发动机加速无力故障检修.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,分类信息,新闻,柴油发动机电控系统故障检修,情境五,任务,1,发动机加速无力故障检修,任务,2,发动机冒黑烟故障检修,一、学习目标,1.,柴油机电控系统的基本结构；,2.,柴油机常见故障分析方法；,3.,柴油机故障诊断与检修常用仪器使用。,二、学习重难点,重点：柴油机常见故障分析方法,；,难点：仪器使用。,三、教学设备及工具,电控柴油机台架、解码仪。,四、教学课时,4,学时,任务,1,发动机加速无力故障检修,任务导入：,案例：,依维柯国,共轨发动机加速无力,故障现象：,当发动机转速达到,3500r/min,时，油门就发软，发动机转速就加不上去了。同时故障灯闪亮，偶尔能达到,4000r/min,，当转速下降后，故障灯自动熄灭，同时发动机恢复正常。,是什么原因造成发动机加速无力？分析思考,(1),柴油中混入水分或油路中有空气。,(2),柴油质量不合乎规定要求。,(3),空气流量计有故障。,(4),进气温度传感器有故障。,(5),油箱开关未完全打开、电动输油泵有故障、供油不足或燃油管路部分堵塞。,(6),喷油器喷油压力过低或喷油雾化不良。,(7),喷油泵最大供油量不合乎要求或各缸供油不均匀度过大。,(8),供油提前角过大或过小。,导致这类故障的原因：,诊断思路分析：,用诊断仪读故障码为负油压偏差，这说明高压泵产生的实际共轨油压与电脑标定的理论油压偏差过大，已无法跟踪。这一般有两种可能：高压泵故障：喷油器故障。这两个元件一个是对共轨蓄压，一个可以认为是泄压元件，两者在,ECU,的控制下可以实现发动机各种工况下的最佳共轨燃油压力，所以两者任何一个出现故障都可能造成高压泵产生的实际共轨油压与电脑标定的理论油压偏差过大，共轨油压不稳。,一、柴油机电控技术认识,二、共轨式柴油喷射系统,三、柴油机电控系统常见故障现象,知识准备：,位置,控制,时间,控制,时间,-,压,力控制,1.,柴油机电控技术的发展,一、柴油机电控技术认识,降低,NO,x,和烟度的排放,控制涡轮增压,改善低温起动性,提高发动机运转稳定性,优点,提高发动机的动力性和经济性,适应性广,2.,柴油机电控燃油喷射系统的优点,共轨式燃油喷射系统,Bosch,共轨式柴油喷射系统的优点,基本构造与功用,喷射特性,1.,2.,3.,4.,Bosch,共轨式喷射系统的构造与功用,柴油机电子控制系统,5.,6.,Bosch,新型共轨式柴油喷射系统,7.,二、共轨式柴油喷射系统,以,Bosch,第一代共轨式柴油喷射系统为例介绍共轨式柴油喷射系统的结构和功用。,直列式柴油喷射泵,Bosch,四大种类,分配式柴油喷射泵,高压储油式喷射系统,单柱塞柴油喷射泵,二、共轨式柴油喷射系统,1.Bosch,共轨式柴油喷射系统,BOSCH,电控高压共轨系统构成,直列式柴油喷射泵,PE,标准型直列式燃油喷射泵,控制套直列式燃油喷射泵,分配式柴油喷射泵,轴向活塞分配式喷射泵,径向活塞分配式喷射泵,单柱塞燃油喷射泵,PF,单柱塞式喷射泵,/,整体式喷油器,/,单体泵,高压储油式喷射系统,目前最普遍采用的系统，用于小型,(,紧凑型,),车、中型车、大型车、柴油火车、轮船和潜艇,2.Bosch,共轨式柴油喷射系统的优点,计量非常精确,高动力输出,，,减低油耗、,噪声与排放污染,Bosch,共轨式柴油喷射系统的优点,较佳省油性、较低污染气体排放及更低的发动机噪声,与传统凸轮轴驱动的喷射系统相比的优点,广泛的,使用范围,可变,喷射,可配合供,给不同的喷,射压力,高喷射,压力,三种不同,喷射时期,1,空气流量计；,2,ECU,；,3,加速踏板传感器；,4,柴油滤清器；,5,冷却水温度传感器；,6,曲轴转速传感器；,7,喷油器；,8,共轨；,9,高压油泵,基本作用为在正确的油压下，于正确时间，喷射正确的柴油量,。,3.,基本构造与功用,（,1,）,（,2,）,传统式柴油喷射系统的喷射特性,共轨式柴油喷射系统的喷射特性,4.,喷射特性,采用传统直列式及分配式柴油喷射系统的发动机，只有主喷射，无引燃喷射及后喷射,。