汽车检测与故障诊断项目十一柴油发动机电控燃油喷射系统的故障诊断

项目十一 柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的检测与故障诊断,【知识目标】 1、熟悉柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的基本结构与工作原理。 2、掌握柴油发动机电控共轨燃油喷射系统主要元件的检测与故障分析。 3、掌握柴油发动机电控共轨燃油喷射系统故障的诊断方法。 【能力目标】 1、认识柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的组成及作用。 2、能够检测柴油发动机电控共轨燃油喷射系统主要元件。 3、能够诊断柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的常见故障。 【知识回顾】 1、柴油发动机的基本结构及工作原理。 2、电控共轨柴油发动机的工作原理。,课程内容,任务一 柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的认识及主要元件检测 任务二 柴油发动机电控共轨燃油喷射系统常见故障诊断,任务一 柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的认识及主要元件检测,【任务目标】 1、认识柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的组成及作用。 2、能够正确检测柴油发动机电控共轨燃油喷射系统主要元件。,【相关知识】,1、柴油发动机电控共轨燃油喷射系统的基本组成及工作原理 下面以Bosch公司的高压共轨燃油喷油系统为例，介绍柴油发动机高压共轨电控燃油喷射系统的结构原理及故障诊断。 高压共轨电控燃油喷射系统由燃料供给系统和电子控制系统两部分组成。,（1）燃油喷射系统, 组成 燃油喷射系统主要由低压油路、高压油路、喷油器、共轨管等组成。低压油路与普通柴油发动机基本相同，高压油路如图2-110所示。,图2-110 电控共轨燃油喷射系统的组成, 工作过程 低压燃油泵将燃油输入高压油泵，高压油泵将燃油加压送入高压油轨(蓄压器)。 高压油轨中的压力，由电控单元根据油轨压力传感器测量的油轨压力以及需要进行调节。 高压油轨内的燃油经过高压油管，根据发动机的运行状态，由电控单元根据预设的程序确定合适的喷油定时、喷油持续时间，由喷油器将燃油喷入气缸。,（2）电子控制系统, 组成 电子控制系统由电子控制单元（ECU）、各种传感器及相关执行器组成，如图2-111所示。, 基本工作原理 计算机根据转速传感器和油门位置传感器的输入信号，首先计算出基本喷油量， 然后根据冷却液温度、进气温度、进气压力等传感器的信号进行修正，再与来自控制套位置传感器的信号进行反馈修正，确定最佳喷油量。,2、柴油发动机电控共轨燃油喷射系统主要元件的作用与检测,以长城哈佛2.8TC发动机为例，各元件在发动机上的位置如图2-112所示。,（1）冷却液温度传感器 失效后的故障现象： 失效后，电子风扇常转（防止水温过高）、ECU以冷却液温度-4控制喷油（无信号，替代值），系统启动“跛行回家”功能。 加速无力、油耗上升、冒黑烟。,检测方法与汽油发动机相同,（2）空气流量计（图2-114） 失效后的故障现象： 排放超标（EGR性能下降），加速无力（信号失常），发动机转速只能达到2500rpm/min（无信号，失效保护）。,检测方法与汽油发动机相同,线路检测： 拔下传感器插头，点火开关ON； 测量线束插头1#插片的电压与2#插片之间电压，应为12V； 分别测量3#（A37）插片、4#（A42）插片与2#插片之间电压，均应为5V。 传感器检测： 点火开关ON，不起动发动机，测量4#针脚与2#针脚电压，应为3V左右； 起动发动机，测量4#针脚与2#针脚电压，电压应在23.5V之间变化，否则说明传感器损坏。