国三发动机常见故障分析
更新时间:2023-05-21 08:51:01 阅读量: 实用文档 文档下载
国 三 发 动 机 常 见 故 障 分 析
国 三 发 动 机 常 见 故 障 分 析
柴油机的故障成因:
潍柴国三柴油机是在严格的质量保证体系下设计和生产制造的,每一台出厂的柴油机都经过规定的测试。同时柴油机又是一种精密机械,其功效要得到长久保证,与正常的维护保养密不可分。引起柴油机早期失效,一般有以下几个原因:
1.违章操作,管理和使用不善;
2.不按规定进行维护和保养甚至以修代养;
3.配件制造不良,特别是贪图便宜购买到假冒伪劣产品,将大大缩短柴油机的寿命;
4.燃油和润滑油牌号选用不当或不合格。
柴油机故障诊断原则和方法:
柴油机故障成因复杂,有时故障显现是类似的,但产生原因并非一样。为提高故障诊断的准确性,避免或少走弯路,建议客户按以下原则判断处理故障:
针对特征,联系原理;弄清现象,不漏点滴;
由简到繁,由表及里;按系分段,检查分析。
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柴油机故障常用的诊断方法一般有:
1)观察法:通过观察柴油机的排烟等故障特征,判断故障情况。(图1 )
2)听诊法:根据柴油机异常声音凭听觉判断故障部位性质及程度。(图2)
图1
3)断缸法: 图2
停止某缸工作,借以判断故障是否出现在该缸。断缸法一般是向怀疑出现故障的气缸停止供油,比较断缸前后发动机的状态变化,为进一步查找故障部位或原因缩小范围。
4)比较法:对某些总成或零部件,采用更换的办法确定是否存在故障。
以上为机械方面故障的判断方法,在国三柴油机上同 样适用,机械故障可参照国二故障排除方法排除。
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5)故障诊断灯:
当车出现故障时,可以通过整车仪表盘上的闪码灯读出闪码,参照闪码表初步判断错误原因。
闪码灯
故障诊断开关
闪码读取操作说明:
在点火钥匙开关接通或发动机运转状态下均可进行 点火钥匙开关处于接通位置
按下后松开故障诊断请求开关
闪码灯将报出闪码
每一次操作只闪烁一个闪码(例如3-2-4),
直至循环至第一个为止
闪码由三位组成
闪烁方式(例如车速传感器故障,闪码:324) 诊断请求
开关按下
诊断请求
开关松开
闪码灯亮 1秒 0.5秒
1秒 0.5秒 1
秒 0.5秒
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闪码示意图
注:闪码闪烁时间和间隔时间可以由发动机厂自行定义。
6)专用工具:
利用潍柴动力专用故障诊断仪及潍柴动力专用 EOL可以直接读出故障。
注意!
1. 判断柴油机故障形成的原因是一项很仔细工作,在未基本弄清原因之前,对柴油机不得乱拆乱卸,否则不仅不能消除故障,反而会因拆卸后装配不当造成更严重的故障。
2. 对高压油泵、增压器等关键零部件,维修检查不仅要有专用的仪器设备,还需要具有一定经验的人员,因此没有经验和条件的客户不要对其随意进行拆卸调整。
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常 见 故 障 类 型 :
故障一: 柴油机不起动、起动困难
故障二: 发动机功率不足(最高转速1500 1600 1700 )
故障三:
故障四:
故障五:
故障六:
故障七:
发动机1000转(与油门踏板相关) 跛行回家 (发动机最高转速只能达到1500) 巡航不稳 闪码灯常亮 运行过程中忽然熄火
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故障一:柴油机不起动、难起动
一:不 起 动
柴油机是压燃式内燃机。柴油机的顺利起动,不仅需要大量燃油充分雾化后喷入气缸,而且要求气缸内空气压缩后具有一定的温度和压力,这样才能使柴油自燃。因此柴油机不能顺利起动,原因一般在起动系统、电控燃油系统、进排气系统或柴油机配合间隙上。客户可根据故障的伴随特征,按步骤进行分析判断。
1.1 起 动 机 不 工 作
对于起动机受ECU控制的整车,在启动时ECU首先检查空档信号,然后输出一个电流驱动起动继电器,继电器接通后电瓶带动起动机起动。
检查时有几个要素:空档开关、起动继电器、电瓶、车下停车开关的关联 。
检查是否挂在空档位置
检查车下停车开关的位置(应处于断开状态)
检查空档开关(一般安装在变速箱上)及接线是否完好,试着使用紧急起动(点火开关持续按下5秒以上)
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车下停车开关