,（,1,）传统式柴油喷射系统的喷射特性,传统式柴油喷射系统的喷射特性,传统式柴油喷射系统，因凸轮及柱塞的动作，产生油压与柴油喷射具有连带关系。对喷射特性有下列的影响：,当发动机转速升高及喷油量增加时，喷射压力变高；实际喷射过程中，喷射压力逐渐增加，但随着喷射结束，油压迅速下降。,其产生的结果为：,较低油压时喷油量较少；峰值压力,(Peak Pressure),比平均压力大两倍以上。,（,2,）共轨式柴油喷射系统的喷射特性,与传统式柴油喷射系统比较，下列的要求为理想的喷射特性：,产生油压与柴油喷射各自独立，且可与发动机任一作用状况配合，故可提供更高的自由度，以达到理想的空燃比；喷射初期柴油可极少量喷射。,共轨式柴油喷射系统的喷射特性,如图所示为共轨式柴油喷射系统引燃喷射与主喷射的特性，可符合上述的喷射特性。,引燃喷射,引燃喷射可提前达,BTDC90,，若提前角小于,BTDC40,，则柴油可能堆积在活塞顶面及气缸壁上，造成机油冲淡；引燃喷射时，约,1,4mm,3,的柴油喷入燃烧室中，由于燃烧效率改善，故可达到以下的效果。,无引燃喷射的气缸压力曲线,有引燃喷射的气缸压力曲线,主喷射,发动机的转矩输出，主要是靠主喷射。以共轨式喷射系统而言，在整个喷射过程中，喷射压力是一直保持一定的。,二次喷射,某些形式发动机装有,NO,x,催化转化器，利用二次喷射，以减少,NO,x,；,二次喷射发生在排气行程，上止点后可达,200,，喷出精密计量的柴油于排出的废气中，吸热雾化，不但可减少产生,NO,x,，且混合气从排气门排出后，部分气体经,EGR,系统回流至燃烧室，具有类似引燃喷射的效果。,5.Bosch,共轨式柴油喷射系统的构造与功用,（,2,）,低压油路各零件的构造与作用,（,3,）,高压油路各零件的构造与作用,（,1,）,Bosch,共轨式燃油系统的组成,（,1,）,Bosch,共轨式燃油系统的组成,Bosch,共轨式燃油系统的组成,1,高压油管；,2,高压油泵；,3,柴油滤清器；,4,低压油管；,5,低压油泵；,6,柴油滤清器；,7,、,9,回油管；,8,油箱；,10,喷油器；,11,共轨；,12,ECU,（,2,）低压油路各零件的构造与作用,低压燃油泵的种类：滚柱式燃油泵、齿轮式燃油泵。,滚柱式燃油泵,滚柱式燃油泵的构造与作用,1,压力限制阀；,2,滚柱式油泵；,3,电枢；,4,出油端；,5,出油端盖；,6,电机；,7,低压油泵；,8,进油端；,9,转子；,10,滚柱；,11,泵体；,12,出油端,齿轮,式燃油泵,齿轮式燃油泵的构造与作用,1,进油端；,2,主动齿轮；,3,出油端,(3),柴油滤清器,柴油滤清器的构造,1,放水螺钉；,2,水分储存室；,3,外壳；,4,纸滤芯；,5,柴油入口；,6,滤清器盖；,7,柴油出口,（,3,）高压油路各零件的构造与作用,高压油路的组成,高压泵油路的组成,1,油压控制阀；,2,高压泵；,3,关断阀；,4,共轨；,5,共轨油压传感器；,6,流量限制器；,7,压力限制阀；,8,喷油器；,9,高压油管,高压泵,高压泵纵断面构造,1,进油；,2,安全阀；,3,低压油道；,4,偏心凸轮；,5,驱动轴；,6,柱塞；,7,油泵室；,8,进油阀；,9,关断阀；,10,出油阀；,11,至共轨；,12,油压控制阀；,13,球阀；,14,回油；,15,油封,高压泵横断面构造,1,驱动轴；,2,偏心凸轮；,3,柱塞；,4,进油阀；,5,出油阀,油压控制阀,油压控制阀的构造,1,阀球；,2,枢轴；,3,电磁线圈；,4,弹簧；,5,电线插头,共轨,共轨的构造,1,、,7,流量限制器；,2,从高压油泵来；,3,共轨油压传感器；,4,压力限制阀；,5,回油；,6,至喷油器,共轨油压传感器,共轨油压传感器的构造,1,螺纹；,2,高压接头；,3,膜片与传感元件；,4,计算电路；,5,电线插头,压力限制阀,(,限压阀,),压力限制阀的构造,1,高压接头；,2,限压阀；,3,、,8,通道；,4,柱塞；,5,弹簧；,6,止动部件；,7,阀体；,9,回油,流量限制器,流量限制器的构造,1,接喷油器；,2,外壳；,3,弹簧；,4,柱塞；,5,密封圈；,6,接共管；,7,节流孔；,8,底座,正常与轻微泄漏时的流量限制器作用,喷油器,喷油器的构造与作