潍柴动力国三电控柴油机故障诊断及排除

潍柴动力国三电控柴油机故障诊断及排除

造成柴油发动机的故障原因

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）

3)断缸法：停止某缸工作，借以判断故障是否出现在该缸。断缸法一般是向怀疑出现故障的气缸停止供油，比较断缸前后发动机的状态变化，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

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

Ø       检查是否挂在空档位置

Ø       检查车下停车开关的位置（应处于断开状态）

Ø       检查空档开关（一般安装在变速箱上）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）

Ø       检查电瓶电压是否过低，以致不能带动起动机

Ø       起动机继电器及接线是否完好

Ø       检查起动机是否已烧坏

Ø       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。

Ø       检查油箱油位是否过低

Ø       检查手压泵是否工作正常

Ø       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

Ø       低压油路空气排净后仍不能起动柴油机，则判断高压油路有空气，也需要排出高压油路的空气

  排气方法：松开某缸高压油管，用起动机带动柴油机运转直至高压油管持续出油为止！（不建议经常拆卸高压油管接头！）

Ø       检查高压油路有无泄漏

Ø       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

Ø       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故障诊断仪），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接插件尝试再起动

Ø       检查流量计量单元是否完好，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

Ø       检查接插件的安装，用万用表(最好接 线路检查仪)    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。电控发动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

Ø       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

注：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

Ø       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，并且预热装置失效：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排气制动蝶阀卡死在关闭位置，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

Ø       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！）

Ø       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。

3.1 喷油器出现故障
 判断方法：

Ø       怠速不稳，听柴油机声音异常

Ø       利用断缸法或高压油管触感法判断

Ø       利用故障诊断仪做加速测试判断

3.2 水温、机油温、进气温度过高

Ø       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风扇转速过慢或不转：检查风扇传动部件

③水箱堵塞：检查水箱，清理或修复

④水泵皮带松弛：按规定调整张紧力

⑤水泵垫片损坏，水泵叶轮磨损：检查并修复或更换

⑥节温器故障：更换

⑦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

Ø       在排除故障之前，首先要排除传感器及仪表的反映失真情况

Ø       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

Ø       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。

Ø       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

3.6 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）

Ø       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。

Ø       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

Ø       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

Ø       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

Ø       整车线束问题也是主要的故障源出现故障时，应先考虑此