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宇通客车发动机限转速故障排除

2021-11-22周后余金清勇

客车技术与研究 2021年2期
关键词:共轨喷油器高压

周后余, 金清勇,2

(1.浙江省乐清市雁荡山周氏汽车修理厂, 浙江 乐清 325613; 2.浙江省乐清市金城汽车服务有限公司, 浙江 乐清 325600)

一辆2015款宇通ZK6808HA客车,搭载玉柴YC4G200-40发动机(后置),博世EDC7U31国Ⅳ电控系统,累计行驶里程约30万km,因发动机故障指示灯长亮,发动机限转速导致工作无力而进厂检修。

1 故障诊断

接车后首先验证故障现象。打开起动开关,发动机起动容易,发动机怠速工作平稳,油门踩到底后发动机转速只能达1 800 r/min,发动机无异响,仪表上发动机故障指示灯长亮。用KT770发动机故障诊断仪读取故障码,显示: “当前故障187 燃油计量器中的油量设置值偏高”。

清理故障码后,显示电控系统正常了,加大油门,发动机转速可以提高到2 350 r/min。连接发动机故障诊断仪进行路试,行驶约1 km 后,发动机故障灯再次点亮并报同样故障码。清除故障码后,有时候发动机限转速现象依旧存在。

查阅其使用说明书知道,故障码187所释“燃油计量器中的油量设置值偏高”,另一种解释为“轨压偏差超过上限门槛值”,即轨压低。这存在低压油路、高压油路方面引起故障的可能。

本着由简入繁的诊断原则[1],首先检查低压油路畅通情况。拧开柴油预滤器底部的放水塞,观察到放出来的柴油很不干净,怀疑是柴油滤清器堵塞。更换柴油滤清器并清洗整个低压燃油管路,排除低压油路问题后,起动发动机,发动机限转速故障仍未排除,路试还会亮发动机故障灯,说明此故障并非由低压油路引起。在发动机怠速时,拔下柴油高压共轨总成上的回油管,共轨回油管口有少许回油流出,但又不报泄压阀故障码,认为泄压阀是正常的,决定对喷油器进行检查。

鉴于该发动机的喷油器安装在发动机气门室内,不便于拔下每个喷油器上的回油管来观察喷油器的实际回油量大小,于是决定拆下4个喷油器,由车主拿去进行喷油器性能测试。将拆下的4个喷油器安装到喷油器试验台上进行测试,发现4个喷油器的密封性、回油量指标均达不到要求。于是建议车主更换4个喷油器。更换4个喷油器后装车反复路试,发动机故障灯没有点亮,但发动机限转速故障依然存在。

用KT770故障诊断仪检测,无任何故障代码存储[2]。读取发动机数据流,显示发动机转速为1 618 r/min时,流量计量单元电流为1 180 mA。油门收回时,流量计量单元电流能上升到1 380 mA,仍然偏小(正常情况下,怠速时计量单元电流约1 400 mA;加油门收回时流量计量单元电流应能上升到1 500 mA以上,后瞬间回落)。

该发动机装用常开型计量单元。在计量单元断电时,电磁力消失,阀芯在弹簧的作用下推移,使高压油泵进油通道被打开在最大位置,对高压油泵提供最大流量的燃油。也就是说,计量单元电流值越小,供油阀门开度越大,供油量越多。ECU通过控制计量单元电流大小,调节电磁力,从而控制进油量。发动机 1 618 r/min时,计量单元电流值只有1 180 mA,较正常时的1 350 mA少了很多,说明ECU使计量单元控制执行了增大燃油量策略。按照维修经验认为,计量单元是易损件,并且已经行驶了30万km。如果内部阀芯磨损卡滞[3],会造成油泵最大供油量不足、高速时轨压不足,影响发动机最高转速。用专用工具拉出计量单元阀芯,确实存在计量单元阀体阀芯严重磨损现象,更换计量单元后试车,计量单元电流值还是没有提高,发动机限转速故障依然存在,此时,故障诊断陷入僵局。

