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电控柴油发动机动力不足故障维修技术

2015/9/4 17:14:43

电控柴油发动机动力不足故障维修技术

电控柴油发动机的工作原理

柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油,其粘度比汽油大,不易蒸发,而其自燃温度却较汽油低,因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。 
    柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750- 1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。 
   普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的最佳供油量。而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。

电控柴油发动机常见故障分析

1. 柴油中混入水分,或油路中存有空气。

2. 柴油质量不符合规定要求。

3. 空气流量计有故障

4. 进气温度传感器有故障

5. 油箱开关未完全打开、电动输油泵有故障(供油不足),或燃油管路部分阻塞。

6. 喷油器喷油压力低,或喷油雾化不良。

7. 喷油泵最大供油量不符合要求,或各缸供油不均匀度过大。

8. 喷油提前角过大或过小。

9. 供油拉杆不能达到最大供油位置或电子油门发生故障。

10. 空气滤清器或进气管道阻塞。

11. 排气管积炭过多,或不适当地将排气管道改细、加长。

12. 排气催化装置有故障。

13. 配气相位不正确。

14. 气门弹簧折断,或气门间隙调整不当。

15. 压缩压力不足。

16. 冷却液温度传感器有故障,柴油机温度过高或过低。

17. 气缸垫或燃烧室镶块烧损。

18. 曲轴与轴瓦、活塞与汽缸等相对运动件装配间隙过小或润滑不良,造成摩擦阻力增大。

电控柴油发动机动力不足故障原因图

电控柴油发动机动力不足故障检修项目

序号

检查项目

检测故障源

1

基本检查

  柴油中混入水分,或油路中存有空气;

  柴油质量不符合规定要求;

  油箱开关未完全打开、电动输油泵有故障(供油不足),或燃油管路部分阻塞;

  空气滤清器或进气管道阻塞;

  排气管积炭过多,或不适当地将排气管道改细、加长;

  排气催化装置有故障

2

读取故障码

  空气流量计有故障;

  进气温度传感器有故障;

  冷却液温度传感器有故障,柴油机温度过高或过低

3

读取数据流

  喷油器喷油压力低,或喷油雾化不良;

  喷油泵最大供油量不符合要求,或各缸供油不均匀度过大;

  喷油提前角过大或过小;

  供油拉杆不能达到最大供油位置或电子油门发生故障

4

机械故障

  配气相位不正确;

  气门弹簧折断,或气门间隙调整不当;

  压缩压力不足、气缸垫或燃烧室镶块烧损;

  曲轴与轴瓦、活塞与汽缸等相对运动件装配间隙过小或润滑不良,造成摩擦阻力增大

电控柴油发动机故障的排除步骤

初步诊断发动机各缸工作情况,若有的气缸工作不好,要想法予以排除>检查进气系统有无真空泄漏。包括燃油滤清器盖、PCV软管、EGR阀等>读取故障码。若有故障码显示,根据故障码所包含的内容,检查相应的部件和线路>检查点火正时>检查燃油压力。包括电子汽油泵、汽油滤清器和燃油压力调节器>检查喷油器。喷油器是否堵塞,连接器是否良好>检查火花塞跳火情况。火花塞是否烧蚀或被油淹,以及相关的高压线电阻是否符合标准。必要时调整气门间隙或检查气缸压缩压力>用电压表或电阻表检查电子燃油系统电子控制回路。检查线路连接;检查向ECU供电情况(熔丝、主继电器);检查节气门位置传感器;检查冷却液温度传感器;检查空气流量传感器;检查进气歧管绝对压力传感器,检查喷射信号回路(喷射器配线和ECU检查)

