浅议长城哈弗共轨柴油机机无法启动的故障诊断与排除.doc

摘 要发动机无法启动是现代汽车电控发动机的典型故障之一。本文先阐述电控高压共轨的定义，然后以长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机为例，因电控系统故障造成无法启动的故障原因、故障的诊断与排除二个方面进行详细分析，通过维修案例对此故障的诊断与排除方法进行论证。关键词： 典型故障 电控高压共轨 原因分析 故障诊断 浅议长城哈弗共轨柴油机机无法启动的故障诊断与排除前 言我国汽车工业正处于发展和提高时期，随着人民生活水平的提高，拥有汽车的家庭越来越多。人们对汽车的使用性能，要求也越来越高。国产汽车长城哈弗H系列车型销量一直很好，长城哈弗柴油版上市之后，很多潜在客户询问“电控高压共轨”是什么技术？为什么客户关心发动机采用的是什么技术，因为发动机就好比是汽车的心脏，发动机性能的好坏就直接影响到汽车的动力性、经济性、舒适性、可靠性、安全性和排放净化。发动机不能启动就意味着车辆不能行使，给车主的出行带来不便。长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机安装了BOSCH公司的CRS2.0(第二代)共轨系统，采用了EDC16C39电控单元，最大喷油压力为145MPa。柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术，因为它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构与一身。它可以实现喷射压力、喷油时间和喷油量的精确控制，降低了发动机噪音和减少了废气的排放等等。一 电控高压共轨的定义“电控”是指喷油系统有电脑控制，ECU（俗称电脑）对每个喷油嘴的喷油量、喷油时刻进行精确控制，能使柴油机的燃油经济性和动力性达到最佳的平衡，而传统的柴油机侧是机械控制，控制精度无法得以保障。“高压”是指喷油系统压力比传统柴油机要高出1.1倍，最高喷油压力为145MPa（而传统柴油机的喷油压力为6070 MPa），压力大雾化好燃烧充分，从而提高了动力性，最终达到省油的目的。 “共轨”是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴，喷油量经过ECU的精确计算，同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油，使发动机运转更加平顺，从而优化柴油机的综合性能。二 故障原因分析 为了及时准确的排除发动机不能启动的故障，我们首先分析有哪些原因导致发动机无法启动。因为各类车型的控制原理和控制系统有所不同，所以我们在分析发动机无法启动的原因时，应始终围绕发动机正常启动应具备的条件这一理论依据来分析。长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机不能启动故障原因有：气缸压力过低、相位不正确、发动机防盗系统故障、蓄电池电压过低、发动机电控单元EDC及供电、搭铁电路故障和重要传感器执行器故障。本文根据长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机电子控制系统（EDC16C39电控单元）的特征，分析该款发动机应电控系统导致不能启动的具体原因。1.发动机电控单元EDC及电源电路故障EDC电源电路是指为了保证EDC的正常工作，而对其提供的电源电压。对于现代汽车都采用了发动机电子控制系统，发动机电脑是整个控制系统的核心。EDC不能正常工作导致发动机无喷油而无法启动。EDC要正常工作除自身的故障以外，就是保证其工作所必须的电源电压。2.重要传感器、执行器故障目前，车用国III柴油机安装BOSCH共轨系统的比例最高，电控单元EDC16（适用于乘用车和轻中型商用车）和电控单元EDC7（适用于中重型商用车）使用最广。不同的控制单元在控制策略方面有很大不同，相同传感器、执行器的故障在不同的车上故障现象有很大不同。长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机采用了EDC16C39电控单元，出现以下传感器、执行器故障时此发动机均无法启动。1）曲轴位置传感器故障曲轴位置传感器失效后，当飞轮转动2圈，电控单元仍检测不到发动机转速信号时，便无法得知当前的曲轴位置，因此无法确定的喷射时刻及喷油顺序，系统会控制喷油器不工作，造成发动机无法启动。若发动机运转过程中曲轴位置信号丢失，发动机会立即熄火。2）相位传感器故障（凸轮轴传感器故障）启动发动机时，电控单元EDC需采集凸轮轴位置信号来判定一缸压缩上止点，如果凸轮轴位置信号丢失，系统无法设定喷油时刻，发动机将不能启动。若发动机运转过程中凸轮轴信号丢失，发动机会正常启动，但熄火后发动机无法再次启动。 3）油轨压力传感器故障共轨压力是共轨柴油机的重要参数，BOSCH共轨系统要求启动时压力达到20MPa以上。启动发动机时，若电控单元EDC没有采集到油轨压力传感器信号，发动机将无法启动。4）燃油计量比例电磁阀 （高压泵电磁阀）故障当燃油计量比例电磁阀失效如卡滞，无法打开，导致高压燃油无法进入油轨，导致出现此类故障现象多为燃油中含有杂质造成的，可对其清洗；燃油计量比例电磁阀与EDC连接线路断路，导致EDC无法对燃油计量电磁阀控制，因此发动机将熄火或无法启动。5）喷油器故障（两个以上）对于发动机无法启动的故障来说，只有两个以上的喷油器不工作，才会造成发动机无法启动。