2 故障排除

重新理清思路,认为故障诊断中排除了柴油低压、高压供油部分故障,排除了故障码引起的故障。由于发动机转速在1 616 r/min时,油轨压力显示就达到1 343 bar(高转速时最高轨压也只有1 375 bar),存在油轨压力不符合实际的现状,所以怀疑是ECU软件程序上的错误,使报出的数据不准确[4],即可能是发动机ECU内部程序存在故障[5]。找了一台有发动机ECU程序刷写功能的爱夫卡F7S发动机故障诊断仪,用其在线ECU程序刷写功能,找到和故障车一样的ECU程序版本号,进行下载并复制到故障车的ECU中。打开点火起动开关,起动机不工作,使用发动机舱中的后起动装置也不能起动,只有短接起动机继电器才能起动发动机。起动后发动机工作平稳,可以加速到2 350 r/min。怀疑此在线下载的ECU程序没有标定好起动功能,该ECU程序不适合该发动机使用。

在车主公司找了一辆完全相同的宇通客车,同样用爱夫卡F7S故障诊断仪读取其ECU程序,并复制到故障车的ECU中。复制成功后,发动机顺利起动。读取发动机怠速时数据流:共轨压力650 bar,流量计量单元电流1 402 mA;抖动油门,流量计量单元电流可以飙升到1 600 mA,瞬间回落;1 600 r/min时,共轨压力850 bar,流量计量单元电流1 350 mA;2 350 r/min时,共轨压力1 370 bar,流量计量单元电流 1 320 mA,所有数据为正常。进行路试,发动机工作正常。

但是两天后车主又反映发动机故障灯再次点亮,且伴随发动机难起动、加速无力现象。读得故障码为“177共轨泄压阀故障限压阀打开当前故障”,读取数据流,怠速时油轨压力只有325 bar,流量计量单元电流1 030 mA;高速时轨压654 bar,流量计量单元电流1 020 mA。推理是泄压阀有故障。拔下高压共轨上的回油管,可观察到怠速时共轨回油管口有大量的燃油喷射出[6],由此判定确是共轨泄压阀存在严重泄漏故障。拆检共轨泄压阀,发现共轨泄压阀阀座面出现颗粒状损伤断线的痕迹。

询问驾驶员这两天发动机有没有维修过,说是前一天油箱缺油抛锚在路上,加油后需要放空气,以为高压共轨上的泄压阀是放空气螺丝,就把该泄压阀错误地拆下来过,后来就出现发动机难起动、加速无力、亮发动机故障灯。

共轨泄压阀打开是防止共轨压力过高,泄漏一部分高压燃油经共轨回流管回到油箱。怠速工作正常时,泄压阀是不会打开的。泄压阀阀面有了颗粒状损伤断线痕迹,自然会使高压燃油从损伤断线处漏回到共轨回油管上,根本起不到保压、泄压效果。也就是说,泄压阀的密封性故障,引起共轨压力不能保持。查阅资料[7]:计量单元阀体、阀座磨损卡滞会造成轨压不足。

由于第1部分更换计量单元后,泄压阀密封面遭到破坏,引起共轨压力达不到正常水平,导致后面也只会报泄压阀打开故障码。单独更换轨泄压阀不合理,只能去更换高压共轨总成。更换高压共轨总成后起动发动机,发动机起动顺利,读取怠速时轨压为660 bar,计量单元电流为1 402 mA,高速时轨压为 1 375 bar,计量单元电流为1 330 mA,计量单元占空比19%,符合技术参数。进行路试,发动机工作有力。1个月后电话回访,发动机工作一切正常。至此,故障彻底排除。

3 结束语

读懂发动机故障码的含义,了解引起故障的原因很重要。对于ECU程序刷写,最好找完全相同的车型,从中把ECU程序拷贝下来使用。共轨泄压阀安装时,要做好泄压阀、泄压阀座安装密封面的清洁工作。泄压阀、泄压阀阀面密封面渗漏故障会造成共轨压力建立不正常,最有效的办法是在怠速时观察共轨回油端有无油液渗溢。

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