電控高壓共軌柴油機控制原理與故障診斷_畢業論文-資料下載頁

【導讀】求，電控高壓共軌技術在這種背景下孕育而生。電控高壓共軌柴油機作為節能環。其噴油控制與故障監控策略的研究，對提高燃油噴射控制精度、實現節能減。本文主要介紹了國外、內電控高壓共軌柴油機的發展，詳細分析了高壓。步驟，最后列舉了哈弗、錫柴等汽車上經常出現的故障進行了分析了解。

　　

【正文】 與油耗的關系 輪胎作為汽車的關鍵承載部件之一 ,承受車輛負荷、向路面傳遞驅動力和制動力等作用。因此 ,輪胎也能影響汽車的燃油經濟性、操縱性和安全性。胎面上的花紋是輪胎與路面直接接觸的唯一部位 ,從表面上看起來 ,它的形狀、排布不過是簡單的直線與弧線的組合 ,事實上這里邊蘊藏著輪胎科技的精華 ,直接影響著輪胎的抓地力和胎噪、滾動阻力等性能。 不同類型花紋的輪胎的燃油消耗率不同 ,折線花紋輪胎比一般花紋要省油。節油輪胎可省油。節油輪胎比起同規格產品來說 ,在負載不變的情況 下滾動阻力值平均降低 21%至 24%。由于每減少 3%5%的滾動阻力就能節約 1%的燃油消耗 ,因此 ,如果一部車使用四條節油輪胎 ,平均可降低約5%的汽車燃油量。 （ 3）車重與油耗的關系 對一臺車油耗影響最大的因素其實要算車重。行駛同樣的距離 ,越重的車做功越多 ,也就需要更多的燃油。 （ 4）汽車的傳動系對汽車的燃油經濟性有重要影響 汽車的傳動系對汽車的燃油經濟性有重要影響。變速器檔位越多 ,不但汽車換檔平順 ,而且使發動機增加了處于經濟工況下運行的機會 ,有利于提高燃油經濟性。因此現代汽車都是趨向于 5 檔或以上變速器 ,或者采用無極變速 ,保證在任何條件下具有使發動機在最經濟工況下工作的可能性。在速度不變的情況下 ,接合高淮安信息這也技術學院畢業設計（論文） 26 速檔時 ,傳動比小發動機轉速低 ,接合低速檔時 ,傳動比大相應的發動機轉速高。由發動機負荷特性可知 ,當發動機負荷相同時 ,一般是轉速越低燃油消耗率越小。在一定的行駛條件下 ,傳動系的速比越小 ,汽車的燃油經濟性越高 ,因此汽車的經濟行駛都在高檔位。自動擋變速箱 ,擋位越多越省油 ,無級變速 CVT 最省油。 （ 5）風阻系數 由于現代汽車速度的增高 ,汽車的造型對燃油經濟性也有重要影響 ,車速越快影響越大 ,這就是人們常說的“風阻” 。減小空氣阻力主要是通過減少汽車的迎風面積和空氣阻力系數來實現 ,一般而言迎風面積取決于汽車的體積 ,空氣阻力取決于車身造型。為此 ,汽車車身緊湊化和流線型是提高燃油經濟性的途徑。目前許多轎車的空氣阻力系數在 左右 ,對減少燃油消耗起到很大作用。很多人認為風阻只是一個微小的技術參數 ,但是在實際使用中它與耗油之間的關系非常大。一般來說 ,車輛高速行駛中 ,最大的阻力就來自空氣。因此風阻系數哪怕是 的降低油耗也會帶來很大的不同。 汽車發動機的節油和車身輕量化或者汽車風 阻系數不同 ,后兩者車主對其辦法不多 ,但我可以采取很多辦法對汽車發動機進行控制 ,以達到節油的目的。與汽車發動機相關的節油技術涉及兩個方面 ,一個是司機的駕駛習慣 ,一個是發動機技術上的一些局部的改裝。 相對而言 ,司機的駕駛習慣只需要長時間的實踐就可以掌握 ,因此 ,個人觀點 :在提高燃油經濟性對策的問題上需要汽車廠商對技術的不斷追求。 