林慶云

（云南磷化集團(tuán)有限公司尖山磷礦分公司，云南 昆明650114）

0 引 言

近年來汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶動了汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入井噴時(shí)代，特別是汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，帶動了柴油發(fā)動機(jī)汽車的飛躍發(fā)展。

越來越多的大中型商用汽車以及轎車采用高壓共軌型柴油發(fā)動機(jī)，例如，安凱HFF6123K01客車、福田歐曼神州載貨汽車等。目前國內(nèi)生產(chǎn)高壓共軌柴油機(jī)的主流廠家有廣西玉林柴油機(jī)公司（YC6J－30、YC6J－40型）、昆明云內(nèi)動力股份有限公司（D16TCI、D19TCI、YN27CR、YN30CR、YN33CR、YN38CR），山東濰坊柴油機(jī)公司以及上海柴油機(jī)公司等。高壓共軌型柴油發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)比較，在維修上具有許多不同，維修技工應(yīng)根據(jù)具體故障及故障代碼做出準(zhǔn)確的判斷和合理維修。

1 汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌技術(shù)原理

1．1 電控高壓共軌（Common Rail）技術(shù)

電控高壓共軌（Common Rail）技術(shù)是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元（ECU）組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產(chǎn)生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵將高壓燃油輸送到公共供油管（Rail），通過公共供油管內(nèi)的油壓實(shí)現(xiàn)精確控制，使高壓油管壓力（Pressure）大小與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以大幅度減小柴油機(jī)供油壓力隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的程度。

1．2 電控高壓共軌噴射式供油系統(tǒng)

電控高壓共軌噴射式供油系統(tǒng)保證噴油壓力不隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化，因此減少了傳統(tǒng)柴油機(jī)噴射壓力波動的缺陷。該系統(tǒng)不再采用通用的脈動原理，而是采用壓力時(shí)間計(jì)量原理，通過高壓公共油道與各缸噴射電磁閥控制相結(jié)合的方式，利用控制器上一次脈沖把噴射信號導(dǎo)入電磁閥而引發(fā)一次噴射，油量控制通過噴嘴存儲壓力和開啟持續(xù)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，燃油噴入缸內(nèi)的時(shí)間和油量均能達(dá)到精確控制。

1．3 電控高壓共軌技術(shù)的創(chuàng)新

電控高壓共軌技術(shù)最大限度地降低了柴油發(fā)動機(jī)車型的振動和噪聲，同時(shí)將油耗進(jìn)一步降低，使排放更加清潔。但共軌技術(shù)的噴油壓力低于泵噴嘴系統(tǒng)，一般能達(dá)到160 MPa左右。由于噴油壓力調(diào)節(jié)寬泛，采用共軌術(shù)的柴油車能更好地適應(yīng)各種工況，起步較為容易。

2 汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌系統(tǒng)的主要故障

電控共軌式發(fā)動機(jī)是一有機(jī)整體，零部器件相互關(guān)聯(lián)、精密配合，共同完成整機(jī)能量轉(zhuǎn)換。在使用中由于各種不可預(yù)見的因素而會產(chǎn)生故障，牽涉到燃油供給系統(tǒng)的常見故障癥狀主要有啟動困難、功率不足、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)、排煙異常等，其造成的原因不外乎供油系統(tǒng)零部件出現(xiàn)堵、漏、卡、壞。其主要故障有：

（1）柴油機(jī)發(fā)動機(jī)啟動困難；

（2）柴油發(fā)動機(jī)動力不足；

（3）柴油發(fā)動機(jī)工作不穩(wěn)定，容易熄火等。

3 汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌主要故障診斷與分析

柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌具有隨機(jī)故障自診斷系統(tǒng)和專用診斷儀接口，對診斷故障提供了一定的幫助。該機(jī)故障診斷儀采用KTS 650診斷儀，它是用計(jì)算機(jī)技術(shù)對發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行自動化檢測，檢測結(jié)果以文字、數(shù)據(jù)、波形等形式顯示在液晶顯示屏上，根據(jù)需要可以打印，所以在排除故障時(shí)需靈活使用診斷儀，并結(jié)合必要的常規(guī)檢查。但一些特殊故障仍然需要經(jīng)驗(yàn)豐富的維修技工靠傳統(tǒng)的維修經(jīng)驗(yàn)和維修手段來診斷和排除故障。

3．1 柴油機(jī)發(fā)動機(jī)啟動困難診斷與分析

對于電控共軌式發(fā)動機(jī)，一般起動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)3～4轉(zhuǎn)，即能發(fā)著車。若用起動機(jī)帶動正常速度轉(zhuǎn)動，雖有明顯著車征兆，但不能著火運(yùn)轉(zhuǎn)或需要多次起動或長時(shí)間啟用起動機(jī)或起動后出現(xiàn)熄火，均是起動困難故障。