用,1,回油；,2,电线插头；,3,进油孔；,4,电磁阀；,5,阀球；,6,泄油孔；,7,控制油腔；,8,控制柱塞；,9,喷油嘴油道；,10,喷油嘴针阀；,11,接共轨,6.,柴油机电子控制系统,（,2,）,传感器,（,3,）,ECU,（,1,）,共轨式喷射装置的柴油机,电子控制系统,（,4,）,执行器,(,执行机构,),（,1,）共轨式喷射装置的柴油机电子控制系统,柴油机电子控制系统的组成,1,蓄电池；,2,油压控制阀；,3,关断阀；,4,柴油温度传感器；,5,共轨油压传感器；,6,凸轮轴转速传感器；,7,增压压力传感器；,8,空气流量计；,9,进气温度传感器；,10,涡轮增压器；,11,冷却水温度传感器；,12,曲轴转速传感器；,13,加速踏板传感器,（,2,）传感器,曲轴转速传感器,热膜式空气流量计,增压压力传感器,凸轮轴转速传感器,各种温度传感器,加速踏板传感器,（,3,）,ECU,ECU,的信号处理,ECU,进行的其他控制,怠速,转速,控制,主动式,转速波动,阻尼控制,平滑,运转,控制,车速,控制,器,主动式转速波动阻尼控制作用,（,4,）,执行器,(,执行机构,),油压控制阀,预热塞控制单元,增压压力执行器,涡流控制器,喷油器,执行器的构成,增压压力执行器的位置,1,预热塞控制器；,2,泄压阀；,3,压力执行器；,4,EGR,执行器；,5,增压压力执行器；,6,真空泵,EGR,比率高低与排放污染、黑烟及燃油消耗率的关系,7.Bosch,新型共轨式柴油喷射系统,第一代,第二代,第三代,第四代,2000,年,喷射压力提升到,160MPa,更节省燃油、,降低排放污染及噪声,喷射压力提高到,200MPa,以上,符合,2007,年美国的排放标准,喷射压力为,135MPa,2002,年,喷射压力提升到,180MPa,比上两代的电磁线圈控制式更小,移动速度是以往形式的两倍,发动机噪声则降低,3dB(A),原因是多方面的,常见的有如下几种：,(1),柴油机预热时间不够。,(2),燃烧室内积存柴油过多。,(3),喷油器不喷油或喷油雾化质量太差。,(4),燃油箱至喷油器的油路进入空气。,(5),供油提前角过大或过小,(,时间控制器有故障,),。,(6),空气滤清器进气管全部或大部分堵塞。,(7),压缩压力不足。,(8),电控单元有故障。,三、柴油机电控系统常见故障现象,1.,发动机不起动,下面以柱塞泵为例分析。柴油机工作时，从排气和工作响声可听到转速忽高忽低，其常见的原因如下：,(1),电子调速器有故障，各连接件不灵活或间隙过大。,(2),调速器壳体内润滑油面过高，或润滑油黏度过大。,(3),柱塞调节臂与调节拨叉间隙过大,(,柱塞泵,),。,(4),控制套筒位置传感器与故障。,(5),供油拉杆,(,或齿杆,),与拉杆衬套间隙过大或间隙过小，运动不灵活。,(6),柱塞转动不灵活。,(7),个别缸的供油拨叉紧固螺钉松动或齿箍与控制套松动。,2.,发动机运转不平稳,(8),多缸柴油机的供油不均匀度过大，压缩压力不一致。,(9),供油提前角过大或过小；时间控制器有故障。,(10),个别缸的出油阀弹簧与柱塞弹簧折断或弹力不足。,(11),燃油油路进入空气。,(12),空气流量计有故障。,(13),进气温度传感器有故障。,(14),个别缸喷油雾化不良。,(15),个别缸气门弹簧过软或折断。,(16),空气滤清器或进气管部分堵塞。,常见的原因如下：,(1),柴油中混入水分或油路中有空气。,(2),柴油质量不合乎规定要求。,(3),空气流量计有故障。,(4),进气温度传感器有故障。,(5),油箱开关未完全打开、电动输油泵有故障、供油不足或燃油管路部分堵塞。,(6),喷油器喷油压力过低或喷油雾化不良。,(7),喷油泵最大供油量不合乎要求或各缸供油不均匀度过大。,(8),供油提前角过大或过小。,3.,柴油机功率不足,(9),供油拉杆不能达到最大供油位置。,(10),空气滤清器或进气管部分堵塞。,(11),排气管积炭过多或不适当的将排气管改细、加长。,(12),排气催化装置有故障。,(13),配气相位不正确。,(14),气门弹簧折断或气门间隙调整不当。,(15),压缩压力不足。,(16),冷却液温度传感器有故障，柴油机温度过高或过低。