3电控燃油系统故障诊断和维修

康明斯ISBeIV-225电控燃油系统故障诊断与维修内容摘要:随着现代化城市的发展，现在公交客车的技术含量逐渐提高，故障也日趋复杂，维修起来很是麻烦。本文通过对康明斯ISBeIV-225电控燃油系统原理、特点进行分析，结合ISBeIV-225在实际使用时常见问题和通过实际案例的经验，总结出如何准确判断出康明斯ISBeIV-225电控燃油系统的故障点。关键词：高、低压油路、电子燃油执行器（EFC）、喷油器、回油量论文主体康明斯ISBeIV-225电控燃油发动机，是现在在北京公交车上使用主力电控燃油系统发动机，随着车辆使用年限的逐渐递增，车辆的故障率也逐步增加。现在的故障比较复杂，给车辆的故障排除带来了一定难度，只有全面学习掌握康明斯电控燃油系统知识，掌握电控燃油系统故障诊断与维修方法，才能够更好更快地维修这一系统故障，因此，学习掌握电控燃油系统故障诊断与维修技能很有必要。下面本文以此论证。一：康明斯ISBeIV-225电控燃油系统的组成图1：康明斯ISBeIV-225电控燃油系统，由低压油路、高压油路、回油油路组成。低压部分是向高压油泵输送清洁的足够量的燃油；高压部分由发动机通过各种传感器和开关实时监测发动机的各种运行参数和操作的控制指令，经过发动机ECU计算后发出命令给相应的执行元件，如喷油器等，实现对发动机的优化控制。控制系统通过精确控制喷油时刻和喷油量，以达到降低排放和提高燃油经济性的目的。（一）电控燃油系统低压部分低压油路。其基本组成由油箱、油箱立管、低压燃油管、手油泵、油水分离器，齿轮油泵、柴油滤清器等组成，其燃油走向为：1、在发动机停机状态下，用手油泵给低压油路加油时，燃油在手油泵的吸力作用下，燃油从油箱立管滤网，经过油箱立管、燃油管路、油水分离器，经手油泵加压燃油通过低压燃油管、齿轮油泵、燃油连接管、燃油滤清器出口到达高压油泵入口，低压油路部分结束。2、在发动机正常运行条件下，这时手油泵不起作用。燃油在齿轮油泵的吸力作用下，燃油从油箱立管滤网，经过油箱立管、燃油管路、油水分离器、手油泵，低压燃油管、齿轮油泵加压到6～9bar、经燃油连接管、燃油滤清器出口到达高压油泵入口，低压油路部分结束。（二）电控燃油系统高压部分高压油路；其基本组成由高压油泵、高压油管、高压共轨、燃油限压阀、油轨压力传感器、喷油器等组成。高压燃油控制原理为：在发动机停机状态下，低压燃油保持在高压油泵入口，高压泵执行器（EFC）处。在发动机正常运行条件下，齿轮油泵随同高压油泵旋转，电脑根据各个传感器反馈回来的信号，做出判断通过对高压泵执行器开度大小的控制，控制进入高压泵燃油腔的燃油量。低压燃油经过高压泵加压到250-1600bar，高压燃油通过高压油管、高压共轨、喷油器油管、喷油器导管进入喷油器，根据发动机不同工况提供相应的供油量。1：高压油泵。高压油泵利用内部的三个柱塞泵，对低压燃油经行加压，所有柱塞的密封性决定高压泵的好坏。燃油泵剖面图——端面视图图:2：2、高压共轨及高压油管。燃油共轨是采用的激光焊接油轨，可承受高压，位于进气歧管上方。高压共轨的作用储存高压燃油，抑制高压泵供油和喷油器喷油而产生的压力波动。如果高压共轨安装不正确，高压燃油产生的高频振动会带动高压共轨同时振动，损坏喷油器连接管及高压油管。高压油泵至高压共轨的连接的高压油管已发生因油管固定支架固定不良，高压油管在高压脉冲下会产生高频振动，造成的油管断裂。3、共轨限压阀。它的作用是保护高压燃油系统，当系统压力大于1850bar时，压力克服限压阀内弹簧的力，限压阀被打开将燃油释放到回油管中以减小压力。它损坏表现形式之一就是高压燃油的压力没有达到泄压标准时，限压阀就被推开开始泄压，高压燃油系统无法建立足够的燃油压力，造成车辆动力不足、启动困难或无法启动。4：电子燃油执行器（EFC）。可分为：常开型和常闭型特点：通过改变阀口流通截面的大小或流通通道的长度来改变液阻，从而改变通过阀的流量。ISBeIV-225采用的是常开脉宽调制型。