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。