柴油發(fā)動機(jī)啟動困難故障主要原因：

①燃油不達(dá)標(biāo)；

②燃油系統(tǒng)壓力低；

③油路有空氣，噴油器漏油等。

3．2 柴油發(fā)動機(jī)動力不足診斷與分析

柴油發(fā)動機(jī)動力不足主要指發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到標(biāo)定的轉(zhuǎn)速，其扭矩達(dá)不到使用要求的最大扭矩指標(biāo)。其主要表現(xiàn)發(fā)動機(jī)無負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常，帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)加速緩慢，上坡無力，油門踏到底感到動力不足，轉(zhuǎn)速提不高，達(dá)不到最高車速均為柴油發(fā)動機(jī)動力不足。

柴油發(fā)動機(jī)動力不足故障主要原因：

①燃油品質(zhì)差；②系統(tǒng)壓力低；③高壓油泵、噴油器出現(xiàn)問題等。

3．3 柴油發(fā)動機(jī)工作不穩(wěn)，容易熄火診斷與分析

柴油發(fā)動機(jī)起動熱車后，不論是怠速或全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)均出現(xiàn)抖動，怠速為750 r／min左右，并且容易熄火。

柴油發(fā)動機(jī)工作不穩(wěn)，容易熄火主要原因：

①燃油品質(zhì)低劣；

②燃油系統(tǒng)油路不通暢；

③高壓油泵、噴油器出現(xiàn)故障等。

4 汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌主要故障修復(fù)處理

4．1 柴油發(fā)動機(jī)啟動困難故障修復(fù)處理

①檢查儀表板信息和顯示屏故障信息，可按顯示的故障或信息查找相應(yīng)的故障部位，必要時(shí)可用KTS 650診斷儀進(jìn)行檢測，讀取故障碼，確認(rèn)故障部位。

②燃油箱無油或燃油品質(zhì)不達(dá)標(biāo)

電控共軌燃油噴射系統(tǒng)、噴油器為高壓小孔徑預(yù)噴電控技術(shù)，燃油品質(zhì)要求較高，對燃油的污染十分敏感。燃油應(yīng)選用符合國Ⅲ柴油標(biāo)準(zhǔn)的DD11／239規(guī)定的輕柴油，并隨地區(qū)環(huán)境氣溫的不同而選用不同型號的柴油，一般夏季選用0號，冬季選用－10號。當(dāng)環(huán)境溫度為－20℃時(shí)，應(yīng)選用－20號；當(dāng)環(huán)境溫度為－30℃時(shí)，應(yīng)選用－35號。若加注品質(zhì)低劣的柴油，多會造成油路堵塞，過油不暢，噴油器霧化不良，燃油燃燒不充分，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)啟動困難。

③共軌壓力無法建立的檢查處理

此時(shí)從診斷儀顯示故障信息或使發(fā)動機(jī)專用診斷儀檢測共軌壓力，確認(rèn)故障部位。實(shí)際軌壓值小于設(shè)定值的軌壓值500 bar時(shí)，發(fā)動機(jī)無法啟動。軌壓無法建立的原因有兩種可能：一是低壓油路有堵塞泄漏，嚴(yán)重的泄漏會造成共軌油壓無法建立。常規(guī)的處理辦法：用手觸摸高壓油管，啟動發(fā)動機(jī)，如明顯感覺較強(qiáng)的脈動油流，則說明共軌能提供一定壓力的燃油。其次，查看噴油器回油管回油情況是否均勻正常，反之回油太多為泄漏，導(dǎo)致共軌系統(tǒng)中的燃油壓力低。噴油器失常檢查：檢查比較各缸回油情況來判定噴油器的好壞，若出現(xiàn)某個回油管出現(xiàn)異常過多泄漏，則表明噴油器柱塞卡死在封閉位置，噴嘴不能正常噴油，燃油不能進(jìn)缸造成啟動困難。其次高壓油泵中燃油計(jì)量閥或共軌控制裝置出現(xiàn)故障，也不能為共軌提供足夠油量，共軌不能建立足夠的燃油壓力，噴油器電磁閥損壞，都會造成發(fā)動機(jī)啟動困難。

④低壓油路堵塞、進(jìn)入空氣的簡單處理

發(fā)動機(jī)低壓油路配置了手動油泵，可有手動油泵判斷油路故障：壓動手油泵，應(yīng)用明顯的反彈阻力，能感覺到柴油在流動，并能聽到手泵閥門“吱吱”響，壓下去有彈力，拉上來有吸力，松開放氣螺釘，柴油噴涌而出，感到壓力很大，而且沒有氣泡和油沫，則證明油路正常。

