玉柴YC4FA115-30發(fā)動(dòng)機(jī)急加速熄火故障

姜盛杰

（威海交通運(yùn)輸集團(tuán)有限公司，山東 威海 264200）

舒馳牌YTK6605T3型客車(chē)，由煙臺(tái)舒馳客車(chē)廠生產(chǎn)，生產(chǎn)日期為2011年7月，2011年9月購(gòu)車(chē)，共計(jì)行駛5萬(wàn)公里，裝配玉柴YC4FA115-30電控高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

玉柴YC4FA115-30電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)裝配博世EDC16電控系統(tǒng)，采用CB18輕型高壓油泵，達(dá)到國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)，是一款小型客車(chē)及輕型載貨汽車(chē)常用的高速輕型電控高壓共軌柴油機(jī)。

1 故障現(xiàn)象

用戶反映車(chē)輛在急加速行駛工況時(shí)，經(jīng)常性出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火的現(xiàn)象，熄火后馬上重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)也可迅速起動(dòng)。根據(jù)用戶描述，初步分析在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中有短暫的供油不暢，導(dǎo)致熄火，故障點(diǎn)可能出現(xiàn)在油路方面。

2 故障診斷與分析

玉柴YC4FA115-30發(fā)動(dòng)機(jī)的油路可細(xì)分為低壓油路和高壓油路，低壓油路由燃油箱、燃油管路、帶手油泵的柴油濾清器、輸油泵 （與高壓油泵集成在一起）等組成；高壓油路由CB18高壓油泵、高壓油管、共軌管、噴油器連接管、噴油器等組成，如圖1所示。

連接玉柴專用診斷儀，讀取故障碼有3個(gè)，分別為P162D——水報(bào)警指示燈驅(qū)動(dòng)電路故障-開(kāi)路（無(wú)信號(hào)，故障確認(rèn)）、P1012——軌壓閉環(huán)控制模式故障1-軌壓低于目標(biāo)值 （超高限，故障恢復(fù)狀態(tài)）、P1011——軌壓閉環(huán)控制模式故障0-軌壓低于目標(biāo)值 （超高限，故障恢復(fù)狀態(tài)）。其中P162D為非主要故障，不會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的故障，所以暫時(shí)排除。重點(diǎn)分析P1012和P1011兩個(gè)故障碼。

博世共軌系統(tǒng)對(duì)共軌壓力采取閉環(huán)控制模式，即在每個(gè)工作循環(huán)中，電控單元實(shí)時(shí)監(jiān)控軌壓傳感器反饋的實(shí)際軌壓信號(hào)，電控單元根據(jù)柴油的當(dāng)前工況，對(duì)比其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的標(biāo)定MAP圖中的設(shè)定軌壓值，得出一個(gè)軌壓偏差值 （軌壓偏差=設(shè)定軌壓-實(shí)際軌壓），然后電控單元通過(guò)控制高壓油泵上燃油計(jì)量閥的開(kāi)度大小，來(lái)調(diào)整進(jìn)入高壓油泵的燃油量，進(jìn)而控制軌壓增大或者減小；電控單元通過(guò)軌壓傳感器反饋的實(shí)際軌壓信號(hào)來(lái)獲得軌壓調(diào)整的結(jié)果，這一過(guò)程成為軌壓閉環(huán)控制。

根據(jù)博世共軌電控系統(tǒng)的控制策略，當(dāng)實(shí)際軌壓低于設(shè)定軌壓，即軌壓偏差達(dá)到20MPa以上時(shí)就會(huì)報(bào)P1011軌壓閉環(huán)控制模式故障0的故障；而當(dāng)軌壓偏差達(dá)到20MPa，并且當(dāng)電控單元控制燃油計(jì)量閥開(kāi)度達(dá)到最大時(shí)，仍不能消除偏差的時(shí)候就會(huì)報(bào)P1012軌壓閉環(huán)控制模式故障1。

根據(jù)故障碼可初步分析發(fā)動(dòng)機(jī)急加速時(shí)對(duì)燃油的消耗量增加，但供油系統(tǒng)無(wú)法提供足夠的燃油，造成系統(tǒng)共軌管壓力不足，所以發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。造成軌壓不足的故障既可能是低壓油路堵塞造成，也有可能是高壓部分故障造成。

3 故障檢修及排除

按照由易到難的原則，首先排除低壓油路的部分。斷開(kāi)原車(chē)低壓管路，直接從燃油箱接一根油管到輸油泵，起動(dòng)車(chē)輛后，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，原地急加速不熄火。為充分驗(yàn)證故障原因，將車(chē)輛開(kāi)到路上試車(chē)，并且連接診斷儀采集行車(chē)數(shù)據(jù)。

車(chē)輛行駛1km左右，駕駛員將油門(mén)踩到底，發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火。讀取故障碼，依舊為P1012和P1011，這樣就可以斷定故障出在高壓油路部分。根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，繪制成曲線圖分析 （圖2）。

由曲線圖可以看出，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的前一刻，油門(mén)達(dá)到100%后，實(shí)際軌壓與設(shè)定軌壓的偏差一直在增大，當(dāng)達(dá)到某個(gè)時(shí)刻因?qū)嶋H軌壓與設(shè)定軌壓偏差過(guò)大，所以電子控制單元EDC控制噴油器停止噴油，循環(huán)噴油量變?yōu)?，實(shí)際軌壓迅速下降至0，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。

從曲線圖中可以看出，在循環(huán)噴油量變?yōu)?，即發(fā)動(dòng)機(jī)熄火以前，雖然軌壓偏差一直增大，但實(shí)際軌壓的曲線有緩慢上升的態(tài)勢(shì)，這說(shuō)明軌壓不足并不是由于燃油泄漏引起，很有可能是高壓油泵泵油能力不足造成。

按照這一診斷思路，于是拆檢高壓油泵。CB18高壓油泵安裝在齒輪室蓋上，通過(guò)3個(gè)M8螺栓安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪室蓋板上，如圖3所示。

高壓油泵的拆卸較為簡(jiǎn)單，但需要注意的是，高壓油泵驅(qū)動(dòng)齒輪前段裝有凸輪軸位置傳感器信號(hào)盤(pán)，因此拆卸的時(shí)候需要做好標(biāo)記，如圖4所示。

將油泵拆卸后解體，發(fā)現(xiàn)油泵內(nèi)有大量水跡 （見(jiàn)圖5），并且有一個(gè)出油閥處于卡滯狀態(tài) （見(jiàn)圖6），造成油泵實(shí)際上只有1／2的泵油能力；進(jìn)一步拆解出油閥，發(fā)現(xiàn)閥體表面有較嚴(yán)重的磨損 （見(jiàn)圖7）。

至此，該車(chē)的故障原因已經(jīng)查明，由于用戶使用了不達(dá)標(biāo)的柴油，含水量較高；且經(jīng)過(guò)詢問(wèn)用戶得知，已經(jīng)超過(guò)5萬(wàn)公里未更換柴油濾清器，兩方面的原因?qū)е虏裼椭械乃M(jìn)入高壓油泵，造成高壓油泵內(nèi)部的精密耦合部件潤(rùn)滑不良而磨損卡滯，進(jìn)而引起高壓油泵供油量不足。

為用戶清洗油箱及全車(chē)管路后，更換新的高壓油泵 （見(jiàn)圖8），試車(chē)車(chē)輛運(yùn)行正常。用戶行駛一個(gè)多月未出現(xiàn)之前的故障現(xiàn)象，故障徹底排除。