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潍柴WP10柴油机北汽福田欧曼车加速不畅故障解析

发表时间:【2018-03-06】
  

故障现象:一辆装配潍柴WP10柴油机的北汽福田欧曼336大货车,该车因大负荷时经常出现发动机限速1500 r/min,加速不畅的现象而前来维修。



故障检修

接车后:检测仪测试,

调得的故障内容有:

主、副制动开关故障;

巡行系统故障;

泄压阀打开故障;

原地加速试车,加大油门时,发动机提速不畅,发动机抖动,但转速还可以超过1 600 r/min;前两个故障内容并不会影响到原地发动机加速;另外该车本身也没有巡行功能;看来第3个故障内容可能就是引起该车故障的主要原因。

分析引起泄压阀打开的原因有:

轨压传感器故障;

燃油计量单元卡在最大开度;

低压系统供油不畅,为了维持共轨内的油压,发动机电控单元指令燃油计量单元开度增大,导致轨压瞬间升高;

喷油器泄漏,导致轨压降低,为了维持共轨内的压力,发动机电控单元指令计量单元开度最大,而导致轨压瞬间升高;

泄压阀本身损坏;回油不畅。


清除故障代码后试车,故障依旧;接着读取数据流,查看实际轨压和设定轨压,以及燃油计量单元的开度,发现当接通点火开关时,轨压传感器的信号电压为0.5 V,正常。当轨压上升后,该数值如何变化呢?于是起动发动机,怠速时轨压为36 MPa左右,实际轨压和设定轨压跟随性很好,差别也不大;断开点火开关后,轨压值和轨压传感器信号电压的下降都非常灵敏,偶尔会发现该车轨压数据在起动的瞬间出现了130 MPa的异常情况。


根据对该类车的维修经验,首先考虑是燃油计量单元发卡,但更换燃油计量单元后,发动机的工作情况变得更糟了,一开始发动机能正常工作,几次急加速后,在怠速时读取数据流,发现设定轨压为50 MPa,而实际轨压为75 MPa;再次读取故障代码,关于泄压阀打开故障的故障代码再次出现。


因为设定轨压与实际轨压差别大,于是更换了轨压传感器,但故障情况并没有任何改善,从发动机提速效果看,更加不如以前,转速一直被限速在1 600 r/min以下。接通点火开关不起动发动机,数据流仍然显示轨压为70 MPa,轨压传感器的信号电压为2V。尽管该车喷油器刚刚经过维修,但为保险起见,还是检查了低压油路,特别是回油管,但没有发现异常,维修此时陷入困境。


因为更换了燃油计量单元和轨压传感器后效果变得更差,于是,分别换回了这2个元件,奇怪的是,换回这2个元件后,上述故障现象居然消失了!发动机怠速时轨压为39 MPa,发动机加速至2 200 r/min时轨压为90 MPa,而且燃油计量单元开度变化也有很好的随动性。无奈之下查阅相关资料。


资料上,对泄压阀工作原理进行了以下描述:在压力限定值被超出时,限压阀通过打开溢流口来限制共轨中的压力,限压阀允许的共轨中最大压力为150 MPa,在油轨的连接端,阀体上有一个通道,通过弹簧式柱塞的锥形头部与阀体的密封座保持关闭,在正常的工作压力(一般为135 MPa)下,弹簧式柱塞紧紧地压在密封座上,使共轨保持关闭,当压力超过系统最大压力时,弹簧被压缩,柱塞被顶起,高压燃油溢出,流回燃油箱,此时轨压下降。那么什么时候泄压阀关闭呢?


电装的相关资料描述如下: 如果油轨中的压力异常高,泄压阀将打开,在压力下降到一定水平后,将关闭。泄压阀打开的压力为140 MPa-230 MPa,根据车型的不同而该值会有所不同。泄压阀的闭合压力一般为30 MPa-50 MPa。


经过分析认为,虽然电装与博世是两个不同的系统,但可以参考电装的关于泄压阀的描述。


在此次维修中,发动机起动的瞬间发现轨压最高,在故障检测仪上显示为130 MPa(故障检测仪显示的数据有时会有误差),此压力可以打开泄压阀。因为燃油计量单元是常开的电磁阀,在发动机起动的瞬间,如果泄压阀存在发卡的现象,泄压阀的开度没有来得及调整,就会出现较大的压力冲开泄压阀。


因为泄压阀关闭压力相对较低,所以在泄压阀打开后,加速不畅和限速的故障会一直存在下去,直到此次工作循环结束。泄压阀打开后,泄压阀的回油量会增大,回油管的温度会升高,遗憾的是,此次维修中因为是夜晚,没有看泄压阀的流量和温度。


为什么经过2次插拔连接器,调换相关元件后,故障自行消失了呢?怀疑是导线连接器连接不可靠,经过多次插拔,原本松动的连接器连接牢固故障就消失了。


更换潍柴轨压传感器后,初始信号电压为2V,当拔下该传感器导线侧连接器后(此时相当于电阻最大),故障检测仪显示是5V信号电压,于是分析是此次连接器没有插接到位,接触电阻大,不然初始电压不会是2V而应该是0.5 V。以上结果证明,该故障的扩大是操作失误引起的。经过第一次拆装,将故障扩大化,第二次拆装时,比较仔细到位,无意中将故障排除。接着用化油器清洗剂将相关连接器端子进行清洗,并且调整相关连接器端子间的接触间隙后试验,故障一直未再出现。


故障排除:过以上检测和分析,虽然在清洁相关连接器端子后故障消失,但因为轨压曾在起动时出现过130 MPa的异常压力,为此还是更换了燃油计量单元。之后上述故障现象没有再现。故障彻底排除。


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