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新型高压共轨柴油发动机工作原理及常见故障

 
高压共轨发动机是采用电子控制装置,取代传统的机械系统(如化油器)来控制发动机的供油过程,又称电喷发动机。如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置,电子控制装置根据这些信号参数.计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻,将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进入气管中雾化。并与进入的空气气流混合,进入燃烧室燃烧.从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。这种由电子系统控制将燃料由喷油器喷入发动机进气系统中的发动机称为电喷发动机。(江门铲车配件)
 
高压共轨发动机按喷油器数量可分为多点喷射和单点喷射。发动机每一个气缸有一个喷油嘴,英文缩写为MPI,称多点喷射。发动机几个气缸共用一个喷油嘴,英文缩写SPl,称单点喷射。
 
 故障诊断及排除
 
电喷发动机怠速不稳故障诊断及排除
 
发动机怠速不稳是汽车使用中常见的故障之一。尽管现在大多数的轿车都有故障自诊断系统,但也会出现汽车有故障面自诊断系统却显示正常代码或显示与故障无关的代码的情况。这通常是由不受电控单元(ECU)直接控制的执行装置发生故障或传统机械故障成。下面列举在此情况下常兄的故障原因及它们的诊断与排除方法。
 
1、怠速开关不闭合
 
故障分析:怠速触点断开,ECU便判定发动机处于部分负荷状态。此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。面此时发动机却是在怠速工况下工作,进气量较少,造成混合气过浓,转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时,减少喷油量,增加怠速控制阀的开度,又造成混合气过稀。使转速下降。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时,又增加喷油量,减小怠速控制阀的开度,又造成混合气过浓,使转速上升。如此反复使发动机怠速不稳,在怠速工况时开空调,打方向盘,开前照灯会增加发动机的负荷。为了防止发动机因负荷增大而熄火.ECU会增人喷油量来维持发动机的平稳运转。怠速触点断开,ECU认为发动机不是处于怠速工况,就小会增大喷油量,因而转速没有提升。
 
诊断方法:怠速时打开空调,打方向盘.发动机转速不升高,可证明是此故障。
 
故障排除:对节气门位置传感器进行调整、修复或更换。
 
 
2、怠速控制阀(ISC)故障
 
故障分析:电喷发动机的正确怠速足通过电控怠速控制阀来保证的。ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号,红过运算对怠速控制阀进行调节。当怠速转速低于设定转速值时,电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接或直接加大节气门的开度,使进气量增加,以提高发动机怠速。当怠速转速高于设定转速值时,电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道,使进气最减小,降低发动机转速。由于油污、积炭造成怠速控制阀动作滞涩或卡死,节气门关闭不到位等原因,使ECU无法对发动机进行正确地怠速调节,造成怠速转速不稳。
 
诊断方法:检查怠速控制阀的作动声音,若无作动声即怠速控制阀出现故障。
 
故障排除:清洗或业换怠速控制阀,并用专用解码器对怠速转速进行基本设定。(江门铲车配件)
 
3、进气管路漏气
 
故障分析:由发动机的怠速稳定控制原理可知,在正常情况下,怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系,即怠速控制阀开度增大,进气量相应增加。进气管路漏气,进气量与怠速控制阀的开度将不严格遵循原函数关系,即进飞量随怠速控制阀的变化有突变现象,空气流量计此无法测出真实的进气量,造成ECU对进气量控制不准确,导致发动机怠速不稳。
 
诊断方法:若听见进气管有泄漏的嗤嗤声,则证明进气系统漏气。
 
故障排除:查找泄漏处,重新进行密封或更换相部件。
 
4、配气相位错误
 
故障分析:对于使用质量流量型空气流量传感器的车型,此种传感器采用了恒温差控制电路来实现对空气流量的检测。其控制电路是由发热元件、温度补偿电阻、精密电阻和取样电阻组成的电桥电路。
 
当空气气流流经发热元件使其受到冷却时,发热元件温度降低,阻值减小,电桥电压失去平衡,控制电路将增大供给发热元件的电流,使其与温度补偿电阻的温度差保持一定。电流增量的大小,取决于发热元件受到冷却的程度,即流过传感器的空气量。当电桥电流增大时,取样电阻上的电压就会升高,从而将空气流量的变化转化为输出给ECU的电压信号,ECU根据此信号设定基本喷油量。配气相位的错误会使使气门不按规定时刻开闭,致使进入气缸内的空气量减少,同时由于窜气也使进气歧管内的温度有所升高,从而使发热元件受到冷却的程度降低,因而输出给ECU的电压信号就低,喷油量就会减少,容易造成发动机在怠速时运转不稳,出现抖动。
 