以北京車展為例 ,東風日產軒逸通過 XTRONIC CVT 無級變速器實現燃油經濟性。其所搭載的 XTRONIC CVT 無級變速器不使用傳統的齒輪傳動 ,而是根據車速和路況自動連續調整速比 ,克服了 傳統自動變速箱加速時的能量損耗 ,實現無縫加速 ,既降低能耗 ,又能防止油耗水平的大幅變化 ,有利于穩定整個駕駛過程中油耗水平。采用可變氣門正時及升程電子控制系統 ,在保證扭矩增加的同時能最大限度地提高燃油的燃燒效率 ,同時綜合采用各種新技術 ,以達到高效節油的目的 ,這使 CIVIC 擁有 級的動力 ,油耗卻只有 級。 借鑒先進的發動機技術 ,自主品牌企業嘗試利用各種手段降低油耗。長城哈弗 CUV 柴油車匹配了采用電控高壓共軌技術的“智能節油王” INTEC 柴油發動機 ,較汽油機油耗降低 30%40%。奇瑞展出一款命名為 TCI 柴油發動機 ,它融合了 TCI 技術、高壓共軌直噴技術、 EGR 系統等數項先進技術 ,最大限度地減少廢氣和發動機噪音。其燃油消耗量較點燃式汽油機減少 40%45%,滿足歐 IV 排放標準。 第四章 電控高壓共軌柴油機故障診斷與 檢修 27 第四章 電控高壓共軌柴油機故障診斷與檢修 電控高壓共軌的故障診斷思路 電控共軌柴油機的出現，改變了傳統柴油機的故障診斷方法，特別是對共軌柴油機燃油系統的故障診斷，如果沒有專用診斷儀器，更是很多共軌柴油機維修者深感頭痛的問題。 隨著汽車電子技術的不斷發展和進步，電子控制系統逐步應用到柴油機上，尤其是電控高壓共軌燃 油噴射系統可對噴油定時、噴油壓力、噴油規律等進行柔性調節，從而使柴油機的經濟性、動力性和排放性能得到大幅度的提高，以適應我國機動車國Ⅲ排放要求。 在柴油機領域中，為滿足逐年嚴格的有關環境保護的排放法規要求，對燃油噴射系統提出了更高的期望。采用電控技術的柴油機，能夠有效地實現柴油機全工況范圍的性能最優化，這是柴油機劃時代的技術突破。但同時使柴油機的結構變得越來越復雜，給柴油機的維修帶來一定困難。 （ 1）在進行電控高壓共軌系統檢測時，檢測儀是個必不可少的工具，首先要使用檢測儀檢測有無故障碼，靜態、動態數據流是否 異常， IQA 碼是否匹配等，由此可以對系統存在的故障有了一個初步的診斷方向。 （ 2）根據故障現象、故障碼確定了檢測方向之后，對可能存在故障的電控元件進行檢測，通過在車靜態檢測、動態檢測、線路檢測、元件本身電器特性檢測等逐一排查，最終確認故障元件。 （ 3）確認故障元件后，要分析造成元件故障的原因，結合用戶的使用環境、油品質量、操作習慣等因素判定故障原因，以避免故障現象再現。 電控高壓共軌的故障診斷方法 在我國各地對排除電控發動機的疑難故障都積累了不少好的經驗。很多方法雖不是靈丹妙藥，什么問題都能解決，但它 確實非常實用，會幫你解決在排除疑難故障過程中的一些困難。究竟選擇哪一種實用秘方，就要看你對故障癥狀分析了解得如何，以及你的修理經驗而定。 （ 1）觀察法 通過觀察柴油機的排煙等故障特征，判斷故障情況。 （ 2）聽診法 根據柴油機異常聲音憑聽覺判斷故障部位性質及程度。 （ 3）斷缸法 停止某缸工作，借以判斷故障是否出現在該缸。斷缸法一般是向懷疑出現故障的氣缸停止供 油，比較斷缸前后發動機的狀態變化，為進一步查 找故障部位或原因縮小范圍。 （ 4）比較法 淮安信息這也技術學院畢業設計（論文） 28 對某些總成或零部件，采用更換的辦法確定是否存在故障。 （ 5）故障 診斷燈 當車出現故障時，可以通過整車儀表盤上的閃碼燈讀出閃碼，參照閃碼表初步判斷錯誤原因。 電控高壓共軌的故障診斷原則 電控高壓共軌系統國Ⅲ機，其故障一般可分為兩大類：機械故障和電器故障。柴油機診斷是比較復雜的一項工作，尤其是電控發動機的故障，需要我們的維修服務人員有更高的技術理論修養和豐富的實際診斷經驗。然而，其中也并非沒有規律可循，如果我們能夠遵循故障診斷的一些基本原則，就可能以較為簡單的方法準確而迅速的找出故障所在。 （ 1）電控柴油機的故障診斷和排除相當程度上依 賴于專用工具的應用。 例如故障診斷軟件、萬用表、示波器、線束檢查盒等。 （ 2）利用診斷工具所提供的信息進行故障模式和故障部位的判斷，需要在掌握電控柴油機工作原理的基礎上，經過長時間的維修實踐和經驗積累。 針對現象，聯系原理；善用工具，結合經驗；由簡到繁，由表及里；按系分段，檢查分析。 （ 1）首先要細心聆聽用戶的描述，了解故障發生時的一些客觀因素，例如了解是在什么情況下會發生故障、發生故障的頻率、發生故障時發動機工作的一些現象 （包括聲音、振動、動力性、油耗、煙度情況等）；并了解之前都曾做過哪些檢測、維修等。 （ 2）根據了解到的現象，從電控柴油機工作原理入手，分析可能出現這些故障的各種因素，初步判斷故障模式和故障部位。 （ 3）利用診斷軟件，獲取發動機的各種參數，包括是否出現故障碼、各個開關值，各個傳感器的電壓值和發動機運行數據（如轉速、水溫、油溫、油壓、進氣溫度壓力等），并根據參考資料和維修經驗，判斷這些參數是否正常，是否符合標準值。 （ 4）利用萬用表、示波器、線束檢查盒等工具對各 NE、 G、 PCV、 TWV 等的信號以及各傳感器的 電阻值和線束通斷等情況進行檢查。 （ 5）診斷維修時應該遵循由簡單到復雜，先外圍部件再內部零件的順序進行。不能夠剛開始就直接做那些復雜的檢查，如拆缸蓋、調變速箱飛輪殼之類的。 （ 6）在做故障分析時應采取按系統分段，逐段檢查的原則，如：發動機無法起動，可以分為進排氣系統、電路系統、油路系統、柴油機本體等幾段，在根第四章 電控高壓共軌柴油機故障診斷與 檢修 29 據實際情況逐段進行分析。 ： （ 1）很多軟性故障（如 ECU 故障、電路故障等）是不能憑經驗解決問題的，需要使用故障診斷儀器檢測故障，并根據故障碼找出故障原因后加以排除。 （ 2）在某些情況下，柴油 機出現故障后，并無故障碼顯示，這就需要維修人員憑經驗或采用其他方法診斷和排除故障。 電控高壓共軌柴油機電氣元件的檢修 （如圖 41） 圖 41 共軌及壓力傳感器 （ 1）失效模式及失效產生原因： ① 軌壓傳感器不工作 原因：電壓過大導致內部電橋過載損壞、線路斷路。 ② 軌壓傳感器測得的共軌壓力與實際值相差較大 原因：地線針腳搭鐵不良，傳感器內部電路故障。 （ 2）失效后故障現象及產生機理： ①發動機無法起動 原因：起動時系統以共軌的壓力為參量來控制噴油器的動作，在共軌壓力已知的前提 下，系統通過控制噴油器的開啟、關閉的時刻來控制進入氣缸的燃油量，如果失去了共軌壓力信號，系統便失去了燃油噴射控制的重要參數，此時，系統便控制發動機不能起動。