玉柴YC4D130-30電控柴油機裝配國產的南岳衡陽電控單體組合泵系統(以下簡稱衡陽單體泵),該系統屬于第2代時間控制式電控柴油噴射系統。電控單體組合泵系統為外掛的單體泵方式,將單體泵安裝在一個泵箱中,它有著直列泵類似的安裝方式及接口,不用改動發動機的缸體。
衡陽單體泵系統由組合泵、噴油器、高壓油管、各傳感器、線束、電控單元ECU等組成,如圖1所示。其工作原理: 在系統上電后,由系統的各傳感器采集如水溫、發動機轉速、進氣壓力及溫度等信號,以便ECU判斷目前發動機所處的工況(停機、起動、怠速、加速)及駕駛員的操作意圖,并通過控制執行器的狀態,即單體泵電磁閥的開閉,進而控制各缸高壓燃油的供給,以改變或維持發動機的工況。
衡陽單體泵系統電控系統包括電控單元ECU、電子油門踏板傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、水溫傳感器、燃油溫度傳感器、進氣壓力及溫度傳感器、單體泵電磁閥、發動機線束及主繼電器等。
本文結合實際中遇到的故障案例,分析電控系統對發動機工作狀況及起動性能的影響。
案例1
故障現象 一輛江淮客車,型號為HK6761G1,由合肥江淮客車有限公司生產,出廠日期為2011年12月,裝配YC4D130-30發動機,現已行駛76000km。該車在正常行駛過程中發動機突然熄火,駕駛員將車輛停穩后,重新起動車輛,發現起動機拖轉有力,但是發動機無著火跡象。
故障檢查與分析 到現場檢查后發現,起動鑰匙打到ON檔時,發動機指示燈不亮。在發動機電控系統正常的狀態下指示燈應常亮2s(電控系統自檢)后熄滅。指示燈不亮說明發動機電控系統未進入工作狀態。
此種故障有兩種可能,一是ON檔起動信號未進入電控單元ECU(圖2),所以電控系統不工作;二是電控單元ECU供電線路(圖3)異常,導致電控系統無法工作。
在電控系統正常的狀態下,接通起動鑰匙至ON檔,整車電源24V通過5A熔斷絲,經發動機A30號線進入電控單元ECU,ECU接收到此起動信號后,控制A52號線搭鐵以使主繼電器閉合,整車電源通過30A熔斷絲及主電器進入ECU,ECU上電后點亮發動機指示燈,并對電控系統進行自檢,自檢完成在沒有故障的前提下,熄滅發動機指示燈,系統進入待起動狀態。
在接通起動鑰匙至ON檔后發動機指示燈不亮,說明電控系統工作不正常。首先檢查5A及30A熔斷絲,熔斷絲正常未燒毀。接著找到主繼電器,反復接通斷開起動鑰匙,主繼電器沒有吸合時的”吧嗒” 聲,將車上同型號的前照燈繼電器調換試驗后,系統正常。
故障排除 拆檢繼電器,發現繼電器內部已經進水燒毀(圖4),繼電器不吸合導致ECU不上電,所以電控系統不工作,因此發動機無法起動。
案例2
故障現象 一輛金龍客車,型號為KLQ6758E3,車輛生產廠家為金龍聯合汽車工業(蘇州)有限公司,出廠日期為2011年8月,該車裝配YC4D140-30發動機(圖5),現已行駛11萬公里。車輛在行駛過程中出現發動機指示燈點亮,并且發動機自行熄火,等1~2s指示燈自己熄滅,車輛滑行狀態下,發動機又自動著火的故障現象。且故障是偶發性的,毫無規律,一開始是兩三天發生一次,現在是一天發生好幾次。
故障檢查與分析 車輛開到威海交通運輸集團有限公司維修處后,首先進行初步檢查。接通起動鑰匙至ON檔,指示燈點亮2s后熄滅,起動車輛,順利著車。反復試驗多次均無任何起動故障。
連接診斷儀,顯示系統正常無當前故障碼。通常行駛狀況下,故障燈點亮說明電控系統監測到有故障產生,點亮故障燈以提醒駕駛員采取相應措施。但為什么故障車的燈亮過多次卻沒有讀到故障碼呢?在反復檢查未發現故障點的情況下,決定到路上試車,連接好診斷儀讀取數據流,以監測故障發生的一瞬間數據流的變化。可是,車輛跑了50多公里,依然很正常沒有出現突然熄火的現象,由于再向前就上了高速路,所以只能返回。直到回到維修處,來回100多公里,車輛一點故障也沒出。
雖然試車沒有試出故障,但根據駕駛員的描述,車輛肯定存在著故障,而且肯定是電控系統方面的故障。那么故障究竟出在哪呢? 因為所有故障判斷的依據都是建立在駕駛員對故障描述的基礎上,駕駛員畢竟不是專業的維修人員,駕駛員的描述會不會有不確切的地方呢? 為了更準確地還原故障現象,我又詢問了車輛另一名隨車人員。據他描述,車輛熄火時的確伴隨著故障指示燈的點亮、熄滅,但與駕駛員描述不同的是,他說車輛熄火時故障燈并不亮,而車輛自動著火時指示燈才會點亮,并且預熱指示燈也會一起點亮。
兩個人的描述差別還是很大的,分析故障的方向也不同,根據隨車人員的描述判斷,似乎發動機在運行的某個瞬間突然斷電,然后又突然上電,所以才會有發動機先熄火,然后又自動著火且指示燈和預熱燈都點亮的現象,這也是為什么沒有故障碼的原因。
按照這一診斷思路,重點檢查ECU的供電及點火信號線路,檢查5A、30A熔斷絲,檢查主繼電器均工作正常,檢查A30、A52、A2/6、A61/62線路導通性未發現問題。但將線束的保護層扒開,發現線束內多條導線磨損(圖6),其中就有A30號線。
故障排除 A30號線磨損,車身顛簸時,該線與車身搭鐵造成短路,ECU失去點火信號后,控制發動機熄火。由于只是顛簸造成的短暫短路,當線路恢復后,ECU重新上電,指示燈與預熱燈點亮,由于此時車輛處于滑行狀態,依靠飛輪的慣性力依然可以達到發動機的起動轉速,所以發動機可以自動恢復著火。將磨損的導線重新包扎后,用戶行駛1個月未出現該故障,故障排除。
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