電控柴油機(jī)應(yīng)用普及之使用篇

李 安 楊立慧 |文

電控柴油機(jī)應(yīng)用普及之使用篇

李 安 楊立慧 |文

發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能夠?qū)鞲衅?、?zhí)行器進(jìn)行自檢測(cè)，同時(shí)還能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)異常就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行管控直至熄火，同時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈給予顯示、通過通信線路供其他控制器讀取。

Introduction of Various

Common Accidents and

Broken Errors of Electronic

control Diesel

Introduction of Electroniccontrol Diesel application and emergency assistance in the previous issue, here is the introduction of other common accidents, such as accident categories, quick maintenance of broken pipeline and fuel-saving in vehicle-coasting with gear on.

本期我們將談?wù)勲娍匕l(fā)動(dòng)機(jī)的故障分級(jí)、油路故障的簡(jiǎn)單處理以及爭(zhēng)議最多的帶擋滑行節(jié)油的問題。

故障分級(jí)

各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)廠家對(duì)電控系統(tǒng)故障有著不同的分級(jí)方式，包括現(xiàn)行故障、歷史故障、輕微故障、嚴(yán)重故障等。在應(yīng)用中我們?cè)撊绾伟盐?？首先需要明確的是，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能夠?qū)鞲衅?、?zhí)行器進(jìn)行自檢測(cè)，同時(shí)還能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)異常就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行管控直至熄火，同時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈給予顯示、通過通信線路供其他控制器讀取。因此，所有顯示出來的電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障，均是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的分析結(jié)果。怎么理解發(fā)動(dòng)機(jī)ECU分析呢？分為2種情況：第一種是傳感器短路、斷路故障，發(fā)動(dòng)機(jī)通過自我檢測(cè)就能發(fā)現(xiàn)故障，并進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩控制；另一種是運(yùn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性的異常，如高壓油泵按照發(fā)動(dòng)機(jī)控制器指令輸出燃油，如果共軌管壓力傳感器反饋壓力達(dá)不到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的指令需求，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)輸出軌壓閉環(huán)模式(閉環(huán)的意思是軌壓傳感器測(cè)量的實(shí)際壓力與控制器控制高壓油泵輸出的計(jì)算壓力誤差太大)故障。根據(jù)故障的嚴(yán)重情況，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，控制級(jí)別分為只提示轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩?zé)o變化、降低轉(zhuǎn)矩輸出(減少動(dòng)力）、降低最高轉(zhuǎn)速、熄火停機(jī)，等等。

眾多電控系統(tǒng)對(duì)故障的處理措施有許多相同之處，主要有以下3點(diǎn)。

第一，只有故障碼顯示，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。代表該故障不影響行車，或者故障發(fā)生后立即消失了，駕駛員檢查發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、油壓等關(guān)鍵參數(shù)后繼續(xù)行駛，等行車結(jié)束后進(jìn)維修廠處理。第二，顯示故障碼同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或動(dòng)力下降。代表該故障需要立即維修處理，請(qǐng)駕駛員聯(lián)系就近維修廠，并檢查發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、

油壓等關(guān)鍵參數(shù)后使用剩余的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速跛行回家。第三，顯示故障碼同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。代表該故障非常嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不能做任何工作，最典型的故障就是發(fā)動(dòng)機(jī)高溫，請(qǐng)駕駛員等待救援。

在此特意強(qiáng)調(diào)一下發(fā)動(dòng)機(jī)高溫故障。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制程序，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高到某個(gè)定值時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器會(huì)減少動(dòng)力，降低發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮，請(qǐng)駕駛員及時(shí)檢查常規(guī)的冷卻系統(tǒng)是否出現(xiàn)問題，例如風(fēng)扇皮帶完好、冷卻液是否足量、發(fā)動(dòng)機(jī)與散熱器溫差(檢查節(jié)溫器)等，并及時(shí)處理；如果駕駛員置之不理，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度將進(jìn)一步升高，并直接熄火。