,（3）共轨及共轨压力传感器 （图2-115）,失效后的故障现象： 发动机无法起动、立即熄火（无压力信号），加速无力或冒黑烟（压力信号不正常），转速受限，1700rpm/min以内。 传感器检测（图2-116）： 点火开关ON，不起动发动机，测量3#针脚与1#针脚之间电压应有5V 电压； 起动发动机，用故障诊断仪读取当前的实际共轨压力，同时检测2#针脚输出电压，电压与共轨压力的关系应如表2-32所示。,图2-116 共轨压力传感器电路,表2-32 共轨压力与压力传感器信号的关系,（4）发动机转速传感器,失效后的故障现象： 发动机无法起动（无信号），发动机运转不平稳（转速不稳定）。 传感器检测： 检测方法与汽油发动机电控系统的发动机转速传感器相同。,（5）凸轮轴位置传感器,失效后的故障现象： 发动机无法起动（无信号，无法确定喷油时刻）。 能起动但运转不平稳，设置故障码（信号不稳）。 传感器检测： 与汽油发动机基本相同。,（6）加速踏板位置传感器（电位计式）,失效后的故障现象： 发动机无法起动或不能加速（无信号，失效保护）；转速维持在1100rpm/min左右。 发动机加速无力（一套信号失效或检测不到另一信号）。 检测（电路如图2-117所示）： 检测方法与汽油发动机相同。,图2-117 加速踏板位置传感器电路,（7）燃油含水率传感器,燃油含水率传感器位于油水分离器底部，用于检测柴油的含水率。 传感器测试： 根据图2-118所示，测量个针脚之间电阻情况。 12针脚之间的电阻无穷大； 23针脚之间的电阻为4M； 13针脚之间的电阻为1.52.5M。,（8）进气压力/温度传感器（图2-119）,两个传感器集成在一起，检测进气压力和进气温度，进行喷油控制，过热保护。 接点定义：1-接地线，2-温度信号，3-电源5V，4-压力信号。 输出电压：（0.3±0.5）（4.8±0.5）V。,（9）喷油器（图2-120）, 测量喷油器2#针脚与地之间电阻，应为0.20.3； 发动机工作时电流峰值为18A左右，保持电流为12A左右； 发动机起动时，喷油器针脚处应有5V脉冲电压输入。 线路应无磨损。,10、燃油量计量阀（图2-121）,燃油量计量阀安装在高压泵上，用于控制进入油泵柱塞的燃油量，从而控制共轨压力。 高速电磁阀，频率165195Hz。 阻值：2.63.15 工作电压：24V。 缺电状态：全开。 计量阀故障后会进入转速受限1700rpm/min以内，功率受限。 注意：燃油计量阀失效，则必须进行整个高压油泵的更换，不允许自行更换燃油计量阀。,【案例分析】,1、故障现象 一辆2007年款后轮驱动的长城哈弗CUV车，行驶里程2300km，搭载GW2.8TC型增压共轨柴油发动机、5速手动变速器。据用户反映，该车发动机有冒黑烟现象。, 用故障诊断仪的“发动机测试”功能，逐缸断油，来判断各缸是否工作正常，测试结果说明发动机的4个气缸怠速良好。 考虑到该车为新车、发动机怠速运转平稳、加速性能良好、数据流无明显异常，但发动机冒黑烟等现象，结合以前维修柴油机的经验，决定重点检查加速踏板位置传感器、冷却液温度传感器、喷油器、EGR电磁阀及EGR阀、涡轮增压器等。, 加速踏板位置传感器检查连接故障诊断仪，点火开关ON，读取数据流。 加速踏板从不踩到完全踏到底的过程中,加速踏板位置传感器的1#电位计输出电压值从0.8V逐步增加到4V； 2#电位计输出电压值从0.4V逐步增加到2V； 并且随着踩加速踏板位置的不同，1#电位计输出电压值始终是2#电位计输出值的2倍。 上述检测说明加速踏板位置传感器性能良好。, 冷却液温度传感器检查 关闭点火开关，拆下水温传感器，测量线束侧插头电压为5V； 加热水温传感器测量其电阻值的变化，在20时电阻值为 2530，在100时电阻值为180。 各测量值都在正常范围内。 涡轮增压器检查 检查增压器的涡轮、压气机及润滑部分，未发现异常； 用手动真空泵检查排气放气阀，动作良好。,EGR电磁阀及EGR阀检查 EGR电磁阀有两个接线端子，由ECU控制，测量其电阻值，正常； 拆下EGR，发现阀门处有积炭，但关闭良好。 用化油器清洗剂清洗了EGR阀，EGR电磁阀及EGR阀应该无故障。