对于使用压力型空气流量传感器的车型,压力传感器是将进气管的压力信号转化为电压信号输出给ECU,ECU发出指令使喷油嘴喷油。因此,△Px是决定喷油量的依据。配气相位错误会使△Px超出标准且出现波动,引起喷油量波动,使发动机怠速不稳。
 
诊断方法:检查气缸压力、△Px和正时标记,若缸压不在标准值范围内或△Px超出标准并且正时标记不正确,即可判断发生此故障。
 
故障排除:检查正时标记,按照标准重新调整配气相位。
 
 
5、喷油器滴漏或堵塞
 
故障分析:若喷油器有滴漏或堵塞现象,使其无法按照ECU的指令进行喷油,从而造成混合气过浓或过稀,使个别气缸工作不良,导致发动机怠速不稳。喷油器的堵塞引起的混合气过稀,还会使氧传感器产生低电位信号,电脑会根据此信号发出加浓混合气的指令,如果指令超出调控极限时,电脑会误认为氧传感器存在故障,并记忆故障代码。
 
诊断方法:用听诊器检查喷油器是否发出“咔叽咔叽”作动声或测量喷油器的喷油量,若喷油器无作动声或喷油量超出标准,喷油器即有故障。
 
故障排除:清洗喷油器,检查每个喷油器的喷油量并确认无堵塞、滴漏现象。(江门铲车配件)
 
6、排气系统堵塞
 
故障分析:与三元催化器内因部因结胶、积炭、破碎等原因造成局部堵塞或随机堵塞时,就会加大排气时的反压力,使进气管真空度过低,造成发动机排气不彻底、进气不充分,致使气缸工作性能变差。发动机怠速发抖。进气不顺畅可能还会造成电脑记忆空气流量计故障代码。若该故障长时间不排除,将使氧传感器长期在恶劣条件下工作,加速了氧传感器的损坏,造成发动机故障灯亮。
 
诊断方法:利用真空表对△Px进行检测,若△Px较低且加速时常常伴有发闷的现象,可确定为此故障。
 
故障排除:更换三元催化器。
 
7、怠速工况EGR阀开启
 
原因分析:EGR阀只有在发动机转速升高或中向负荷时才开启,EGR阀开启后将一部分废气引入燃烧室参与混合气的燃烧,降低了燃烧室内的温度,以减少NOx的排放。但过多的废气参与再循环,将会影响混合气的着火性能,从而影响发动机的动力性,特别是在发动机怠速、低速、小负荷等工况时。ECU控制废气不参与再循环,避免发动机性能受影响。若EGR阀地发动机怠速时开启,使废气参与循环进入燃烧室,使燃烧变得不稳定,有时甚至失火。
 
诊断方法:拆下EGR阀.把废气再循环通道堵死。故障现象消失即为此故障。
 
故障排除:此故障大多是由于EGR阀被积炭卡死在常开位置所造成。消除EGR阀上的积炭或更换EGR阀。
 
电喷发动机故障代码的读取与清除方法
 
目前,电喷发动机主要应用在轿车、皮卡、小型客货车上。一般情况下电喷发动机很少发生故障,一旦出现故障必须借助故障代码才能排除。
 
 
1 诊断方式
 
1.1静态诊断即发动机不运转。只闭合点火开关,不起动发动机,把ECU的故障代码读出。
 
1.2动态诊断即发动机在运转中,读取故障代码并测取其他参数。
 
2 进入故障自诊断状态的方法
 
2.1跨接导线读取法
 
例如,丰田海狮轻型客车,要进入故障自诊断状态,只须把装在蓄电池侧的诊断输入插座的护罩打开,用一根跨接导线的两端分别插入诊断输入插座的TE1和E1插孔中,即进入故障自诊断状态。(江门铲车配件)
 
2.2专用诊断开关法
 
一般车上或在发动机的电子控制器上设有旋钮式诊断开关。例如,日本尼桑轿车上多数装有旋钮式诊断开关,在发动机电子控制器上装有单个发光二极管或双发光二极管。
 
2.2.1装单个发光二极管
 
a.在闭合点火开关情况下,不起动发动机,用螺丝刀插入装单个发光二极管的发动机电子控制器模式选择旋钮中。
 
b.按顺时针方向把旋钮拧到底,等待2s后,再用螺丝刀按逆时针方向拧到底,此时发光二极管开始闪烁,显示故障代码。
 
2.2.2双发光二极管
 
a.在闭合点火开关的情况下,不起动发动机,用螺丝刀插入发动机电子控制器模式选择旋钮中,按顺时针方向拧到底。
 
b.等到发光二极管闪亮时(发光二极管闪烁表示模式选择号,即第1种模式发光二极管闪烁1次;第2种模式发光二极管闪烁2次)。当闪烁的模式号是所需模式号时(即前面介绍的静态诊断为第1种模式;动态诊断为第2种模式)。立刻把旋钮按逆时针方向拧到底,即开始显示故障代码。
 