脉宽调制型（PWM）执行器是通过脉宽调制信号来实现开度连续控制的。脉宽调制信号是一个频率不变的信号，通过改变脉冲宽度（0-100%之间变化）来改变输出电压有效值的大小，执行器即可根据相应的电压有效值的大小，实现相对应的开度变化。脉宽调制型（PWM）执行器其开度可根据控制信号的不同实现连续的变化，所以这种执行器能实现更灵活的控制。（三）电控燃油系统回油部分回油油路。其基本由三路组成：缸盖回油、共轨限压阀回油、高压泵回油。1：缸盖的回油标准：（1）在不启动发动机的情况下，使用马达拖动法测量喷油器回油油量，技术标准为每分钟不大于90ml。（2）在每分钟750转的条件下回油量技术标准，每分钟不大于180ml。2．共轨限压阀在高压燃油系统正常的情况下它的回油量可以忽略不计。3．高压油泵是回油标准：怠速750rpm最大回油量25秒400ml。二、康明斯欧四电控燃油系统多发故障点分析对于康明斯欧四电控柴油发动机，在实际工作中总结发现，低压油路的故障高于高压部分故障。低压部分主要表现在：1.油箱立管2.油箱至手油泵段的低压燃油管路3.手油泵。以上故障主要表现形式为堵塞、密封不严。高压部分主要有这么几个点：1、共轨压力传感器及线路2、高压油泵执行器3、喷油器。下面就这些故障点进行简单分析排除。（一）电控燃油系统低压油路故障诊断与维修1.油箱立管故障诊断与维修油箱立管是燃油供给的第一个环节，它主要表现为：立管的焊接处有裂纹，立管滤网没装。见图2分别是没装滤网的立管和装有滤网的立管照片。图3第一种情况出现时，发动机故障现象为，车辆不好启动、动力不足、行驶灭车等。在实际排除故障中，首先要从排除低压油路的故障着手，使用手油泵泵油，感觉手油泵泵油时是否有劲，若一直按动油泵都没有劲的感觉或出现连续泵油感觉突然一下没劲了的现象，检查油箱立管燃油管路。第二种情况出现时，发动机从刚开始启动到短时间行驶发动机状态良好，出现故障时发动机无力随之熄火。发动机从无力到熄火不会产生黑烟。同样我们先到手油泵处按动手油泵泵油，这时一种状态是手油泵压柄在按下的位置保持；另一种状态是按动手油泵，感觉按下手油泵压柄吃力且压柄自己上升很缓慢。我们判断手油泵至立管有堵塞，拆下手油泵进油口再次按动手油泵感觉观察压柄的上下移动速度和力度，从而判断是立管堵塞还是手油泵本身损坏造成的燃油不能顺利被齿轮油泵输送到高压油泵，出现以上故障。所有在我们对油箱的维修保养中一定注意对立管及立管滤网的检查，确保立管安装牢固，立管滤网安装到位无损坏，降低以人为因素出现的故障。2.低压管路故障诊断维修上文中提到油箱立管堵塞，从没有涉及低压管路堵塞的故障现象。因为立管上端连接低压输油管的空心螺栓两个出油孔较小，如果没有立管滤网的情况下油箱中的杂物就会在油泵的吸力下从立管吸入到达空心螺栓处堆积。见图3图4低压输油管远远大于空心螺栓出油孔，若油箱中的杂物能顺利通过空心螺栓出油孔时，那么同样不会堵塞低压输油管路。低压管路的多发故障点：接头（接头）三件套没压好以及管路干涉磨损，这两种情况都会造成低压油路进气，齿轮油泵会吸入大量气泡造成车辆不好启动、行驶无力。3.手油泵故障诊断与维修手油泵多发故障为：按动手油泵一直没有吸油压油的迹象；和手油泵安装在一起的油水分离器堵塞。第一种情况和低压油路有漏气感觉相似，我们可以拆下手油泵出油口观察是否会有出油现象。一种情况能泵出含大量气泡的燃油，证明低压管路漏气；另外一种手油泵压柄起落自如但不出油，证明手油泵损坏。第二种情况在泵油时的感觉和油箱立管堵塞的感觉相似，按动手油泵，感觉按下手油泵压柄吃了而且压柄自己上升很缓慢。我们判断手油泵至立管有堵塞，拆下手油泵进油口再次按动手油泵感觉观察压柄的上下移动速度和力度，拆下后依然会出现，动手油泵，感觉按下手油泵压柄吃力且压柄自己上升缓慢的情况说明故障点出在手油泵本身或油水分离器堵塞。（二）电控燃油系统高压油路故障诊断与维修1.