,喷油器检查 拔下主继电器发动机打着火后，待发动机自然熄火（卸压），关闭点火开关，拔下喷油器插头，测量各喷油器线圈的阻值为0.07左右，供电电压为12.4V，正常。 拆下高压油管、喷油器，发现喷油器喷嘴积炭严重；分解喷油器下体，用化油器清洗剂检查发现所有喷油器的喷孔均未堵塞。 用柴油机专用的超声波清洗仪清洗了所有喷油器（注意：若更换新的喷油器，必须用故障诊断仪进行“匹配”，并输入新的喷油器的代号）。 检查至此，未能发现故障原因。,将相关部件重新装配好后，启动发动机，故障依旧。 此时，想到该故障会否是由于燃油不良造成的呢。询问驾驶员得知该车始终在中石化加油站加0#柴油，从未在小的加油站加油。从燃油滤清器通往油箱的油管，放了一矿泉水瓶的柴油，观察未发现问题。 无奈之下，决定更换中石油的0#柴油试试。将原油箱的燃油全部放出，加入10L中石油的0#柴油，用手给油泵放气后，启动发动机，怠速运转约5min后，突然踩加速踏板。 发动机排烟居然恢复正常。看来发动机冒黑烟故障的确实是燃油品质问题。,3、故障总结 最近一段时间以来，在其它地区也发现了GW2.8 TC型增压共轨柴油发动机冒黑烟故障，更换中石油的0#柴油，清洗喷油器及EGR阀后，加速冒黑烟故障便消除。 该故障可能是中石化柴油质量有问题。,【课后思考】,柴油发动机电控共轨燃油喷射系统与汽油发动机燃油喷射系统有何区别？,Thanks!,本节学习结束。,任务二 柴油发动机电控共轨燃油喷射系统常见故障诊断,【任务目标】 1、了解柴油发动机常见故障现象及原因。 2、掌握柴油发动机电控共轨燃油喷射系统常见故障的诊断方法,【相关知识】,1、常见故障及现象 无法启动、难以启动、运行熄火； 跛行回家模式（故障指示灯亮）； 油门失效,且发动机无怠速（转速维持在1100rpm/min左右）； 功率/扭矩不足，但转速不受限；, 功率/扭矩不足，转速受限（转速不超过 1700rpm/min），除机械故障外故障指示灯亮）； 运行不稳，怠速不稳； 冒黑烟； 加速性能差。,2、故障诊断方法,（1）观察法：通过观察柴油机的排烟等故障特征，判断故障情况。 （2）听诊法：根据柴油机异常声音凭听觉判断故障部位性质及程度。 （3）断缸法：停止某缸工作，借以判断故障是否出现在该缸，断缸法一般是向怀疑出现故障的气缸停止供油，比较断缸前后发动机的状态变化，为进一步查找故障部位或原因，缩小范围。 （4）比较法：对某些总成或零部件，采用更换的办法确定是否存在故障。,5）故障警告灯法：当车出现故障时，可以通过仪表盘上的故障警告灯读出故障码，参照故障码表初步判断错误原因。 故障码读取方法：根据维修手册说明操作。 如宇通客车，只需把点火开关置于ON档（使电控单元上电），不要起动发动机，把怠速使能开关置于ON的位置，这样就进入了故障诊断模式。进入诊断模式后，电控单元就会把当前存在的故障通过故障指示灯来闪烁输出，供维修人员识别读取。 （6）仪器诊断法：用故障诊断仪读取故障码和数据流分析故障。,3、常见故障原因及表现（见表2-33）,4、典型故障诊断与排除,（1）不能启动 （2）启动困难 （3）功率不足 （4）发动机始终运行在1100rpm/min （5）怠速游车,【案例分析】,1、故障现象 发动机型号：YC6G210-30，在加速时，柴油机烟度特别大，怠速时不明显。,2、故障诊断与排除 （1）读取故障码，无故障码报出。检查整车油路、气路没有发现泄漏现象。 （2）监测进气压力参数发现进气压力异常：怠速时进气压力为1个大气压左右；加速时进气压力小于1个大气压，进气温度也随转速上升而下降 。 进气压力传感器可能有故障。 （3）拆下传感器，发现传感器插接件金属接头颜色异常，与机体颜色相同，怀疑喷漆时将油漆喷入，造成传感器信号不准确，从而造成冒烟故障，如图2-122所示。 （4）更换进气压力传感器后，恢复正常。,3、故障总结 进气压力提高，喷油量增大，而此故障进气压力正常，传感器信号失常导致喷油量增多，排气冒黑烟。另外此故障是人为操作不当引起的，在维修过程中一定要按规范操作。,Thank