汽车电子电系修理第二讲文字资料玉柴BOSCH高压共轨柴

玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第1页一电控发动机概述{以博时技术为例}常用电控发动机包括:汽油发动机和柴油发动机，目前市场上有少量的燃气发动机和双燃料发动机，双燃料发动机及燃气发动机均是由汽油机或柴油机改制而成的。柴油发动机的燃烧过程的好坏，本质上取决于燃油喷射到燃烧室的方式。最重要的指标是喷油正时、喷射持续时间、燃油雾化程度、燃烧室内的燃油分布、点火正时{即相对曲轴旋转的燃油喷射提前量}，以及相对发动机负荷的变化及时调整单次喷射总量。空气与燃油混合物的组成的混合气形成条件，对发动机油耗特性、扭矩、废气成分、噪声有根本性的影响，电控柴油机混合气形成的质量与效果主要取决于燃油喷射系统。电控柴油机出现的较多的复杂问题是电控方面的问题，一旦出现状况你无从着手。一般来说电控柴油发动机本体比传统柴油机的可靠性更好，维修也简单。但是因为喷射系统电路比较脆弱，另外电喷柴油机对油品要求较高，电控喷油器比较娇气，显得电控柴油机出现问题比较复杂。电控柴油机出现的问题主要有以下几方面：1、冒黑烟；2、加速不良；3、怠速抖动；4、起动困难；5、耸车；6、油耗高；7、泵内异响；8、冒灰白烟；9、起动不着车；10、怠速高；11、气门响；12、烧机油；13、油泵漏油；14、发动机噪音大；15、偶尔熄火。柴油机喷油量和曲轴转速是决定发动机功率输出的主要工作参数。共轨燃油喷射的先进之处在于它的压力累积系统，它能够在很大范围内改变喷射压力和喷射时刻，这是通过将燃油喷射压力和燃油喷射持续时间两个功能分离而变现的。对电控发动机的几点说明1、国III发动机的一些零部件在外观上与欧II发动机相同或相似，如喷油器、高压油管、柴油滤清器等，严禁用其它型号的零部件替换。2、保持国III发动机燃油系统的清洁非常重要，否则会导致燃油喷射泵柱塞及喷油器磨损。玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第2页3、对于维修来说，电控系统零件我们没办法进行拆修，只能更换。4、丰富的国II柴油机维修知识和经验对国III柴油机的维修非常重要，国III柴油机的工作原理和国II柴油机差不多，只是国III柴油机用电控技术来控制供油，并非想象中的那么神秘。经过适当培训后也可以来维修国III柴油机。5、不是所有的故障都出在电控系统上。6、故障诊断仪只能检测到电控元件出的故障，并不能直接检测到机械故障，可通过相关参数变化来推断大致故障部位。7、并非所有故障都要通过故障诊断仪进行判断。一BOSCH共轨电控发动机原理介绍：1供油压力，供油流量，喷油器的喷油脉宽。三方面决定喷油量。2供油压力，由燃油泵决定3供油流量，由管路，燃油过滤器的通畅度和喷油器打开持续时刻决定。4喷油脉宽是由发动机电脑主要根据空气流量计（或进气压力传感器），发动机转速，节气门位置传感器这三个电信号来决定。5基本喷油量主要由曲轴转速传感器和进气压力传感器决定。水温传感器，氧传感器，进气温度传感器起修正喷油脉宽的作用。玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第3页说明电控喷油器根据ECU发出的喷油指令脉冲进行喷油喷油始点由指令脉冲起点控制喷油量由指令脉冲的宽度控制可以实现多次喷射喷油压力为共轨压力共轨压力可以由ECU发出的共轨压力指令由高压供油泵控制共轨压力是闭环控制2、高压共轨控制常用策略：1.起动控制策略2.怠速控制策略3.油门油量标定及其实现4.热保护控制策略5.冒烟极限其它传感器输入共轨压力指令各缸高压油各缸喷油指令共轨压力反馈玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第4页6.燃油预喷3、油路走向原理图：CP3.3油泵:适用于玉柴4E、4G、6J、6A、6G等中型系列博世共轨发动机燃油主要走向：油箱→粗滤（手油泵）→燃油分配器→输油泵（在高压油泵后端）→细滤→高压油泵→共轨管→喷油器。