长城***轨发动机常见故障诊断 ——论文形式
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长城哈弗增压***轨发动机冒黑烟故障
黑烟;突然加速,黑烟滚滚。
在阐述故障诊断之前,有必要对
GW2.8TC型增压***轨柴油发动机进行简单
介绍。该款发动机是保定长城内燃机制造
公司于2006年8月推出的,为我国第一款
具有自主知识产权的增压***轨发动机,采
用了BOSCH公司的CRS2.0高压***轨式供
油系统。其系统的最大供油压力为
145MPa,供油过程由BOSCH EDC16C39
型电控单元进行控制。
发动机电控系统主
要由各种传感器、ECU、
执行器及连接线束等组
成。其传感器有水温传
感器(负温度系数、2个
接线端子)、发动机转速
传感器(电磁感应式,有
3个接线端子)、凸轮轴
相位传感器(霍尔效应
式、3个接线端子)、加速
踏板位置传感器(双电
位级式、6个接线端子)、
空气流量传感器(热膜
式、4个接线端子)及***
●文/黑龙江刘华
故障现象
一辆2007年款后轮驱动的长城哈弗
CUV车,行驶里程2300km,搭载GW2.8TC
型增压***轨柴油发动机、5速手动变速器。
据用户反映,该车发动机有冒黑烟现象。
故障诊断
接修该车后,启动发动机,能顺利启
动。发动机怠速平稳、加速有力,但是怠速
运转时排烟为灰白色;均匀加速,排气管冒
轨压力传感器(压敏元件式、3个接线端
子)。ECU控制的执行器有喷油器(2个接
线端子)、高压油泵进油计量比例电磁阀(2
个接线端子)、E G R电磁阀(2个接线端
子)、预热塞、空调及电动风扇等。
发动机的燃油供给系统由低压油路及
高压油路组成。低压油路由油箱、输油管、
燃油滤清器(带油水分离器、手油泵)、输
油泵(齿轮式、位于高压油泵内部)及高压
油泵的低压区部分组成;高压油路由高压
油泵高压区、***轨、高压油管及喷油器等组
成。GW2.8TC型增压***轨柴油机的供油系
统布置如图1所示。
该款柴油机的供油量、供油提前角及
供油规律,均由ECU主要根据加速踏板位
置传感器、发动机转速传感器、空气流量传
感器及水温传感器等输出的参数通过喷油
器上的电磁阀控制。喷油压力由ECU根据
工况的需要,通过高压油泵进油计量比例
电磁阀进行控制。
连接长城汽车专用的元征X431故障
诊断仪,点火开关ON,进入发动机诊断功
能,读取故障码,无故障码输出;打着火
后,发动机怠速运转待水温上升后,读取发
动机系统的数据流(***40个),部分数据
流如表1所示。
分析数据流,未发现明显异常的数
据。用故障诊断仪的“发动机测试”功能,
通过逐缸断油,来判断各缸是否工作正常,
测试结果说明发动机的4个汽缸怠速良好。
考虑到该车为新车、发动机怠速运转
平稳、加速性能良好、数据流无明显异常,
但发动机冒黑烟等现象,结合以前维修柴
油机的经验,决定重点检查加速踏板位置
传感器、冷却液温度传感器、喷油器、EGR
电磁阀及EGR阀、涡轮增压器等。
加速踏板位置传感器检查——连接故
障诊断仪,点火开关ON,读取其数据流。
加速踏板从不踩到完全踏到底的过程中,
加速踏板位置传感器的1#电位计输出电压
值从0.8V逐步增加到4V;2#电位计输出
电压值从0.4V逐步增加到2V;并且随着踩
图1 GW2.8TC型增压***轨柴油发动机供油系统管路布置
1-油箱;2-燃油滤清器;3-回油阀;4-回油三通;5-高压油泵
进油计量比例电磁阀;6-CP1H高压油泵;7-输油泵;8-***轨压
力传感器;9-高压***轨;10-喷油器;11-EDC 16C39电控单元
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加速踏板位置的不同,1#电位计输出电压
值始终是2#电位计输出值的2倍。上述检
测说明加速踏板位置传感器性能良好。
冷却液温度传感器检查——关闭点火
开关,拆下水温传感器,测量线束侧插头
电压为5V;加热水温传感器测量其电阻值
的变化,在20℃时电阻值为2530Ω,在
100℃时电阻值为180Ω。各测量值都在正
常范围内。
涡轮增压器检查——该发动机采用了
废气涡轮增压装置(增压器为三菱
TF035HM型、最高转速180000r/min、最
高压比为2),由机械式的排气放气阀控制
增压压力。检查增压器的涡轮、压气机及润
滑部分,未发现异常;用手动真空泵检查排
气放气阀,动作良好。
EGR电磁阀及EGR阀检查——EGR
电磁阀有两个接线端子,由ECU控制,测
量其电阻值,正常;拆下EGR,发现阀门
处有积炭,但关闭良好。用化油器清洗剂清