电控柴油发动机动力不足的诊断

1. 发动机运转均匀,无高速排烟过少 

2. 发动机转速不均,排气管冒白烟

3. 发动机转速不匀,排气管排黑烟 

4. 柴油机转速均匀,排黑烟

5. 柴油机运转不均匀,排烟正常

电控柴油发动机运转均匀,无高速排烟过少

• 现象:发动机动力不足,但运转均匀排烟甚少,急加速时,转速提不高,排气管有少量黑烟。 
诊断:此种现象可以断定,是因达不到最大供油量而使发动机转速提不高。 
1.应先将供油系中的空气排除。 
2.检查加速踏板拉杆的行程。将踏板踏到底,然后用手扳动喷油泵油量调节臂,若还能向加油方向推动,说明加速踏板拉杆不能使喷油泵达到最大供油量,应调整。 
3.检查供油量: 
(1)首先检查调整调速器高速限制螺钉和最大供油量限制螺钉。旋进高速限制螺钉则高速降低;反之,则高速增高。旋进最大油量限制螺钉则供油量增加;反之则减少。当将两个调整螺钉向增加的方向旋进时,发动机感到有力,说明此处即为故障所在。应调整供油量,直到急加速时排气管冒黑烟为宜。 
(2)若不属上述情况,即应检查喷油泵、调速器等高压油路部分。拆下喷油泵边盖,查看油量调节齿杆能否达到最高速位置,喷油泵挺杆或柱塞是否粘滞,柱塞、挺杆滚轮、凸轮是否磨损过甚,柱塞弹簧有无折断,出油阀是否密封等。若均正常,应检查喷油器有无泄漏,调速器弹簧弹力是否符合规定标准。 
(3)断定故障不在高压油路,即应检查低压油路。主要项目是油箱通气孔及管道有无堵塞;输油泵滤网有无堵塞;柴油滤清器有无堵塞;输油泵油阀有无渗漏或粘住;整个油道有无渗漏等。 

电控柴油发动机转速不均,排气管冒白烟

     现象:发动机动力不足,运转不均匀并排出大量白烟。可能有三种情况: 
1.排灰白色的烟雾; 
2.排水汽白烟; 
3.发动机刚启动时排白烟,温度升高后变成黑烟。 
诊断: 
1.发动机动力不足时,排气管排灰白色烟雾,一般是喷油时间过迟。此种情况不仅是高速动转不匀、加速不灵敏而且温度过高。如果是新装配的发动机,是因装配调整不当,如果突然有上述现象,多系喷油泵驱动轴联轴节固定螺栓松动或发动机装配不当。 
2.若排气管排水蒸气烟雾时,将手靠近消声器口处,当白烟掠过手面留有水珠,则应先检查柴油;若柴油内无水,说明气缸进水,采用单缸断油试验检查喷油器喷嘴上有无水迹。若有水则应查明进水原因,是气缸破裂还是气缸垫冲坏。 
3.发动机刚启动时排白烟,温度升高后冒黑烟,说明气缸压力不足。 

电控柴油发动机转速不匀,排气管排黑烟

现象:发动机动力不足,运转不均匀并排出黑烟,加速时出现敲击声。 
诊断: 
1.在发动机运转时,可逐缸断油试验。当某缸断油时,若发动机转数明显降低、黑烟减少、敲击声变弱或消失,说明该缸供油量过多。若发动机转数无变化或变化甚小,说明该缸供油量少。若发动机转速变化小而黑姻消失,说明该缸喷油器喷雾质量差。找出有故障的单缸后,再进一步查明故障原因,如:该缸喷油泵柱塞副情况、扇形齿轮固定螺钉有无松动、柱塞弹簧有无断裂等。若均正常,可拆检它的喷油器。必要时,可换装新喷油器进行对比,若用新喷油器时故障消失,说明原喷油器有故障。 
2.上述方法仍不能排除故障时,对于喷油泵柱塞挺杆具有调整螺钉的,应检查各缸喷油正时是否一致,必要时进行调整。调整到黑烟和敲击声均减轻为止。 
3.若以上各项均无问题,应对有故障的单缸测试压缩压力,以判断是否因气缸、活塞、活塞环等磨损漏气或气门密封不良。

电控柴油发动机转速均匀,排黑烟

现象:汽车行驶无力,柴油转速均匀,大量排黑烟,有时柴油机出现过热。

诊断:

A、空气滤清器过脏的检查:取出空气滤清器滤芯,由于在中等负荷下故障不明显,所以应在大负荷情况下运转,观察黑灯是否消失:如消失则是滤芯过脏。

B、喷油时间过迟故障的判断:借助喷油泵供油提前角微调机构,适当增大供油提前角,如故障消失或好转,则为喷油时间过迟故障。必要时,按要求调整供油正时。

C、喷油器故障判断:拆下喷油器,在喷油器试验器上检查喷油压力、喷雾质量和针阀锥面密封情况,辨明故障。必要时进行检修调试。然后装车运转试验,如故障消失或好转,则为喷油器故障。