油路故障的簡(jiǎn)單處理方法

電控發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)根據(jù)供油壓力可以分為負(fù)壓、低壓(含回油)和高壓部分。高壓共軌系統(tǒng)：油箱經(jīng)油水過濾器到輸油泵是低壓，輸油泵經(jīng)細(xì)濾器到高壓油泵是低壓，高壓油泵經(jīng)共軌管到噴油器是高壓部分；電控單體泵系統(tǒng)：油箱經(jīng)油水過濾器到輸油泵是負(fù)壓，輸油泵經(jīng)細(xì)濾器到單體泵是低壓，單體泵到噴油器是高壓部分；電控泵噴嘴系統(tǒng)：油箱經(jīng)油水過濾器到輸油泵是負(fù)壓，輸油泵經(jīng)細(xì)濾器到泵噴嘴是低壓，高壓部分在泵噴嘴內(nèi)部。

由于目前我國(guó)電控高壓共軌系統(tǒng)保有量最大，所以本文將以博世電控高壓共軌系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。由圖所示博世電控高壓共軌油路系統(tǒng)的壓力分布可以看出，油路系統(tǒng)的壓力很多，從應(yīng)用層面我們需要關(guān)注哪些壓力呢？筆者根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行了以下分類。

首先強(qiáng)調(diào)診斷安全。國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的共軌管最高壓力可以達(dá)到160 MPa，國(guó)Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)下燃油最高噴射高達(dá)250 MPa，所以非專業(yè)維修人員不要試圖拆卸高壓部件。相比傳統(tǒng)的機(jī)械泵斷缸故障排除法，即使人為斷開電控發(fā)動(dòng)機(jī)某一缸的高壓供油，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器也會(huì)提高其他缸的噴油量以保證發(fā)動(dòng)機(jī)能達(dá)到目標(biāo)怠速。所以，傳統(tǒng)的斷缸測(cè)試既不安全又無效果，電控發(fā)動(dòng)機(jī)的斷缸測(cè)試需要用專用的故障診斷儀完成。

其次要注意高壓共軌是有壓回油。為了保證壓力，要求回油管在油箱里的位置要低于進(jìn)油管。這里主要是針對(duì)燃油故障搶修(俗稱拋油錨），搶修時(shí)如果隨意連接進(jìn)回油管有可能導(dǎo)致無法啟動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定。

針對(duì)燃油故障搶修，特別是冬天柴油標(biāo)號(hào)達(dá)不到低溫要求必須外接油箱時(shí)，則需要注意以下幾點(diǎn)：1.按照表1準(zhǔn)備管路；2.搶修用油桶需要有排氣口，且排氣口和油桶口相距30 cm，進(jìn)回油管分別插入油桶口和油桶排氣口(防止回油管空氣進(jìn)入進(jìn)油管）；3.進(jìn)油管在油桶內(nèi)略高于回油管。

燃油箱油管尺寸及壓力參數(shù)

再次強(qiáng)調(diào)一下手油泵。手油泵集成在油水分離器上，不工作時(shí)處于負(fù)壓油路，工作時(shí)手油泵出油口以后為低壓油路。商用車柴油機(jī)通過安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的輸油泵將柴油從油箱中“吸”出來，由于是“吸”油，就存在負(fù)壓，就會(huì)有油路進(jìn)空氣問題和排空氣維修的步驟。與傳統(tǒng)機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，油路內(nèi)是否有空氣可以采用手油泵來判斷：手油泵泵壓三五次就感覺泵壓的力量明顯加大，表示無空氣；手油泵反復(fù)泵壓多次沒有明顯感覺泵壓力的變化，表示油路內(nèi)還有空氣。根據(jù)電控發(fā)動(dòng)機(jī)油路特點(diǎn)還需要注意以下幾個(gè)問題。

第一，請(qǐng)勿強(qiáng)壓手油泵。泵壓手油泵前一定確定發(fā)動(dòng)機(jī)ECU后面是否有油管，如果有油管，說明該ECU配備了散熱盤，柴油需要流經(jīng)散熱盤給ECU散熱。手油泵泵壓變硬時(shí)就不要強(qiáng)行泵壓，否則有可能壓壞ECU散熱盤。散熱盤處于手油泵和輸油泵之間，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)處于負(fù)壓，手油泵工作時(shí)處于正壓，如果散熱盤漏油啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)因?yàn)檫M(jìn)空氣而熄火。