洗了EGR阀,EGR电磁阀及EGR阀应该
无故障。
喷油器检查——喷油器为B O S C H
CR1P2型,喷油器规格为6×0.137,电磁
阀灵敏度为0.2ms。拔下主继电器发动机打
着火后,待发动机自然熄火(卸压),关闭
点火开关,拔下喷油器插头,测量各喷油器
线圈的阻值为0.7Ω左右,供电
电压为12.4V,正常;拆下高压
油管、喷油器,发现喷油器喷嘴
积炭严重;分解喷油器下体,用
化油器清洗剂检查发现所有喷油
器的喷孔均未堵塞。考虑到喷嘴
积炭严重,用柴油机专用的超声
波清洗仪清洗了所有喷油器(注
意:若更换新的喷油器,必须用
故障诊断仪进行“匹配”,并输
入新的喷油器的代号)。
检查至此,未能发现故障原
因。将相关部件重新装配好后,
启动发动机,故障依旧。此时,
想到该故障会否是由于燃油不
良造成的呢。询问驾驶员得知该
车始终在中石化加油站加0#柴
油,从未在小的加油站加油。从
燃油滤清器通往油箱的油管,放了一矿泉
专·家·点·评
解决任何故障,作为维修技术人员,
我们首先应该全面分析导致该故障的可能
故障原因,并根据故障原因的分析有针对
性地进行检测。虽然该车是采用最新的电
控***轨柴油喷射系统,但是冒黑烟的故障
仍然应是燃烧不良(柴油没有完全燃烧)
的结果。我们应该首先从这一点出发对产
生故障的可能性进行分析,而不是一来就
对电控系统进行检测。汽车故障的检测并
不是对车辆的所有系统和部件一个不漏地
检查一遍,而是要分析该检查什么不该检
查什么?该案例作者对电控***轨系统的组
成和各个部分的检测均作了十分详细的介
绍,我们就当是为广大读者提供些维修技
术资料以便于广大读者今后参考使用吧。
就该案例,柴油机排气冒黑烟,从根
本上分析不外乎以下几个方面的原因:一
是汽缸压力不足,压缩不良,燃烧不充分;
二是***轨中的柴油压力偏低,雾化不良;
三是***轨中的压力偏高,喷油过多,混合
气过浓;四是喷油正时不当或者配气相位
错误;五是喷油器脏污,喷油雾化不良,混
合气形成不充分;六是电控系统相关参数
错误(一般会记录故障代码或者从数据流
中可以发现问题);七是燃油品质不好,柴
油的十六烷值不当或者柴油含有的胶质较
多,容易形成积炭。有了上面的分析再加
上该车是新车只行驶2300km,可以排除机
械方面出现问题的可能性;通过故障代码
和数据流可以排除电控系统方面的问题;
剩下的就只有喷油器脏堵和燃油品质问题
了,燃油品质问题常常容易被维修人员忽
略。作者在文章最后的小结中提醒得非常
好,中石化的柴油的确和中石油的柴油有
差异,提醒广大维修技术人员引起高度重
视。
另外想说一点就是,我发现很多维修
人员在维修中总是重复检测。像本案例,
作者用检测仪器检测了动态数据流,也知
道“数据流无明显异常”,但是作者还是
“老老实实”地对每个传感器和执行器进
行了“检查”,有必要吗?如果你能查出问
题的话,数据流肯定也就不正常了,既然
各个数据都正常,这就足以说明传感器本
身及线路等没有问题,就没有必要再这么
“老实”地去一一检测了,有那时间倒不如
多动动脑筋,想想问题,或者浪漫一点听
听歌都好!(编辑梁优)
表1 GW2.8TC型发动机数据流(部分)
数据流项目参数值
发动机转速799r/min
燃油系统轨压31.64Mpa
轨压设定值30.95Mpa
实际轨压最大值31.42Mpa
轨压传感器输出电压值1.20V
当前系统喷油量8.63mg/cyc
进气系统要求的EGR率60.78%
加速踏板1电位计电压值0.80V
加速踏板2电位计电压值0.39V
滤波前的加速踏板度0.00%
系统设定的喷油量9.02mg/cyc
轨压控制器供油预控值1.11cm3/s
油量计量单元供油设定值1.64 cm3/s
空气质量流量传感计温度信号输出的占空比7.06%
水温传感器输出的低电压值1.30V
发动机冷却水温63.86℃
电池电压14.47V
油量计量比例电磁阀输出占空比20.17%
水瓶的柴油,肉眼观察未发现问题。无奈之
下,决定更换中石油的0#柴油试试。将原
油箱的燃油全部放出,加入10L中石油的
0#柴油,用手给油泵放气后,启动发动机,
怠速运转约5min后,突然踩加速踏板,发
动机排烟居然恢复正常。看来发动机冒黑
烟故障的确渊于燃油品质。两种不同厂家
生产的柴油,除色泽、透明度有所区别外,
由于不具备燃油检测手段,很难具体分析
出故障原因。
维修小结
最近一段时间以来,在其它地区也
发现了GW2.8TC型增压***轨柴油发动机
冒黑烟故障,更换中石油的0#柴油,清
洗喷油器及EGR阀后,加速冒黑烟故障
便消除。有的地区已将此信息反馈到中石
化。对此类故障,维修时请注意燃油品
质,以避免走弯路。