同理，如果在發動機運轉時突然失去了共軌壓力信號，發動機會立即熄火。 ②加速無力或冒黑煙（極少） 原因：傳感器檢測的壓力值與實際壓力值相差較大時，系統按照傳感器反饋的壓力來控制燃油噴射，會使混合氣過濃或過稀。 （ 3）檢測方法 線路檢測 淮安信息這也技術學院畢業設計（論文） 30 ①按照（如圖 42）測量傳感器針腳與 ECU 針腳之間的通斷； 圖 42 傳感器針腳與 ECU 針腳 ②打開點火開關，不起動發 動機情況下，測量 3針腳與 1針腳之間應有 5V電壓； ③起動發動機接入檢測儀，讀取當前的實際共軌壓力，同時檢測 2針腳輸出電壓，電壓與共軌壓力的關系應（如表 1）所示： 表 1 電壓與共軌壓力的關系 實際共軌壓力 /Mpa 25 電壓值 /V （ 4）檢測維修時的注意事項： ①共軌壓力傳感器不得測量電阻，否則會使內部的電橋過載燒毀； ②共軌壓力傳感器不得拆卸。 （ 1）失效模式及失效產生原因： ①測得的轉速不穩 原因：傳感器上吸 附了鐵屑影響了磁通量，導致信號不準；信號線屏蔽線破損，影響傳遞信號的準確性；傳感器安裝位置不當，使間隙超差，導致信號不準確；飛輪齒圈節距不等，在某一個轉速點時測得的轉速不準確，導致發動機抖動。 ②無法檢測發動機轉速 原因：線路斷路、飛輪安裝錯誤或轉速傳感器損壞。 （ 2）失效后的故障現象及產生機理： ① 發動機無法起動 原因：當飛輪轉動 2 圈后，系統仍檢測不到發動機轉速信號時，便無法得知當前的曲軸位置，不能確定正確的噴射時刻，系統會控制噴油器不工作。 ② 發動機運轉不平穩 原因：在發動機工作時，平穩運轉模式下的 單缸噴油量是以發動機各缸的瞬第四章 電控高壓共軌柴油機故障診斷與 檢修 31 間轉速為參量來設定的，而且單缸噴油量的調節是在主噴油量的基礎上進行的微調，如果轉速傳感器測得的轉速不準，超過了微調所能彌補的極限時，平穩運轉控制便會失效，此時會導致發動機運轉不平穩。 （ 3）檢測方法 ①外觀檢查：檢查屏蔽線是否完好（屏蔽線與兩針腳之間電阻無窮大）；檢查傳感器安裝狀態是否符合要求（氣隙間隙： – 1mm ）；拆下傳感器檢查永久磁鐵部位是否吸附有鐵屑；檢查飛輪齒圈上是否存在金屬雜質。 ②線路檢查： 依據測量線路的通斷。 ③傳感器測量：拆下轉速傳感器測量電阻， 20℃ 情況下，兩針腳間的電阻應在 770950。 （ 4）檢測注意事項： ①檢測轉速傳感器時，保證作業環境的清潔度，避免永久磁鐵吸附上金屬； ②安裝轉速傳感器時按照維修手冊要求操作，以保證傳感器與飛輪的間隙。 （ 1）失效模式及失效產生原因： ①無法測得油門位置信號 原因： ECU 至傳感器之間的線路斷路； ②發動機加速無力 原因：傳感器內部 2 套電阻之間不能夠互相檢測， ECU 無法獲得當前油門踏板的正確位置，出現發動機加速無力的故障現象；電位計中某一套電阻失效導致 ECU 接收到錯誤信號。 ③發動機不能 加速 原因：電子油門踏板內電位計失效或線路斷路。 （ 2）檢測方法： ①線路檢測：按照下圖測量傳感器與 ECU 之間線路的通斷；通電狀態下，線束插頭 1 、 2 、 4 、 6插片處應有插片處應有 5V 電壓， 3 、 5 插片電壓為 0V （如圖 4 44）。 圖 43 ECU 針腳 淮安信息這也技術學院畢業設計（論文） 32 圖 44 傳感器針腳