排除處理方法：逐個松開該段油路部件的油管接頭，一邊松開一邊泵油，就能很快找到堵塞部位。低壓油路進(jìn)空氣的檢查：利用手油泵泵油時(shí)，燃油的流量不是很大，泵出的油夾著氣泡和泡沫，總感覺空氣排不盡，可能原因是手油泵進(jìn)油口前端到油箱有進(jìn)氣現(xiàn)象，可能的原因：柴油箱油液過低，吸油立管脫焊裂縫，ECU冷卻板內(nèi)泄，ECU出油管處焊接不牢，有裂縫等。

⑤高壓泵供油能力差處理方法

將高壓泵出油閥處的出油接頭松開，不能完全擰開，只須擰開3～4牙螺紋，此時(shí)啟動發(fā)動機(jī)，如果接頭燃油溢出，則表明低壓油路正常。若該接頭無油流出，則可能是低壓油管堵塞或泄漏或是高壓油泵回油壓力閥，電子計(jì)量單元溢流閥封閉不嚴(yán)（如存在鐵屑或異物，導(dǎo)致發(fā)處于常開狀態(tài)）造成低壓油路不來油。

4．2 柴油發(fā)動機(jī)動力不足修復(fù)處理

①先進(jìn)行故障自診斷或?qū)Ｓ迷\斷儀檢測，如有故障信息則按故障信息指示查找相應(yīng)的故障原因；

②檢查燃油是否油品達(dá)到國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，若燃油中有過多雜質(zhì)，將會造成噴油器霧化效果不佳，燃燒不充分；

③檢測燃油系統(tǒng)壓力：使用發(fā)動機(jī)專用的診斷儀檢測共軌壓力是否正常，共軌管壓力偏低的可能原因油路供油不暢，這樣將不可能保證共軌中的所需足夠的壓力，導(dǎo)致噴油器不能正常足量噴射燃油；

④高壓柱塞偶件、溢油閥偶件磨損過大，造成燃油泄漏壓力低；個別噴油器霧化不良或堵塞，將會造成發(fā)動機(jī)的動力不足。

4．3 發(fā)動機(jī)工作不穩(wěn)，容易熄火故障修復(fù)處理

①先進(jìn)行故障自診或用專用診斷儀檢測，確認(rèn)故障部位；

②供油系統(tǒng)任由不佳，夾雜水分雜質(zhì)，或少量空氣進(jìn)入，各缸噴油器的噴油差異變大，使各缸噴油不能均勻噴射；

③燃油系統(tǒng)輕度堵塞，造成燃油系統(tǒng)油壓力過低，不能保證怠速所需的供油壓力；

④噴油器工作不良，噴油器噴嘴燒死或噴油器電磁閥體損壞，都可能造成某缸的工作不良，使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生抖動。檢查噴油器電磁閥是否損壞，用萬用表測量噴油器電磁閥體的電阻是否在0．33Ω／20℃標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，否則將更換；

⑤高壓油泵內(nèi)部精密元件出現(xiàn)磨損形成泄漏，共軌壓力傳感器出現(xiàn)故障信號失效，ECU的共軌流量限制器出現(xiàn)錯誤，在沒有達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，泄壓使發(fā)動機(jī)抖振。

5 電控高壓共軌柴油發(fā)動機(jī)在使用中應(yīng)該注意的問題

5．1 發(fā)動機(jī)在維修維護(hù)時(shí)應(yīng)該注意的問題

（1）電控柴油噴射系統(tǒng)對柴油的清潔度要求很高，應(yīng)使用牌號和質(zhì)量完全符合要求的柴油，柴油濾清器要定期更換。

（2）嚴(yán)格按照汽車發(fā)動機(jī)說明書要求使用電源。安裝或更換電瓶必須使用正規(guī)廠家的電瓶，同時(shí)保證極性接線正確，盡量不要使用跨接電路的方法來啟動發(fā)動機(jī)。

（3）防止ECU系統(tǒng)受到激烈的機(jī)械沖擊和震動，以免損壞發(fā)動機(jī)的大腦。

（4）洗車時(shí)應(yīng)注意不可用水沖洗發(fā)動機(jī)的微機(jī)控制單元及其他電子裝置。

（5）發(fā)動機(jī)放置于通風(fēng)干燥處，遠(yuǎn)離發(fā)射電磁場的電氣設(shè)備，避免強(qiáng)電磁場對微機(jī)系統(tǒng)的干擾。

（6）對供油系統(tǒng)檢修前，應(yīng)拆除電瓶的搭接線。

（7）檢修前，無論發(fā)動機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，只要點(diǎn)火開關(guān)接通，決不可能斷開正在工作前的電氣裝置。因?yàn)楫?dāng)突然斷開正在工作的電氣裝置，切斷電流，會在汽車電路中產(chǎn)生很高瞬時(shí)電壓，造成電子器件的嚴(yán)重?fù)p壞。

