用经历了热血期后,发动机故障会随之而来,发动机无法启动是一种基本常见的故障,也是一种比较典型的故障。
第1章长城28T柴油发动机1.1长城28T柴油发动机介绍长城GW28TC型柴油发动机,采用的是德国BOSCH公司的CRS2.0共轨式供油系统来控制燃油的喷射,配气正时机构采用皮带传动,具有质量轻,噪音小等优点,并采用的是无缸套缸体设计,并对缸盖气道做了优化设计,提升了进气效率,燃烧室型线做了优化,在废弃再循环装置中增加了EGR冷却器,上述设计提高了发动机的功率,大幅度降低了发动机的排量,使发动机油耗得到了良好的改进。
柴油发动机不易起动故障诊断与排除情景描述某客户反映该挖掘机故障为发动机为不容易起动或起动后发动机易熄火,有时发动机无力,发动机故障指示灯常亮,经班组长试车检查故障现象与客户所说的一致,现需要维修技工根据维修手册相关要求,在规定时间内对发动机的故障进行诊断和维修,维修完成后自检交付班组长验收。
学习目标知识目标1.能叙述柴油发动机不易起动故障发生的原因;2.能叙述柴油机电控高压共轨系统类型、组成、功用及故障诊断方法;3.能查阅维修资料收集信息,讨论和制定出相应的故障诊断流程。
技能目标1.能叙述并执行发动机操作、设备运用、消防等安全操作规程;2.能正确选择使用仪器和设备,对故障进行检测和记录,确认故障原因;3.能对维修资料、互联网资源进行检索,完成工单、工作页的填写。
素养目标1.能制定工作计划,独立完成故障诊断与排除流程;2.能够与小组其他成员进行有效的沟通与合作。
学习活动流程1.学习活动1—教师发布工作任务,学生以小组形式完成任务分析与检查;2.学习活动2—学生分组讨论学习柴油发动机不易起动故障诊断相关知识;3.学习活动3—学生分组讨论制定维修方案,指导教师将共性问题集中讲述、总结和展示阶段成果;4.学习活动4—学生分组进行故障的检测与记录,并完成故障诊断与排除工作;5.学习活动5—学生对故障维修的结果进行检验。
学习任务一任务分析一、机器设备的基本检查1.参考实际案例以书面的形式列举共轨燃油系统检修注意事项。
2.请填写挖掘机的基本信息完成基本检查,并填写作业记录表1-1。
作业记录表表1-1二、故障码的读取与分析请按照以下步骤,填写读取故障码和数据流作业记录表1-2。
读取故障码和数据流作业记录表表1-2学习任务二资讯获取发动机不易起动是挖掘机发动机常见的典型故障。
如果出现了发动机不易起动的故障,原因很可能是发动机的燃油系统、电子控制部分或机械部分元件出现了故障。
因此,在故障诊断与排除过程中,应集中在以上几个系统。
一、电控高压共轨燃油系统故障分析1.电控高压共轨系统学习电控高压共轨系统主要由油箱、柴油滤清器(预滤、精滤)、输油泵、高压泵、共轨管、电控喷油器、高低压油管、各种传感器、电控单元(ECU)、各种执行器、电子油门、连接线束等组成,如图1-1、图1-2所示。
图1-1 电控高压共轨系统结构组成图1-2 玉柴4F 发动机共轨系统示意图(1)电控高压共轨燃油系统的组成汽车柴油机电控高压共轨喷油系统的主要部件由低压供油部分和高压供油部分组成。
①低压供油部分电控高压共轨喷油系统的低压供油部分包括:燃油箱(带有滤网)、输油泵、燃油滤清器及低压油管。
低压油路中有进油和回油两部分:进油,燃油从油箱内通过粗滤到燃油滤清器再到齿轮式输油泵;回油,喷油器回油、油轨和电控高压泵回油接到一起回到油箱。
②高压供油部分电控高压共轨喷油系统的高压供油部分包括:带调压阀的高压泵、高压油管、作为高压存储器的共轨(带有共轨压力传感器)、限压阀和流量限制器、喷油器、回油管。
发动机油路走向原理图(见图1-3、图1-4)(CP3.3油泵:适用于玉柴4E、4G、6J、6A、6G等中型等系列博世共轨发动机)图1-3 博世共轨发动机油路走向原理图图1-4 YC4F发动机油路走向原理图燃油的主要走向:油箱→粗滤带(手油泵)→燃油分配器→输油泵(在高压油泵后端)→细滤→压油泵→共轨管→喷油器。