低压管路典型技术参数管内内径允许油管长度允许压力燃油箱进油管≥10mm≤3mm0.5—1.0bar≥11mm≤6mm≥12mm≤9mm燃油箱进回管≥9mm≤6mm≤1.2bar≥10mm≤9mm二、电控发动机电控元件及油路部分部件功能介绍：2．1齿轮传动系统玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第5页齿轮间隙及记号对正：1．齿轮驱动系统相对于原国2机型:增加了喷油泵惰齿轮组件及凸轮轴信号盘2．安装时应保证各齿轮间的齿侧间隙0.07～0.25mm;3．应保证各齿轮的轴向间隙为0.08～0.2mm;4．曲轴正时齿轮,正时惰齿轮,凸轮轴正时齿轮有严格的正时对准记号,请注意对正;5．燃油喷射泵齿轮无正时记号,无正时要求。2.2高压油泵2.2.1CP3.3油泵的介绍(CP3.3泵适用于4E、4G、6J、6A、6G)3-缸径向柱塞高压油泵；集成燃油计量单元MeUN，并由之控制轨压;集成ZP18齿轮输油泵；高压泵齿轮，无需对正时小惰齿轮大惰齿轮曲轴齿轮正时标记凸轮轴齿轮空压机齿轮玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第6页燃油滤清器位于齿轮泵压力端；采用燃油润滑；不允许承受轴向力；驱动速比（增速）：4E/4G/6G：4/3；6J/6A：7/6；高压油泵理论供油速率：1.087cm3/rev；最大允许轨压：1600bar；泵额定转速：3800r/min；逆时针旋转（从驱动端看）。2.2.2CP3.3油泵的安装1．应小心移出包装箱，不能握住高低压连接口MPROP等低强度部件，而只能握住泵的壳体；2．非必要时，安装中不能去除泵上的各种防护套；3．用3颗螺栓安装在油泵联结板上；4．油泵联结板安装在齿轮室盖板上；5.高压泵齿轮安装力矩(100～110)N.m,无正时要求；6．仅在泵已装在发动机上、且要连接低压油管时才允许去掉其防护套；7．安装连接高压油管前才能去除其防护套且应立即安装好高压油管。其拧紧扭矩见图纸。8.特别强调:不允许使用起动机拖动来进行排除油路空气!9．泵不允许“干转”，转动前必须加入60ml燃油且排除内部空气；10．完成机械安装后才进行电气接口的安装2.2.9燃油计量单元MeUN控制进入柱塞的燃油量，从而控制共轨管压力比例电磁阀PWM控制（165～195Hz）线圈电阻：2.6~3.15欧姆最大电流：1.8A缺省状态：全开（limphome）失效策略进入条件：ECU判断MeUN驱动失效MeUN损坏驱动线路的开路/短路引起玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第7页ECU处理措施点亮故障灯产生故障码P0251P0252P0253P0254P025CP025D控制器将加大高压泵的供油量燃油压力超高、泄压阀被冲开诊断仪显示轨压位于700---760bar范围，随转速升高而增大限制发动机转速（小于1700rpm，通过控制喷油量实现）在限制范围内，油门仍然起作用其它关闭点火开关后，燃油压力泄放阀关闭，回复正常如发动机启动过程已进入此策略，仍能起动且没有明显感觉燃油计量阀失效情况及判断故障现象故障原因及提示相关维修建议功率不足，转速受限，1700rpm以内。燃油计量阀故障；驱动线路故障；诊断仪中相关故障码P0251P0252P0253P0254P025CP025D相应故障灯闪码是354、355、356、353检查燃油计量阀的驱动线路，是否有开路/短路情况；正常的情况下驱动线路上的电压应该是24V。检查燃油计量阀线路电阻是否符合物理特性2.6~3.15欧姆，判断是否损坏。一旦燃油计量阀失效，油轨上的泄压阀将被强行冲开，此时可以明显感觉回油管温度很高一旦出现燃油计量阀失效，则必须进行整个高压油泵的更换，不允许自行更换燃油计量阀2.2.10高压泵系统初始充油与排空在对高压泵初次充油时，由于其齿轮输油泵内有空气而导致供油不足，应该采用附加的输油泵对其供油该附加的输油泵可以是：加装在整车上的一个起动辅助输油泵加装在整车上的一个手油泵或在生产线上的一个辅助输油泵在所有运行的环境压力下，高压泵总成CP3/ZP的最小供油压力为2bar。最大压力为6bar（对CP3/ZP18.1或ZP18.3）或4bar（对CP3/ZP18.4或ZP18.5或ZP20）。