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潍柴动力国三柴油机故障诊断及排除
来源:常运集团  浏览次数:14657 日期:2011-05-26

 

 

柴油机的故障成因

     潍柴国三柴油机是在严格的质量保证体系下设计和生产制造的,每一台出厂的柴油机都经过规定的测试。同时柴油机又是一种精密机械,其功效要得到长久保证, 与正常的维护保养密不可分。引起柴油机早期失效,一般有以下几个原因:

1.违章操作,管理和使用不善;

2.不按规定进行维护和保养甚至以修代养;

3.配件制造不良,特别是贪图便宜购买到假冒伪劣产品,  将大大缩短柴油机的寿命;

4.燃油和润滑油牌号选用不当或不合格。

柴油机故障诊断原则和方法

柴油机故障成因复杂,有时故障显现是类似的,但产生原因并非一样。为提高故障诊断的准确性,避免或少走弯路,建议客户按以下原 则判断处理故障:

针对特征,联系原理;

弄清现象,不漏点滴;

由简到繁, 由表及里;

按系分段,检查分析。

柴油机故障常用的诊断方法一般有:

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;(图1)

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;(图2 )

 

图1                           图2

3)停缸法:停止某缸工作,借以判断故障是否出现在该缸.

停缸法一般是向怀疑出现故障的气缸停止供油,若故障症状消失或明显减轻即证明原因确实在这个气缸,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。

以上为机械方面故障的判断方法,在国三柴油机上同样适用,机械故障可参照国二故障排除方法排除。

5)故障诊断灯:当车出现故障时,可以通过整车仪表盘上的闪码灯读出闪码,参照闪码表初步判断错误原因。

6)专用工具:故障诊断仪故障诊断仪可以进行较进一步的判断

KTS系列故障诊断仪包括 :

KTS510F诊断仪的硬件组成:

注意!

1.  判断柴油机故障形成的原因是一项很仔细工作,在未基本弄清原因之前,对柴油机不得乱拆乱卸,否则不仅不能消除故障,反而会因拆卸后装配不当造成更严重的故障;

2.  对高压油泵、增压器等关键零部件,维修检查不仅要有专用的仪器设备,还需要具有一定经验的人员, 因此没有经验和条件的客户不要对其随意进行拆卸调整。

案例及分析

故障一:柴油机不能起动

故障二:柴油机起动困难

故障三:柴油机功率不足

故障四:发动机始终运行在1000转

故障五:柴油机怠速游车

故障一:柴油机不能起动

柴油机是压燃式内燃机。柴油机的顺利起动,不仅需要大量燃油充分雾化后喷入气缸,而且要求气缸内空气压缩后具有一定的温度和压力,这样才能使柴油自燃。因此柴油机不能顺利起动,原因一般在起动系统、电控燃油系统、进排气系统或柴油机配合间隙上。客户可根据故障的伴随特征,按步骤进行分析判断。

1.1 起动机不工作

对于起动机受ECU控制的整车,在启动时ECU首先检查空档信号,然后输出一个电流驱动起动继电器,继电器接通后电瓶带动起动机起动。

检查时有几个要素:空档开关、起动继电器、电瓶、车下停车开关的关联。

  • 检查是否挂在空档位置。
  • 检查车下停车开关的位置(应处于断开状态)。
  • 检查空档开关及接线是否完好,试着使用紧急起动(点火开关持续按下5秒以上)。
  • 检查电瓶电压是否过低,以致不能带动起动机。
  • 起动机继电器及接线是否完好检查起动机是否已烧坏。
  • 点火开关及起动开关是否已坏。

 

1.2 轨压无法建立(起动机能正常工作,但无法起动)

共轨系统对燃油油路要求较高,低压油路(油箱粗滤精滤,回油)、高压油路(高压油泵共轨高压油管喷油器)都要保证密闭。任何一个环节出了问题,轨压都不能正常建立,提示主机厂对整个燃油油路高度重视。

  • 检查油箱油位是否过低。
  • 检查手压泵是否工作正常。
  • 检查低压油路是否有气,并排空气(有时低压油路 泄漏不明显,需要仔细检查) 。

排气方法:主要排粗滤里面的空气。松开粗滤上的放气螺栓,用手压动粗滤器上的手压泵,直至放气螺栓处持续出油为止。

  • 检查高压油路有无泄漏
  • 检查油路是否通畅,检查柴油滤清器是否堵塞,建议及时更换柴油滤芯。检查方法:松开精滤出口螺栓,用起动机带动柴油机运转,看是否有柴油喷出或流出,若只有少量柴油流出,则可以判定滤芯堵塞。
  • 检查轨压传感器初始电压值是否在500mV左右,或设定轨压是否为300-500bar (用KTS诊断工具),若不正常首先检查接插件是否牢靠。若无检查设备,可以拔掉轨压传感器尝试再起动 。
  • 检查流量计量阀是否完好,拔掉接插件尝试再起动。

1.3 喷油器线束、传感器线束、整车线束接插件未插好或者线束断路或短路

⑴、检查接插件的安装,用万用表(最好接breakout box)按照线路图的指针定义检查线路的通断。

1.4 曲轴信号和凸轮轴信号丧失柴油机上安装两个转速传感器,分别在飞轮壳和高压油泵外侧。功能分别为:曲轴位置传感器和判缸传感器。电控机的喷油正时取决于这两个传感器。出现柴油机不能起动情况,两个信号全部丢失。