变速箱
空档开关
检查电瓶电压是否过低,以致不能带动起动机 起动机继电器及接线是否完好
检查起动机是否已烧坏
点火开关及起动开关是否已坏
案例1:陕汽WP10.336牵引车,发动机无法启动,起动机不转。
检查过程:当达到钥匙开关位置时,自检灯自检,说明ECU已经上电。检查1.40线路,有电压。检查点火线路1.61无电压,发现保险烧坏,更换一个保险后,通电。但仍然无法启动,并且报“主继电器错误”
。重新连接主继电器接线
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后,故障排除。
案例2:陕汽WP10.336牵引车,发动机无法启动,起动机不转。
检查过程:当达到钥匙开关位置时,自检灯自检,说明ECU已经上电。1.40和1.61接线均有电压输出,继电器
1.37线有电压输入,但是1.51线不搭铁,不能形成回路。单独给1.51线搭铁,启动正常。
案例3:陕汽WP10.336牵引车,发动机无法启动,起动机不转。
检查过程:当达到钥匙开关位置时,自检灯不自检,说明ECU没有上电。1.40和1.61均有电压,检测两个公共高端线路1.04和2.03均无电压输出,初步判断ECU内部损坏。经过互换ECU后确定就是ECU故障,更换新ECU后故障排除。
案例4:陕汽WP10.336牵引车,发动机无法启动,起动机不转。
检查过程:当达到钥匙开关位置时,自检灯不自检,说明ECU没有上电。排查发现整车线路烧坏,用户在接电瓶线时将正负极接反,烧坏线路和ECU。
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1.2 轨压无法建立(起动机正常,但无法起动)
数据流:实际轨压
共轨系统对燃油油路要求较高,低压油路(油箱——粗滤——精滤,回油)、高压油路(高压油——共轨——高压油管——喷油器)都要保证密闭。
任何一个环节出了问题,轨压都不能正常建立,提示主机厂对整个燃油油路高度重视。
注意:车辆的第一次启动必须进行低压油路和高压油路的排气和充油。
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检查方法:
检查油箱油位是否过低
检查手压泵是否工作正常
检查油路是否通畅,检查柴油滤清器是否堵塞,建议及时更换柴油滤芯。
检查方法:松开精滤出口螺栓,用起动机带动柴油机运转,看是否有柴油喷出或流出,若只有少量柴油流出,则可以判定滤芯堵塞。
检查低压油路是否有气,并排空气(有时低压油路泄漏不明显,需要仔细检查)。
排气方法:主要排粗滤里面的空气。松开粗滤上的放气螺栓,用手压动粗滤器上的手压泵,直至放气螺栓处持续出油为止。
低压油路空气排净后仍不能起动柴油机,则判断高压油路有空气,也需要排出高压油路的空气。
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排气方法:松开某缸高压油管,用起动机带动柴油机运转直至高压油管持续出油为止。(不建议经常拆卸高压油管接头)
检查高压油路有无泄漏
排查方法:如果高压油管空气排完,还不能建立轨压,则要考虑是否是喷油器故障。WP10系列可拆开喷油器回油管,用起动机带动,观察有无回油异常现象。正常情况下,在未启车前,喷油器应该无回油。若有,则可判断为喷油器泄露。一般都是因为油质问题造成。 检查轨压传感器初始电压值是否在0.5V左右,或设定轨压是否为350-500bar,若不正常首先检查接插件是否牢靠。若无检查设备,可以拔掉轨压传感器接插件尝试再起动。
检查流量计量单元是否完好,拔掉接插件尝试再起动。当拔掉流量计量单元的接插件后,起动时油泵将以最大的供油量向共轨管内供油。
注:检测轨压建立情况
检测轨压建立情况,可以连接上故障诊断仪,通过检测数据流中轨压的变化,来判断是否是轨压问题。
通常,在未起车状态下,轨压理论值应该为0bar。但实际过程中,可能会检测到10 bar或15bar等,都可以试为无轨压。车辆启动时只有当轨压达到350-500bar之间时,ECU
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才控制喷油器喷油,发动机才有可能启动。
一般情况下不报故障
1.3 多个喷油器卡死不能启车
当出现两个或两个以上喷油器卡死,不喷油时,不能启动。
案例:宇通客车,起动机可以启动但是发动机无法启动。经检测电路均正常,起动机带动时,轨压可以达到400bar。但是仍然无法启动,检查气门推杆和气门均正常。初步判断两个以上喷油器出现故障,经过对调喷油器后,故障排除。