D、喷油泵故障判断:上述各项经检查维修均达正常,两机构和各系统工作也正常,而故障仍不能排除,则故障在喷油泵。应拆下喷油泵,在试验台上进行检查调试。着重喷油泵的全负荷供油量、怠速供油量、起动油量的检查校验和供油起始角、供油间隔角的检查调整。查明故障,必须时进行维修和调试。

电控柴油发动机运转不均匀,排烟正常

现象:行驶无力,柴油机运转不均匀,排烟基本正常。

诊断: 

 A、找出故障缸。应用摸喷油器温度和单缸断油观察柴油机转速变化,找出故障缸。         

B、柱塞弹簧折断故障的判断:在单缸断油松开高压油管与喷油器联结螺母时,如高压油管不喷油或喷油无力,而且喷油泵高压油管接头紧定正常,则折下喷油泵检视孔板,检查柱塞弹簧是否折断。  

C、喷油器故障的判断:单缸断油时高压油管来油正常,则拆下喷油器,在喷油器试验器上检查喷油情况。如喷油,则进行必要的喷油压力和喷油质量的检查调试。如不喷油,则为针阀卡死或喷嘴堵塞故障,应予维护。     

D、出油阀密封性的判断,拆下故障缸的高压油管,用电动燃油泵或手油泵泵油,在喷油泵高压油管接头紧定正常的情况下,察看高压油管接出油孔是否有油溢出,如果有油溢出,说明出油阀不密封或出油阀弹簧折断和弹力弱。应予检修。 

E、上述各项故障检查维修后,故障仍未排除,则故障原因在喷油泵。应拆下喷油泵,在试验台上着重检查供油。

电控柴油发动机维修故障排除思路

• 首先检查燃油系统,观察是否燃油系统出现故障。如果是,则是燃油系统中的那部分出现故障。(油路堵塞、油路泄漏、油路中有空气、油泵磨损、喷油器堵塞、喷油器雾状不好、轨压传感器信号不准确、轨压传感器线路断开、轨压传感器线路老化、燃油计量阀信号不准确、燃油计量阀线路断开、燃油计量阀线路老化)

• 再检查电控系统,检查是否电控系统出现故障。如果是,则看是哪部分出现故障。(电池电压不足、线路接头接触不良、线路老化、线路断开、线路短路、传感器损坏)

• 其次检查进气系统,观察是否进气系统出现故障。(空气滤清器堵塞、进气歧管堵塞、进气歧管泄气、进气歧管温度过高、涡轮增压出现故障)

• 最后检查燃烧室密封性,(主要观察尾气颜色、机油颜色)

电控柴油发动机进气侧燃油管路布置

电控柴油发动机供油系统

油箱(燃油管路)-粗滤-输油泵-精滤-高压油泵-共轨管-喷油器 

电控柴油发动机进气系统管路布置与进气路线

共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元(ECU)和一些管道压力传感器组成,系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连,公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时,高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管,高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作,对公共供油管内的油压实现精确控制,彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面: 
1、喷油正时与燃油计量完全分开,喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。 
2、可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力,喷油始点、持续时间,从而追求喷油的最佳控制点。 
3、能实现很高的喷油压力,并能实现柴油的预喷射。 
相比起汽油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比汽油机低30%),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比汽油机来得低,扭距要比汽油机大,但其质量大、工作时噪音大,制造和维护费用高,同时排放也比汽油机差。 

电控柴油发动机动力不足故障检修

序号

检查项目

检测故障源

1

基本检查

油水电正常,空气滤清器正常,燃油管路正常

2

读取故障码

5、6缸喷油器线路断开,油门踏板位置传感器线路断开

3

读取数据流

发动机转速             0r/min    设定轨压                  350bat

踏板传感器输出1    0.010V   实际轨压                  0bat

踏板传感器输出2    0.377V   轨压传感器输出电压

踏板位置                 0%                                         0.495V

预喷1喷油持续时间 0mS       流量计量单元电流   401mA

主喷持续时间          0mS       燃油剂量单元脉冲占空比

喷油量                     35mg                                     8%

水温传感器输出电压2.450V

4

机械故障

无机械故障

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