⑴、两信号全部丢失可能的原因

①传感器损坏,线束短路或断路。

②传感器固定不牢,造成传感器与感应齿之间间隙过大或过小(一般为1±0.5mm) 。

排除方法:检查传感器是否损坏,线束是否连接良好,传感器是否松动等曲轴转速传感器。

⑵、拆装高压油泵及飞轮后的安装应严格按照相关工艺文件执行,以确保信号同步。

故障二:柴油机启动困难

柴油机启动困难的原因及排除方法:

①柴油机较长时间没有运转:回油管要伸在  柴油液面下。

②低压管路有少量空气:排气。

③曲轴转速信号、凸轮轴信号太弱,同步判断时间较长:重新调整。

④环境温度太低,预热装置失效:更换预热装置。

⑤柴油、机油品质太差未达标:更换标准油品。

⑥起动机或飞轮齿圈打齿:更换起动机及飞轮齿圈。

⑦活塞环、缸套磨损或气门密封不严:更换活塞环、缸套或气门座、气门。

⑧排气制动蝶阀卡死,导致排气不畅:更换蝶阀。

故障三:柴油机功率不足

跛行回家:发动机带故障运行的一种模式。ECU检测到发动机出现了故障,但不会立即停车,而是会限制发动机的功率,使发动机转速只能增加到1500转,司机能将车开到就近的维修站进行维修。

3.1 喷油器出现故障

喷油器出现故障,一般分为机械故障和接线故障机械故障为:针阀卡死,由于柴油中污物较多或进水腐蚀,针阀卡死在喷油器内,不能动作。(注意:ECU可能不报错!)接线故障为:线束由于振动、磨损等原因,连接断开或直接搭在缸盖上与地短接。ECU会报错。

判断方法:

  • 怠速不稳,听柴油机声音异常 。
  • 利用断缸法或高压油管触感法判断(诊断工具做加速测试判断)。
  •  故障诊断仪一般都有对喷油器激发测试的功能。

3.2 水温、机油温、进气温度过高

水温、机油温、进气温度过高时,ECU会进入过热保护功能,限制发动机功率。

造成水温高的原因及排除方法:

①水箱水面过低:检查有无漏水处,加水。

②水箱堵塞:检查水箱,清理或修复。

③水泵皮带松弛:按规定调整张紧力。

④水泵垫片损坏,水泵叶轮磨损:检查并修复或更换。

⑤节温器故障:更换。

⑥水管密封件损坏,漏入空气:检查水管、接头、垫片等,更换损坏件。

机油温过高的原因及排除方法:

①油底壳油面低或缺油:检查油面及漏油处,修复并加油。

②水温高:检查上述造成水温高的原因并排除之。

③机油冷却器流通不畅:检查并清理进气温度过高的原因及排除方法检查中冷器的散热能力。

3.3 同步信号出错

出现该问题时,一般是一个传感器的信号失效。可以查看闪码表查找具体原因。

排除方法同1.4

3.4 流量计量单元故障

流量计量单元是控制轨压的执行机构,安装在高压油泵上,它出现问题以后,高压油泵会以最大的能力向共轨管供油,此时共轨管上的泄压阀一般会打开,柴油机会有“咔咔”的噪音。轨压传感器出现问题也会有类似的现象。

排除方法:

检修线路,确认是流量计量单元或轨压传感器故障,通知办事处处理。

3.5 燃油管路泄漏引起轨压异常波动

在车运行过程中,会出现车速不稳,车有向前一窜一窜的现象出现。

排除方法:

首先断电一分钟重新起动,若问题仍然存在则检查燃油管路密封性并排除。

3.6 传感器故障

进气压力传感器是ECU用来估算进气量的传感器(安装在进气管上),水温传感器是用来判断发动机热负荷的传感器(安装在出水管上),轨压传感器是用来检测共轨管的燃油压力(安装在共轨管上)

排除方法:

检查进气温度压力、水温、轨压传感器,看接插件是否牢靠 。

注:出现3.1、3.3、3.4、3.5、3.6时,柴油机进入 “跛行回家”模式。

故障四:发动机始终运行在1000转

此时油门失效:ECU通过踏板电位计给出的信号来判断负荷,当踏板出故障时,出于安全考虑,ECU会控制柴油机会自动回到1000转的怠速。

排除方法:

  • 电子油门踏线松脱或接错重新拔插或检查油门接线是否正确,重新接线。
  • 电子油门接插件进水用工具把接插件吹干再起动。

注意:更换油门时,需要同一型号的油门。

故障五:柴油机怠速游车

柴油机游车的原因及排除方法:

①喷油器工作不正常:检查各缸喷油器及线束。

②具有车速传感器的整车,停车时有车速信号输入:检查车速表及车速传感器信号及接线。

③燃油质量差含水或蜡质:清洗燃油系统,更换燃油滤清器。

④燃油低压油路漏入空气:检查油管及接头密封性,排除空气。

⑤喷油嘴雾化不稳定:检查并修复。

注:①由于水温低引起的怠速上升是ECU正常的功能

    ②有其他负载时(如打开空调),怠速会自然提升100转

说明:

潍柴动力国三系列柴油机采用Bosch公司的第二代高压共轨系统。高压共轨系统对油路(包括低压油路和高压油路)要求较高,很多问题都是由油路问题引起的整车线束问题也是主要的故障源出现故障时,应先考虑此两方面的原因。

 

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