注意依此选择滤清器上的手油泵。车上排空建议：松开柴滤出口油管，压动手泵直到柴滤出口有燃油流出至无明显气泡状态2.3喷油器2.3.1喷油器介绍：玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第8页最大喷油压力：1600bar喷嘴：mini-sac-hole多孔喷油嘴喷油器工作过程：喷油器电气参数：玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第9页线圈电阻RcoilmΩ230当20℃时,公差:±5%线圈电感LBoostµH150模拟值,提升段，当20℃时线圈电感LDIF_HOLDµH35模拟值,保持段，当20℃时提升电压UBoostV48提升开始时，20℃提升电流IboostA24～26设定值:25A保持电流IholdA11～13设定值:12A2.3.2喷油器的安装与拆卸：一．洁净度喷油器对杂质敏感，必须保持洁净！所用防护套仅在装配前才能去掉二．喷油器的安装五步法1.将喷油器导入气缸盖孔要求对准、无特别阻力推荐的力：1～2kN2.将喷油器压板完全松开，使之不受力3.将高压连接管装入，预紧至3.5~8kN4.拧紧喷油器：上紧至规定的压紧力任何情况下不能超过15kN（压板螺帽拧紧力矩47～55N.m)过高的压紧力会造成喷油量变化5.拧紧高压连接管拧紧力12～22kN6.安装时O型圈只能使用一次7.任何损伤均不允许喷油器特性参数：高速强力电磁阀工作电压：24V提升电压：UBoost＝48V工作电流：提升电流：IBoost＝25±1A保持电流：IHold＝12±1A线圈静态电阻：230mΩ玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第10页电磁阀开启时间：110±10μs电磁阀关闭时间：30±5μs集成在喷油器体内故障现象故障原因及提示相关维修建议某缸不工作，整机功率、扭矩不足，运行不稳，冒黑烟、油耗高控制器喷射驱动模块/驱动线路/喷油器电磁阀本身故障导致相关的喷油器停喷；诊断仪中相关故障码P1203P1204P1209P120BP120CP1211P0261P0262P0201P0264P0265P0202P0267P0268P0203P0270P0271P0204等。相应故障灯闪码是322、323、324、332、334、335等等。1.检查喷油器驱动线路，是否有开路/短路情况；2.检查喷油器电磁阀特性，是否满足静态电阻230mΩ；3.排除上述情况后，表明故障可能出现在控制器内部。压紧力造成喷嘴螺套擦痕电极受损压紧力造成喷油器体擦痕高压连接管尖受损高压连接管孔受损压紧力不均匀玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第11页2.4共轨管2.4．1共轨管的作用积累和分配高压燃油降低压力波动由于柱塞的间歇性供油由于喷油器的短暂喷射2.4．2共轨管结构轨压传感器RDS4共轨管体共轨管型号铭牌泄压阀DBV4节流孔压入式每缸喷油器一个玉柴BOSCH高压共轨柴油机培训材料第12页2.4．3共轨管的安装与拆卸安装小心轻放，安装前任何损伤均不许再用所用防护套仅在装配前才能去掉安装引起的最大允许轴向力：25kN跛脚回家期间燃油温度将升高50℃（与共轨管内温度相比），附近零部件设计应能承受此温度。回油管管长应小于200mm拆卸发动机运行时不允许装拆拆卸前确认共轨管内压力回落至环境压力拆卸后必须换装新密封垫片或密封件共轨管安装法兰在装拆过程中最大受载为120Nm共轨管安装顺序：将各缸喷油器安装至指定扭矩用手拧紧共轨管安装法兰至2～3Nm用手将各缸高压管拧紧至3±1Nm将共轨管拧紧至指定扭矩将各缸高压油管喷油器端螺帽拧紧至指定扭矩将各缸高压油管共轨管端螺帽拧紧至指定扭矩安装高压泵至共轨管的高压油管并分2次拧紧至指定扭矩2．4．4轨压传感器：集成在共轨管上最高压力为1800bar良好的线性度、重复性和精度接插件：三个输出端子，信号，地，5Vref轨压传感器失效模式及策略：故障现象故障原因及提示相关维修建议功率不足，转速