（8）對微機(jī)及連接的傳感器、執(zhí)行器進(jìn)行檢修時(shí)，維修技工必須消除身上的靜電，避免靜電對微機(jī)系統(tǒng)的損壞。

（9）發(fā)動機(jī)零部件損壞時(shí)必須用同型號、同規(guī)格的部件更換。

（10）維修發(fā)動機(jī)必須是接受過專業(yè)培訓(xùn)的維修技工進(jìn)行維修。

（11）燃油系統(tǒng)排出空氣：當(dāng)發(fā)動機(jī)因各種原因需要排出空氣時(shí)，一定要在停機(jī)狀態(tài)下靜置15分鐘進(jìn)行，并且只能采用手油泵排空，禁止用起動機(jī)馬達(dá)排出空氣，因?yàn)檫@樣會縮短蓄電池電瓶的壽命。

（12）噴油器檢修：電控高壓共軌發(fā)動機(jī)燃油噴射壓力可高達(dá)1450～2200 bar，為防止對維修人員造成傷害，采用發(fā)動機(jī)專用診斷儀檢測發(fā)動機(jī)噴油器工作情況。

5．2 發(fā)動機(jī)在行車中應(yīng)該注意的問題

（1）行車前，打開點(diǎn)火開關(guān)，而發(fā)動機(jī)未啟動時(shí)，警告燈應(yīng)亮。發(fā)動機(jī)正常啟動后，警告燈應(yīng)熄滅，如果不熄滅，則表示電腦自診系統(tǒng)檢測到故障或異常。此時(shí)不能將電瓶的電源從電路中斷開，以防止微機(jī)中存貯的故障代碼及有關(guān)信息丟失，應(yīng)根據(jù)警告燈閃爍的次數(shù)或輸出的故障編碼，判斷電子柴油噴射系統(tǒng)的故障，并用專用檢測儀讀取故障代碼。

（2）車輛行駛中不要猛轟油門，由于共軌柴油機(jī)在急加速時(shí)ECU自動將油量平很增加，所以即使猛踩油門也不會得到想象中的急加速。

（3）柴油機(jī)停機(jī)：至少在怠速運(yùn)行3分鐘，才能熄火，如果是高速或大負(fù)載運(yùn)行后時(shí)間應(yīng)該相應(yīng)的延長，同時(shí)應(yīng)注意輔助制動開關(guān)的關(guān)閉。

（4）涉水行駛：當(dāng)必須涉水行駛時(shí)，要避免電控系統(tǒng)進(jìn)水而受到損壞，原則上控制器離水面高度要超過200 mm，并且涉水行駛速度不宜過快。

（5）故障指示燈：發(fā)動機(jī)故障出現(xiàn)報(bào)警時(shí)故障指示燈會閃亮，并用閃碼形式報(bào)出故障，根據(jù)故障形式，需請專業(yè)維修技工進(jìn)行檢修。

6 結(jié)束語

在新能源技術(shù)任重道遠(yuǎn)的今天，汽車柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌技術(shù)是當(dāng)前緩解中國能源壓力最現(xiàn)實(shí)的一項(xiàng)低碳技術(shù)。柴油車因其壓燃的工作方式先天上就比汽油車擁有更好的燃燒效果，而電控高壓共軌技術(shù)的應(yīng)用則進(jìn)一步提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性?？ㄜ?、拖拉機(jī)等老式柴油機(jī)由于壓力波動大、供油不準(zhǔn)等原因，燃燒效果差、振動大，高壓共軌技術(shù)有效地解決了這些問題。但在國內(nèi)柴油發(fā)動機(jī)電控高壓共軌技術(shù)應(yīng)用不是十分廣泛的今天，國內(nèi)加油站能否加到合格清潔的柴油存在一定的不確定性，給電控高壓共軌系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)帶來不必要的麻煩，同時(shí)也加大電控高壓共軌柴油發(fā)動機(jī)故障幾率。還有國內(nèi)維修人員技術(shù)水平參差不齊，4S店和汽車廠家售后服務(wù)系統(tǒng)不能覆蓋到偏遠(yuǎn)地區(qū)，給電控高壓共軌柴油發(fā)動機(jī)維修帶來不便，需進(jìn)一步完善。

［1］ 母忠林．電控高壓共軌柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維修［Z］．道依茨柴油機(jī)服務(wù)有限公司，2011．

［2］ 劉海峰．云內(nèi)動力輕型車用YNCR系列國Ⅲ柴油機(jī)培訓(xùn)資料［Z］．昆明云內(nèi)動力股份有限公司，2007．