1.4 曲轴信号和凸轮轴信号丧失 同步信号错误
柴油机上安装两个转速传感器,分别在飞轮壳和高压油泵外侧。功能分别为:曲轴位置传感器和判缸传感器。电控发动机的喷油正时取决于这两个传感器。如果两个信号全部丢失,将出现柴油机不能起动情况。
曲轴转速传感器
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1.4 曲轴信号和凸轮轴信号丧失
两信号全部丢失可能的原因
①传感器损坏,线束短路或断路。
②传感器固定不牢,造成传感器与感应齿之间间隙过大或过小。(一般为1±0.5mm)
排除方法:检查传感器是否损坏,线束是否连接良好, 传感器是否松动等。
注:拆装高压油泵及飞轮后的安装应严格按照相关工艺文件执行,以确保信号同步。
二: 柴 油 机 启 动 困 难
柴油机启动困难的原因及排除方法
① 柴油机较长时间没有运转:回油管要伸在柴油液面下 ②低压管路有少量空气:排气
③曲轴转速信号、凸轮轴信号太弱,同步判断时间较长:重新调整
④环境温度太低,并且预热装置失效:更换预热装置
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⑤柴油、机油品质太差未达标:更换标准油品
⑥起动机或飞轮齿圈打齿:更换起动机及飞轮齿圈
⑦活塞环、缸套磨损或气门密封不严:更换活塞环、缸套或气门座、气门
⑧排气制动蝶阀卡死在关闭位置,导致排气不畅:更换蝶阀
案例1: 宇通客车wp10.336反映启动时间过长。
检修过程:经检查发现轨压建立过程太慢。检查油路,发现低压油路油管太细,内径大约为6mm左右,远小于潍柴规定的最小12mm的要求 ,要求客户更换油箱内油管在内的所有低压油管,更换后启动正常。
案例2: 陕汽wp10.336牵引车,反映启动困难
检修过程:经检查发现报“曲轴信号不可信”故障,并存在启动困难故障。排查发现,由于飞轮壳上的曲轴转速传感器安装孔尺寸有偏差,导致曲轴传感器安装后,和飞轮上的信号孔有偏差,导致“曲轴信号不可信”。更换飞轮壳,故障排除。
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故障二: 柴 油 机 功 率 不 足
2.1 喷油器出现故障
喷油器出现故障,一般分为机械故障和接线故障。 机械故障为:
针阀卡死,由于柴油中污物较多或进水腐蚀,针阀卡死在喷油器内,不能动作。(注意:ECU可能不报错!) 接线故障为:
线束由于振动、磨损等原因,连接断开或直接搭在缸盖上与地短接。ECU会报错。
怠速不稳,听柴油机声音异常
利用断缸法或高压油管触感法判断
利用故障诊断仪做 加速测试判断
案例:wp10.290牵引车,反映发动机动力不足,无力。 检修过程:经排查,无故障码。初步分析属于油路或是气路故障。用故障诊断仪做“加速测试”,发现第5缸工作能力差,更换第5缸喷油器后,故障排除。
备注:加速测试的数据分析
数据分析中,相差50之内的,一般情况可以认为是工作能力相当。相差50之外的,需要考虑是否存在问题。 若无法做“加速测试”,可以采用手动断缸来判断故障。
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具体方法:关闭电源开关,断开喷油器接线头(需要用绝缘胶带将两个线头分别绝缘),分别进行断缸测试。方法同欧II发动机。
2.2 水温、机油温、进气温度过高
水温、机油温、进气温度过高时,ECU会进入过热保护功能,限制发动机功率。
造成水温高的原因及排除方法
①水箱水面过低:检查有无漏水处,加水
②风扇转速过慢或不转:检查风扇传动部件
③水箱堵塞:检查水箱,清理或修复
④水泵皮带松弛:按规定调整张紧力
⑤水泵垫片损坏,水泵叶轮磨损:检查并修复或更换 ⑥节温器故障:更换
⑦水管密封件损坏,漏入空气:检查水管、接头、垫片等,更换损坏件
⑧水温传感器传输数据不正确,更换传感器
机油温过高的原因及排除方法:
①油底壳油面低或缺油:检查油面及漏油处,修复并加油
②水温高:检查上述造成水温高的原因并排除之
③机油冷却器流通不畅:检查并清理
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进气温度过高的原因及排除方法:
中冷器冷却能力下降,检查中冷器的散热能力。进气压力温度传感器故障,更换传感器。
2.3烟度限制:发动机在优先考虑排气烟度的情况下,当进气出现问题时,通过限制喷油量达到限制烟度的效果。
案例1:WP10.375宇通客车反映发动机动力不足。