2.电控高压共轨燃油供给部分主要部件高压共轨油路部分主要零部件有:高压油泵、高压油轨、共轨压力传感器、流量控制阀和喷油器、压力调节阀等。
(1)高压油泵如图1-5所示。
图1-5 玉柴国Ⅲ4F柴油机采用双缸泵①高压油泵的作用通过电控高压泵的持续工作,将燃油输送到高压轨中,在轨内蓄压。
ECU通过油泵上的油泵执行器(内压控制阀)来控制在高压轨中的燃油压力,高压轨上的轨压传感器反馈轨压信息给ECU,形成一个闭环控制,高压轨中在任何时刻都蓄有一定压力的高压燃油。
在ECU 根据内部的标定数据计算出需要某缸喷油的时候,由ECU 通过控制喷油器的磁电电磁阀的工作来使喷油器在计算的时刻喷出计算出的燃油量。
目前,国内车用柴油机广泛采用了Bosch第二代共轨系统(CRS2.0),最大供油压力在130~135MPa之间(视具体机型而有所区别),常见的高压泵型号有:CP1、CP1H、CP2、CP3等。
②高压油泵工作原理输油泵将燃油从油箱吸出,经过带有油水分离器的燃油滤清器到达高压泵的进油口。
输油泵使燃油经节流阀的节流孔,进入高压泵的润滑和冷却回路。
凸轮轴使3个柱塞按照凸轮的外型上下运动。
当供油油压超过安全阀的开启压力(0.5-1.5bar),高压泵的柱塞正向下运动(吸油行程),输油泵使燃油经高压泵进油阀进入柱塞腔。
在高压泵柱塞越过下止点后,进油阀关闭。
柱塞腔内的燃油被密封,压缩后当压力升高到共轨的油压,出油阀被打开,被压缩的燃油进入高压循环。
柱塞继续供油,直到到达上止点(供油行程),压力减少,导致出油阀关闭。
(2)高压共油轨①高压共油轨的作用高压共轨在储存高压燃油的同时,使高压油泵的供油和喷油器喷油时产生的高压振荡衰减,因此喷油器的开启时刻和喷油压力能维持定值。
高压共轨同时还起燃油分配器的作用。
在高压共轨上装有用于测量共轨压力的共轨压力传感器(燃油通过高压共轨上的一个小孔流向高压共轨压力传感器)及流量限制器(在管接头内部),如图1-6所示。
图1-6 高压共轨结构图②流量限制器的作用流量限制器的作用是防止喷油器可能出现的持续喷油现象。
为此,由共轨流出的油量超过最大流量时,流量限制器将自动关闭流向相应喷油器的进油口,防止继续喷油。
流量限制器的结构图,如图1-7示。
流量限制器有一个金属外壳,外壳两端有外螺纹,上端拧在共轨上,下端拧入喷油器的进油管。
外壳两端有孔,以便与共轨或喷油器进油管建立液压联系;流量限制器内部有一个活塞,一根弹簧将此活塞向共轨方向压紧;活塞上的纵向孔连接进油孔和出油孔,纵向孔直径在末端是缩小的,起到精确计量的节流孔的效果。
图1-7 流量限制器的结构图(3)喷油器Bosch共轨系统第二代喷油器采用的是电磁阀式喷油器,由孔式喷油嘴和电磁阀(喷油器电磁阀的灵敏度为0.2 ms左右)等组成。
喷油器喷孔的数量一般为6个左右。
来自高压共轨的高压燃油,经油道流向喷油嘴,同时经节流孔流向针阀控制腔,针阀控制腔通过球阀控制的泄油孔与回油管路相连。
①喷油器的组成喷油器主要由控制室、压力室、喷油嘴、调压弹簧、量孔、控制活塞、喷油器电磁阀TWV等组成,其顶端印有快速识别代码QR,安装喷油器时将该码输入ECU,可将各缸喷油量的差别控制在1.5%,如图1-8所示。
图1-8 喷油器的组成②喷油器的工作原理当喷油孔的电磁阀不通电时,泄油孔关闭,作用在针阀控制活塞顶部的压力大于作用在针阀承压面上的压力,针阀被迫进入阀座而将高压油道与燃烧室隔离。
当喷油器的电磁阀通电时,泄油孔被打开,针阀控制腔的压力降低,作用于针阀控制活塞顶部的压力也随之下降。
一旦压力降至低于作用于喷油嘴针阀承压面上的压力,针阀上升,燃油经喷油嘴喷孔喷入燃烧室。