与汽油机的喷油器控制线路不同，该车喷油器电磁阀的2个接线端子都连接到控制单元EDC上，无需外部电路提供电源（如图1）。三 故障诊断与排除在分析了发动机无法启动的具体原因后。我们应按照一定的思路和流程来快速、准确的查找故障，确定故障点，从而排除故障。下面介绍本人排除故障的操作步骤：1 启动发动机（1）打开点火开关，到仪表指示灯点亮，此时不要急于启动，应仔细观察仪表的显示情况。如可以观察发动机的故障指示灯，应亮3S左右后熄灭，这表示发动机电控单元经自检后表示系统正常。可作为发动机控制单元EDC是否工作的一个初步判断（但不能作为判断故障的依据）。（2）.启动发动机的时间应控制在1015S之间，同时注意观察仪表指示灯亮度的变化、故障指示灯及发动机转速表的工作情况的显示。控制好起动机的工作时间一是为了保护启动系统的元器件。同时也是为了有足够的时间使EDC在曲轴位置传感器有故障的情况下存储故障码。启动时仪表指示灯变暗或全部闪烁，说明电瓶电压过低。发动机的转速表在启动过程中应该会有一定幅度的轻微摆动，同样这也是一个初步判断。2 解码器进行检测在使用解码器进行检测的过程中，会出现以下两种情况：1）.解码器和发动机电脑之间无法通讯，同时发动机故障指示灯不亮。可能原因及检查方法如下：发动机电控单元EDC及电源电路，BOSCH EDC16C39电控单元（共2个线束插头，A插头线束为发动机控制线束，K插头线束为电控单元与电源及车身零部件之间的线束，供电电压为12V）无常电源，其电路如图1所示（本人整理后的发动机电控系统电路，维修时十分实用），为EDC控制系统电路。检查流程如下：先检查保险丝IG1K28，再检查主继电器K01、K03、K05，再查K02、K04、K06搭铁是否良好，最后查EDC本身。检查电脑的5V输出电源，拔掉水温传感器、油轨压力传感器、油门踏板位置传感器插头，用万用表测量传感器电压，如传感器有5V左右的电压，表示电控单元已工作。在发动机诊断插座处，测量7号端子（K线）的电压，若电压值为10V左右，说明K线已能通讯。2）.解码器可以进入发动机电控系统，此时进入发动机系统读取故障码也会出现两种情况：（1）有故障码：如读取故障为曲轴位置传感器故障，产生的原因有：曲轴位置传感器线路故障、传感器本身故障、曲轴位置信号盘、ECU。根据维修手册和电路图1，逐步检查确定故障点。（2）无故障码：此时启动发动机，读取发动机的发动机的数据流（如图2）来基本分析。启动瞬间可以看发动机的转速和共轨压力数据参数变化，可以作为判断曲轴位置传感器和共轨压力传感器的基本依据。若看不到发动机转速有数值变化，说明曲轴位置传感器本身或连接线路有问题；同时，共轨压力传感器的信号电压应达到或超过1.1V(图2中的蓄压管压力)左右，对应的共轨压力应25 MPa左右（图2中的轨道压力），若看不到共轨压力信号数值变化，说明油轨里无油压或共轨压力传感器有问题。排除这两个故障后，再重点检查相位传感器和燃油计量比例电磁阀。图2（金奔腾读取的数据流，最好用柴油版解码器如金德KT670，功能多，准确）四维修案例1车型长城哈弗出产年份2011行驶里程15000公里报修项目发动机无法启动1.解码器读取故障码，发现无故障码。2.启动时读取发动机的数据流发现共轨压力信号为0.5V没有变化，而标准值如下表，这就说明是油轨里没有油压（在这里不讨论）或共轨压力传感器故障造成的。信号端子电压对应的油轨压力点火开关ON0.5V左右0.4MPa左右启动时1.1V以上25MPa左右怠速时1.37V左右43 MPa左右3.油轨压力传感器安装在油轨的一端（如图3），拔下传感器插头，共3个接线端子（如图1，3号为5V电源、2号为信号线、1号为搭铁）。打开点火开关，在线束侧测量电压，3号与1号端子之间电压为5V，2号端子与EDC A43端子阻值为0.5，1号与搭铁线阻值为0.7，正常。可能是油轨压力传感器损坏。4.更换共轨压力传感器后，启动发动机，发动机可以正常发动。读取数据流，油轨压力数据变化正常，故障排除。五维修案例2长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机教学实验台架，打马达启动时，排气管有浓烟排出，但是发动机无法启动。1.通过与使用人员交流，得知此发动机是在发动过程中突然熄火，再次启动发动机，无法启动。此现象很像曲轴位置传感器故障，但是再次启动发动机，排气管有浓烟排出，说明有油进入气缸，喷油器工作，曲轴位置传感器应该是好的。这时想到会不会是凸轮轴位置传感器故障。2.凸轮轴传感器位于前端正时该得外侧（如图4），凸轮轴传感器为霍尔式，共3个接线端子（如图1，3号为5V电源、2号为信号线、1号为搭铁）。拔下凸轮轴位置传感器插头，打开点火开关，在线束侧测量电压，3号电压为5V、2号电压为4.8V、1号为0V,1号与搭铁线阻值为0.7，正常。拆下传感器检查，未发现有金属杂质。将传感器插头插上，打开点火开关，用一字螺丝刀距离传感器0.5mm的距离，多次接近或离开传感器，同时用万用表测量2号端子的输出电压，发现有时信号一直在4.8V不变或有时在04.8V之间跳动，这明显不正常！2号端子（信号）输出的电压值正常应该在0（一字螺丝刀接近）与4.8V（一字螺丝刀离开）之间跳动。应该是凸轮轴位置传感器损坏。 图4 图33.更换凸轮轴位置传感器，启动发动机顺利启动，读取发动机的数据流均正常，故障排除。六总结发动机无法启动的故障是电控发动机的典型故障之一，本文对长城哈弗GW2.8TCCB18型增压共轨柴油机（EDC16