第二，確保油水過濾器的密封。利用手油泵工作產(chǎn)生正壓的功能可以排查手油泵到ECU散熱盤，再到輸油泵的安裝密封情況，手油泵工作時(shí)這些位置如果密封不良導(dǎo)致進(jìn)空氣就會(huì)出現(xiàn)漏油，但是不能確定手油泵到油箱這一段的密封情況。雖然手油泵集成在油水過濾器上，但是實(shí)際位置在油水過濾器出油口處，所以在更換油水過濾器或油水過濾器排水時(shí)一定要確保環(huán)境清潔，安裝準(zhǔn)確，否則就會(huì)出現(xiàn)保養(yǎng)以后發(fā)動(dòng)機(jī)無法啟動(dòng)的情況。

第三，使用柱塞式手油泵輔助排除油水過濾器的空氣。由于油水分離器容量太大，為了滿足市場(chǎng)上各種不同品質(zhì)油品的需要，一些車輛還增加了除水濾清器。而集成式手油泵均采用膜片泵，實(shí)際使用中感覺泵壓效果不如傳統(tǒng)的柱塞式手油泵，所以保養(yǎng)更換油水過濾器后排除2個(gè)濾清器的空氣難度較大。建議保養(yǎng)時(shí)在油水過濾器出口臨時(shí)安裝一個(gè)柱塞式手油泵，不裝出油管。這樣可以快速排除2個(gè)濾清器的空氣。但是，不要將柱塞式手油泵直接安裝在濾清器座上，否則有損壞濾清器座的隱患。由于臨時(shí)手油泵安裝在油水過濾器出油口，集成式手油泵的單向閥可以保證拆卸臨時(shí)手油泵后空氣不會(huì)進(jìn)入油水過濾器。

除了以上幾點(diǎn)，筆者認(rèn)為還有一點(diǎn)比較重要，就是一定要使用清潔燃油，原因在于：電控發(fā)動(dòng)機(jī)噴射壓力越來越高，柱塞工作頻繁且潤(rùn)滑要求苛刻，所以對(duì)燃油的清潔度要求極高，用戶一定要使用清潔燃油。目前國(guó)內(nèi)燃油品質(zhì)參差不齊，有些車輛會(huì)安裝2個(gè)油水過濾器。用戶保養(yǎng)時(shí)一定要使用正品，并按時(shí)排放油水過濾器里的水分。

動(dòng)力不足與帶擋滑行問題

由于環(huán)保的需要，電控發(fā)動(dòng)機(jī)在急加速的時(shí)候會(huì)控制混合器的最大濃度，防止出現(xiàn)黑煙，所以初期接觸電控發(fā)動(dòng)機(jī)的駕駛員在急加速時(shí)會(huì)感覺發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性不如機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)。其實(shí)不然，電控發(fā)動(dòng)機(jī)在需要更多動(dòng)力時(shí)需要減擋，如果不改變自己的駕駛習(xí)慣就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足，甚至安全隱患以及油耗過高的情況。

帶擋滑行節(jié)油，其實(shí)這句話不太全面。在擋行駛時(shí)松開油門讓車輛行進(jìn)的駕駛行為稱之為帶擋滑行，其實(shí)是不準(zhǔn)確的。平路上在擋行駛松開油門時(shí)車輛會(huì)因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部阻力而減速，所以準(zhǔn)確地描述應(yīng)該是——帶擋減速。下坡帶擋滑行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能持續(xù)保持在1 100 r/ min，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停止噴油，達(dá)到節(jié)油效果?？論趸惺抢密囕v慣性使車輛處于無動(dòng)力行駛，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于無負(fù)荷的怠速工況，油耗極低。相比較而言，平路上空擋滑行的確節(jié)油，但是下大坡時(shí)空擋滑行非常危險(xiǎn)，而帶擋滑行不僅節(jié)油，而且還會(huì)有輔助降速的效果。

至此，電控發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用層面的介紹基本結(jié)束，主要目的是揭開電控發(fā)動(dòng)機(jī)的神秘面紗，使運(yùn)輸公司和駕駛員放心大膽地購買和使用電控發(fā)動(dòng)機(jī)。除了上述功能外，電控發(fā)動(dòng)機(jī)ECU還有一個(gè)功能就是能夠儲(chǔ)存大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可通過各種通信方式傳送給使用者，最常見的是CAN總線通信技術(shù)，這也是商用車上的先進(jìn)技術(shù)，下期我們將對(duì)CAN總線進(jìn)行介紹。