此外,在控制柱塞处泄漏的燃油,通过回油管和高压油泵出来的回油一起流回燃油箱,喷油器工作过程如图1-9所示。
图1-9 喷油器工作过程德尔福喷油器将高速的压力平衡式电磁阀与低的回油泄油液压概念结合起来,降低了整个系统的复杂性,从而省掉了两个昂贵的零件:共轨压力控制阀和燃油冷却器。
省掉共轨压力控制阀是借助于一种创新的共轨释压策略来释放共轨中的油压,ECU利用喷油器中的高速电磁线圈的特点使共轨能快速释压,从而快速切断向燃烧室喷油。
省掉燃油冷却器是得益于喷油器低的泄流和共轨压力控制阀的取消,两者的共同效果明显减少了回油量,从而减少了燃油冷却的必要性,相对于传统喷油系统有以下的优点。
a.喷油压力的产生不依赖于发动机转速与喷油量,轨内供喷油器喷油的压力可达1450bar,甚至更高。
b.喷油器可以在任何时刻喷油,可根据性能排放要求完成多次喷射。
c.高的喷射压力使喷油器的喷孔可以做的更小,由此缸内可完成更好的雾化,混合更均匀。
d.供油均匀,使喷油泵与传统机械喷油系统相比,尺寸更小,且驱动装置不用承受高压负载峰值。
e.喷油压力固定,喷射均匀,混合均匀,燃烧更稳定。
二、电控高压共轨电子控制部分故障分析1.电控高压共轨电子控制部分学习采用共轨喷油系统的柴油机,其电控装置(如图1-10所示)分为3个分系统。
图1-10 电控高压共轨电子控制部分(1)传感器部分——采集运行状况和额定值的传感器和额定值发送器,它们将各种不同的物理参数转变为电信号(曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、加速位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、燃油温度传感器、进气压力传感器、大气压力传感器)。
(2)电子控制单元ECU——用于根据一定的数学计算过程(调节算法)处理信息,并发出指令电信号。
(3)执行器——用于将ECU输出的指令电信号转变为机械参数(燃油计量阀、喷油器电磁阀)。
2.曲轴/凸轮轴传感器(1)作用:精确计算曲轴位置,用于喷油时刻、喷油量的计算,转速计算。
(2)特性:可变磁阻式,安装于齿轮室上;空气间隙:0.5mm~1.5mm;静态电阻值:860欧;工作环境:-40度~120度。
(3)工作原理感应式转速传感器跟脉冲盘相配合,用于提供发动机转速和曲轴上止点信息。
感应式转速传感器由一个永久磁铁和磁铁外面的线圈组成。
脉冲盘是飞轮前端面,原本加工60个齿,但是由两个空缺。
工作原理是利用磁电效应,脉冲盘装在曲轴上,随曲轴转动。
当齿尖紧挨着传感器的端部经过时,铁磁材料制成的脉冲盘切割着转速传感器中永久磁铁的磁力线,在传感器线圈两端产生一定频率的感应电压,作为转速信号输出给电控单元。
如图1-11、1-12所示。
图1-11 曲轴/凸轮轴传感器图1-12 插接件3.增压压力及温度传感器(1)作用:主要通过计算空气量,控制“空燃比”。
(2)特点:集成温度传感器与压力传感器;工作温度范围:- 40~130℃;工作压力范围:50~400kpa;压力传感器为5V供电,输出信号电压:0.5~4.5V,温度传感器为NTC热敏电阻传感。
(3)工作原理:把压力信号转化为电压信号,然后送给ECU,由其进行相关比较,运算后控制执行器的动作。
见图1-13、1-14、1-15所示。
压力传感元件主要为一片硅芯片,在中央蚀刻出压力膜片。
压力膜片上有4个压电电阻作为应变元件组成一个惠斯顿电桥。
硅芯片的背面为参考真空,定值和整流电路也集成在硅芯片上。
进气歧管压力的改变使压力膜片受力变形,压阻效应使电阻改变,通过芯片处理后,形成与压力成线性关系的电压信号。
温度传感器元件是一个负温度系数NTC的电阻,随进气温度变化,输送给控制器一个表示进气温度变化的电压。