高压泵执行器故障诊断与维修执行器的作用是发动机电脑ECM向高压泵执行器EFC发送直流电压信号来控制进入油泵燃油腔的燃油量；原理执行器地磁铁在接受到ECM向燃油控制执行器提供指令电压时，内部的电枢根据ECM信号在内部前后移动，电子燃油控制执行器是常开的，电阻值约3欧姆。只有接到ECM电压信号时开始工作，在插拔执行器电控插头是执行器会发出“嗡”的声响。执行器的常见故障多为，执行器卡死造成的故障，表现形式为，执行器卡死在一个位置不受ECM控制。发动机在马达的拖动下不启动时与发动机转速700转每分，EFC执行器阀工作循环相同都为6百分比左右；发动机转速2500转每分，EFC执行器阀工作循环20百分比左右。若卡死在较大开度，进入高压燃油泵燃油腔的燃油量较大，高压系统压力增高，故障表现为冒黑烟、喷油器异响、共轨限压阀被打开等。若卡死在较小位置车辆，进入高压燃油泵燃油腔的燃油量较少，在发动机需要多的燃油时无法满足，故障表现为，不好着车、动力不足、发动机只停留在某个转速高度。2.共轨压力传感器故障诊断与维修根据测量压力时参考压力的不同，压力传感器又可以分为相对压力传感器和绝对压力传感器。相对压力传感器测量压力时的参考压力为大气压，因此其测量大气压时的测量值为零。此压力传感器为压电晶体式。共轨压力传感器为三线式，两根电源线向传感器提供5伏的工作电压，一根信号线向ECM提供压力信号电压。为共轨压力传感器的原理图。图5工作原理：ECM向共轨压力传感器提供5伏直流电源，电流经高压共轨内的电阻经过回路线路回到ECM内部，ECM内部搭铁形成回路。共轨内燃油压力不同信号线的触电在电阻的高电位和低电位上下移动，这时信号线触点所处的位置决定信号电压的高低，ECM根据信号线反馈的电压模拟信号转换成数字信号，得出此时共轨内燃油压力的高低。在实际工作中共轨压力传感器故障率极低，多为其他问题造成的高压燃油压力不正常，这时压力传感器反馈给ECM油轨压力信号，ECM接收到不正常燃油压力时，ECM就会首先发出共轨压力传感器及线路的故障，对它的维修主要是元件检测和线路维修。3.喷油器故障诊断与维修ECM控制喷油器电磁阀以控制燃油计量和正时；每个喷油器电磁阀通过驱动导线和回路导线与ECM相连；ECM通过驱动导线向喷油器发出一个电脉冲信号，操纵电磁阀后，通过回路导线返回ECM。每个电磁阀都是常闭的，只在燃油喷射和计量期间由来自ECM的电脉冲打开。每个喷油器装有一个在90伏直流电压下工作的控制电磁线圈。在电子控制模块（ECM）指示下，电磁线圈控制燃油的计量和和喷油正时。喷油器的工作过程：以1缸为例，发动机运转但每到1缸做功时高压燃油已经到达喷油器内部。ECM通过驱动导线向喷油器发出一个电脉冲信号，操纵电磁阀，喷油器针阀在电磁阀和燃油压力的作用下开启，这时燃油高压的作用下喷入气缸1缸做功。喷油量取决有燃油压力及喷油器开启的时间.喷油器的工作原理图5喷油器易发故障点：主要概括为泄压。1、喷油器机械性卡死泄压喷2、喷油器针阀密封不严泄压3、喷油器与导管密封面接触不良泄压。第3项故障率较高，主要原因是更换喷油器安装时步骤方法不当造成的。安装喷油器时，首先保证高度清洁。因为到达喷油器的高压燃油是经过层层过滤的洁净燃油，安装喷油器时若不清洁杂物会直接进入喷油器，极易造成喷油器泄压故障。保证喷油器的安装步骤，将清洁完好的喷油器按方向压入缸盖，带上喷油器压紧螺栓两边以交替90度拧紧到3.5Nm，然后以25度的增量交替继续拧75度。导管安装时清洁同时确保O型密封未损坏，小心插入导管，利用缸盖中的槽将导向球对准12点钟位置，安装导管压紧螺栓以55Nm的力拧紧。三．典型案例分析(一)：车型：BK6160K2，康明斯ISBeIV-225发动机。（二）:故障现象：不着车，打开点火开关，发动机故障灯正常。启动车辆，发动机启动转速正常（转速为：160rpm），无着车迹象并伴随有大量白烟，同时发动机红色故障等被点亮。关闭点火开关，再次打开，故障灯正常，再次启动，红色故障灯再次点亮。（三）：故障排除步骤：我用INSITE发动机检测