,(17),气缸垫或燃烧室镶块烧损。,(18),曲轴与轴瓦、活塞与气缸等相对运动件装配间隙过小或润滑不良，造成摩擦阻力增大。,转速逐渐降低，但柴油机响声和尾气颜色无异常发现,转速虽然也是逐渐降低，但排气管排黑烟，甚至浓黑烟,转速急骤降低，排黑烟,转速急骤降低，伴随异常响声,4.,柴油机自行停车,其他因素造成柴油或润滑油进入燃烧室,调速器失灵或有故障,调速器壳体内的润滑油面过高或黏度过大,用柴油或汽油清洗空气滤清器滤网后，没有烘干就装车使用,供油拉杆在,供油量最大,位置卡住,空气滤清器油盘的润滑油加注过多，或露天作业雨水吸入油盘而使润滑油面升高,常见,原因,5.,柴油机飞车,故障检查,：,用诊断仪观察数据流，在故障出现的发动机转速,3500r/min,以下时，共轨燃油压力数值始终跟随共轨压力目标值；而当发动机转速超过,3500r/min,以上时，共轨燃油压力数值明显低于共轨压力目标值，当达到,46.0MPa,时就难以继续提高了，这时发动机故障灯也立刻闪亮，因此可以判断该车故障是,ECU,发现共轨燃油压力无法控制了。,同时由于故障出现时共轨燃油压力偏低，导致喷入汽缸内的燃油减少，发动机转速就加不上去。油门自然发软。另外结合故障现象分析，,如果是喷油器泄压导致的共轨燃油压力数值低于共轨压力目标值,，比如发生喷油器发生卡滞滴漏。其,故障现象往往还伴随发动机工作不平衡,，而该车故障发生时，发动机并无缺缸、爆震、异响等运转不平衡现象，所以判断高压泵故障的可能性较大，更换高压泵后故障排除。,维修经验：,在检修国,车时，有时根据故障发生条件是否有规律性，可以作为准确判断故障的一个要点，比如在上例中高压泵如果有故障，该车在,3500r/mm,出现，其他车同样故障可能在另一个转速,(,如,2500r/min),时出现，但该故障共性是都在某一固定转速时出现，而发动机的转速稳定。如果是喷油器故障。表现往往是伴随着发动机转速的不平衡、缺缸、异响、爆震等，即故障往往伴随着无规律性的现象。,技能训练,9,玉柴电控柴油机起动困难故障的检测,技能训练目的,技能训练内容,相关知识,设备、工具和材料准备,技术标准及要求,操作步骤,考核,实训目的,实训内容,掌握电控柴油机的基本组成,掌握电控柴油机的一般检测方法,电控柴油机燃油供给系统的组成,电控柴油机部件,G80,针阀升程传感器,及,VE,泵的检测,相关知识,相关知识,设备、工具和材料准备,(1),常用工具一套，,诊断仪,。,(2),玉柴电控柴油机,故障实验台，故障诊断仪。,技术标准及要求,WD615,国,系列柴油机基本数据,发动机型号,WD615.92E,WD615.93E,WD615.95E,WD615.96E,WD615.99E,发动机型号,WD615.92,WD615.93,WD615.95,WD615.96,WD615.99,排量（,L,）,9.726,进气方式,发动机：增压中冷、冷却的,EGR,发动机：增压中冷,主要结构特征,一缸一盖、四气门进排气系统,供油系统,发动机：电控供油速率燃油喷射泵、,8,孔喷油器,发动机：高压共轨燃油喷射系统、,8,孔喷油器,标定功率,/,转速（,kW/rpm,）,196/2200,213/2200,247/2200,276/2200,302/2200,最大扭矩,/,转速（,N.m/rpm,）,1100/,1100,1600,1160/,1100,1600,1350/,1100,1600,1500/,1100,1600,1600/,1100,1600,排放,国,操作步骤,操作步骤,通过电脑诊断仪检测，没有发现故障码，检测数据发现共轨压力低，后试着边泵油边打起动的方式，发动机可以起动，起动后诊断仪显示各压力参数正常，但要是熄火后再起动，还是起动不了，必须泵手油泵才能起动。,故障处理：根据这一故障现象，应当属于油路上的问题，当松开高压泵的回油管接通起动机时，回油管不断有油流出，打起动机起动时高压泵不应该有回油。因此，拆开溢流阀螺母（图,1,），发现该溢流阀被一金属丝（图,2,）卡死在常开状态引起压力泄漏，使轨压建立不起来。,图,1,图,2,考核,柴油机电控技术实训考核与成绩评定,本 章 小 结,复习思考题,