2.3共同开关法
 
在有些车系电控系统中,空调控制面板上的控制开关可兼作诊断开关。一般是把off键和Warmer键同时按下,数字显示仪表板上便显示出来。当屏上出现…后出现88代码时,即进入自诊断状态。
 
2.4用点火开关约定操作法
 
约定操作法是汽车制造厂家已规定的方法。一般情况下点火开关在5s内通、断3次即进入自诊断状态。
 
2.5用加速踏板的约定操作法首先闭合点火开关,不起动发动机,在5s内踩加速踏板5次,即进入故障自诊断状态。
 
2.6用专用解码仪法
 
所有车型的故障代码读取均可采用解码仪进行。但是,有些车型只能使用此法。
 
 
3 故障代码的显示与读法
 
汽车进入自诊断状态后,用以下方法可以读取故障代码。(江门铲车配件)
 
3.1用仪表板上检查发动机指示灯闪烁显示故障代码
 
进入自诊断状态时,ECU控制检查发动机指示灯的闪烁次数和点亮时间的长短表示故障代码。
 
a.指示灯点亮时间较长的闪烁信号,其闪烁的次数代表故障代码的十位数。指示灯点亮时间较短的闪烁信号,其闪烁次数代表故障代码的个位数。一个故障代码的2位数字显示完后,指示灯闭合稍长时间,再显示下一个故障代码。一般是以数字小的故障代码开始显示到数字较大的故障代码。
 
b.检查发动机指示灯点亮时间不变,由指示灯的间歇时间长短来区分一个代码的个位与十位以及不同的故障代码。位与位之间有一个较短的间歇时间。代码与代码之间有一个较长的间歇时间。如:c.检查发动机指示灯点亮时间不变,在位与位之间间歇一下,在代码与代码之间有一个较长的点亮时间。
 
此法与前面介绍的读码基本相似,用指针摆动代替指示灯显示(例如,韩国的现代、日本的三菱汽车)。进入故障自诊断状态后,用万用表的直流电压档,检测故障诊断插座输出端上的电压。这种方式有一位数故障代码和二位数故障代码显示2种。
 
电压表指针在0-5V间摆动,连续摆动的次数为故障代码数。若有2个以上故障代码,则显示完第1个代码后,间隔3s后显示第2个代码。正常码表示无故障。正常码是在指针摆动1/3s后间隔3s,指针再摆动1/3s,这样周而复始进行。 b.二位数故障代码有2种表示形式
 
第1种形式 电压表指针在0-5V间摆动,第1次连续摆动次数为故障代码的十位数,间隔2s后,第2次摆动次数为故障代码的个位数。下一个故障代码显示要间隔较长的时间。
 
第2种形式 电压表指针在0-2.5V、2.5-5V两个区域摆动。指针在2.5-5V间摆动的次数为故障代码的十位数,指针在0-2.5V间摆动的次数为故障代码的个位数。
 
一般情况,发光二极管装在ECU上。有的装在故障诊断插座上(如奥迪轿车)。有以下3种显示方法。
 
a.用1个发光二极管显示
 
用1个发光二极管显示和用检查发动机指示灯显示故障代码读取代码方法相同。
 
b.用2个不同颜色发光二极管显示
 
一般用红色和绿色发光二极管。红色发光二极管显示十位数码,绿色发光二极管显示个位数码。
 
c.用4个发光二极管显示
 
 
4个发光二极管分别代表8、4、2、1。显示故障代码时,把发光的二极管所代表的数字相加,其和为所显示的故障代码。
 
凯迪拉克4.6L轿车用车上数字式仪表显示故障代码。当操作读码时,故障代码以数字形式出现在组合仪表显示器的某一部位上(一般是显示在数字式温度显示屏或燃油数据中心信息屏上)。
 
3.5用专用仪器显示
 
电喷车配有专用的故障代码阅读接口。专用的解码器(如测神柴油解码器A30PC)用专用连接器与阅读接口连接,通过操作解码仪,故障代码便显示在专用仪器的屏上。
 
4 如何清除故障代码
 
对电喷车维修和处理故障后,一定要把存在ECU的故障代码清除,以便今后运转中记录,存储新的故障代码。
 
如果不及时清除原有的故障代码,当发动机再出现故障时,ECU会把新、旧故障代码一起输出,造成不必要的诊断错误。因此,切断发动机电子控制器ECU的电源是清除原有故障代码的基本方法。(江门铲车配件)
 
 
 
 
 
 
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