检修过程:现场检查无故障码,初步分析属于油路或气路问题。利用诊断仪检测其原地起车状态下的进气压力,怠速状态下压力大致1.012bar,原地油门到底进气压力无明显变化,大致1.1bar左右,怀疑空滤阻塞或进气系统漏气。经排查增压器及中冷器,发现中冷器下端裂开了大概15cm的口子(后附图)。拆下中冷器铝焊,之后用户试车动力恢复正常。
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案例2:欧曼WP10.336牵引车,发动机转速提升慢,特别是在怠速600转提升到1500转的过程中,转速提升比较缓慢。并且车辆在行驶过程中,也有动力不足的现象。
检修过程:第一次检查,未发现有故障,重新拔插传感器后故障排除。后行驶一段时间,又出现同样故障。
经再次检测,报“进气压力传感器电压过低。”更换进气压力传感器后故障排除。
2.4 流 量 计 量 单 元 故 障
流量计量单元是控制轨压的执行机构,安装在高压油泵上,它出现问题以后,高压油泵会以最大的能力向共轨管供油,此时共轨管上的泄压阀一般会打开,柴油机会有“咔咔”的噪音。发动机有可能会出现最大转速不超过1700转的现象。
轨压传感器出现问题也会有类似的现象。
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案例1:陕汽WP10.336N半挂牵引车,反映发动机功率不足,最高转速只能达到1600转。
经故障诊断仪检测,报134故障码(共轨管限压阀打开故障)。拆开共轨管回油管(用矿泉水瓶接油),启动发动机,发现在刚启动时有油从共轨管回油管排出,但启动数分钟后,共轨管回油管无回油现象。
根据共轨管原理:共轨管限压阀是个机械阀,不受ECU控制。当管内轨压大于1600bar时,限压阀打开。分析上面现象,初步判断为轨压瞬间过高,超过1600bar,共轨管限压阀打开,回油。因轨压波动太大,发动机进入设定的程序工作。共轨管限压阀应该正常,怀疑是流量计量单元损坏。更换油泵后,故障排除。
因该用户油质不达标,油中水分过多,使油泵内锈蚀,造成该故障。
2.5 燃油管路泄漏引起轨压异常波动
在车运行过程中,会出现车速不稳,车有向前一窜一窜的现象出现,感觉进油时有时无。
排除方法:
首先断电一分钟重新起动,若问题仍然存在则检查燃油管路密封性并排除。
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2.6 传 感 器 故 障
进气压力传感器是ECU用来估算进气量的传感器(安装在进气管上),水温传感器是用来判断发动机热负荷的传感器(安装在出水管上),轨压传感器是用来检测共轨管的燃油压力(安装在共轨管上)。车速传感器用来测整车车速,并非所有车辆都配装,带巡航的车辆必须安装(安装在变速箱上)。
排除方法:
检查进气温度压力、水温、轨压传感器,看接插件是否牢靠。用故障诊断仪检测数据流,看检测值和整车仪表显示数值是否相同。
案例1:欧曼WP10.336牵引车,发动机转速提升慢,特别是在怠速600转提升到1500转的过程中,转速提升比较缓慢。并且车辆在行驶过程中,也有动力不足的现象。
检修过程:第一次检查,未发现有故障,重新拔插传感器后故障排除。后行驶一段时间,又出现同样故障。
经再次检测,报“进气压力传感器电压过低。”更换进气压力传感器后故障排除。
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故障三: 发 动 机 1000 转
ECU通过踏板电位计给出的信号来判断负荷,当踏板出故障时,出于安全考虑,ECU会控制柴油机自动回到1000转的怠速。
原因分析:
电子油门踏线松脱或接错重新拔插或检查油门接线是否正确,重新接线
测量油门踏板高端和低端的电压和电阻,判断是否是线路问题。正常情况两个高端电压均为5伏。若不是5伏,则需查找线路故障。
电子油门接插件进水用工具把接插件吹干再起动 油门踏板质量问题,更换油门踏板
注意:更换油门时,需要同一型号的油门。
案例1:红岩wp10.290自卸车,反映车辆在怠速运转时,几分钟后转速会自动提升到1000转,并且故障灯亮。
检查过程:经检查,发动机报“油门踏板1和2电压信号不可信”。删除故障码后,启动发动机,刚开始运转时,正常,数分钟后,转速自动提升到1000转,并且故障灯亮。分析属于油门踏板线路问题。测量油门踏板2个高端接线的电压均为5伏,但是接头处无倒扣。停车状态,线束连接正常,但是启动车辆后,车辆振动,接头处松动,造成电压不稳定。用胶带紧固接头后,故障排除。
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