电控柴油发动机燃油系统的结构.docx

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电控柴油发动机燃油系统的结构

任务二电控柴油发动机燃油系统的结构

学习目标

知识目标

1．了解电控柴油机燃油系统的结构组成；

2.了解低压油路、高压油路排空气的方法。

技能目标

1.能在发动机指出燃油系统各零部件；

2.能够熟掌握燃油系统低压油路的空气排放；

3.能够熟掌握燃油系统高压油路的空气排放。

素养目标

1.能够与小组其他成员进行有效的沟通与合作；

2.操作过程中能遵守安全操作规范和7S现场管理要求。

一、高压共轨系统的特点。

高压共轨系统改变了传统的喷油系统的组成结构，最大的特点就是将燃油压力产生和燃油喷射分离，以此对轨管内的油压实现精确控制。

1、可靠性：

对轻型车来说系统零部件成熟且有长期使用考核验证，中型比较成熟。

2、继承性：

结构简单，安装方便。

3、灵活性：

高压共轨油压独立于发动机转速控制，整车控制功能强。

4、喷油压力：

共轨管压力1600bar、普通压力180kgf/cm2。

5、多次喷油：

可以实现多次喷射，目前最好的共轨系统可以进行6次喷射，共轨系统的灵活性好。

6、升级潜力：

多次喷油特别是后喷能力使得共轨系统特别方便与后处理系统配合。

7、匹配适合性：

结构移植方便，适应范围广，与柴油机均能很好匹配。

8、时间控制：

时间控制系统抛弃了传统喷油系统的泵、管、嘴、系统，用高速电磁阀直接控制高压燃油的通与断，喷油量由电磁阀开启和切断的时间来确定，时间控制系统结构简单，将喷油量和喷油正时的控制合二为一，控制的自由度更大，同时能较大地提高喷油压力。

9、环保：

高压共轨式燃油喷射技术有助于减少柴油机尾气排放量，以及改善噪声、燃油消耗等方面的综合性能。

二、电控高压共轨系统组成与功能。

在高压共轨喷油系统中，喷油压力的建立与喷油量互不相关，喷油压力不取决于柴油机的转速和喷油量。

在高压共轨中，始终充满着高压燃油，而喷油量、喷油正时和喷油压力由电控单位（ECU）根据其存储的特性曲线和传感器采集的柴油机运转工况信息算出，然后控制每缸喷油器高速电磁阀开与关来实现。

系统组成：

高压共轨喷油系统的控制部分和传感器部分包括电控单元（ECU）、曲轴转速传感器、凸轮轴相位传感器、油门踏板传感器、增压压力传感器、空气质量流量计、共轨压力传感器及冷却水温度传感器。

电控单位（ECU）借助于传感器得知驾驶员的要求及发动机和车辆的实时工作状态，它处理由传感器产生并经数据导线输入的信号，对发动机进行控制和调节，曲轴转速传感器测定发动机的转速，凸轮轴相位传感器确定喷油顺序和相位，加速踏板传感器是一种电位计，它通过电压信号告知电控单元（ECU）关于驾驶员对扭矩的要求，空气质量计告知电控单元（ECU）发动机实时的进气、空气质量流量，以根据排放要求来匹配相应的基本喷油量。

在带有增压压力调节的增压柴油机上，增压压力传感器用以测定增压压力，在低温柴油机处于冷状态时，电控单元（ECU）根据冷却水温度传感器和进气空气温度传感器的信号值。

确定合适的喷油点，预喷油量和其他参数的额定值。

1、发动机油路走向原理图

燃油的主要走向：

油箱→粗滤带（手油泵）→燃油分配器→输油泵（在高压油泵后端）→细滤→压油泵→共轨管→喷油器。

2、高压油泵（CP3.3）：

（1）3-缸径向柱塞高压油泵。

（2）集成燃油计量单元MEUN，并由之控制轨压。

（3）高压油泵理论供油速率：

1.087cm3/rev。

（4）最大允许轨压1600bar。

3、燃油计量单位MEUN：

（1）控制进入柱塞的燃油量，从而控制共轨管压力。

（2）线圈电阻：

2.6~3.15（欧姆）。

4、喷油器：

（1）根据电控单元（ECU）指令向气缸喷油。

（2）高速强力电磁阀工作电压24V，线圈静态电阻230mΩ，如果小于0.2Ω，则电磁线圈可能短路。

5、共轨管：

（1）积累和分配高压燃油。

降低压力波动。

（2）轨压传感器：

最高压力1800bar。

（3）泄压阀。

6、带水分离器滤清器：

预滤器及细滤要求比较严格，过滤燃油中的染物。

三、电子控制部分。

1、控制单元（ECU）功能。

（1）喷油方式控制：

高达5次喷油（现只用2次）。

（2）喷油量控制：

预喷油量的学习控制，减速断油控制。

（3）喷油正时控制：

主喷正时，预喷正时，正时补偿。

（4）轨压控制：

正常和快速轨压控制，轨压建立和超压保护，喷油器漏压控制。

（5）扭矩控制：

瞬态扭矩、加速扭矩、低速扭矩补偿、最大扭矩控制、瞬态冒烟控制、增压保护控制。

（6）过热保护。

（7）各缸平衡控制。

（8）ECR控制。

（9）VGT控制。

（10）辅助起动控制。

（11）系统状态管理。

（12）电源管理。

（13）故障诊断。

2、ECU检测

（1）发动机电控系统本身工作可靠，一般不易发生故障，常见故障为机械故障,诊断过程中，禁止使用大功率仪器，避免对电控单元（ECU）产生无线电干扰；

（2）检测ECU的电源线、搭铁线是否良好，连接插头是否正常；

（3）拔下ECUA和K端连接插头，查看其内部是否有锈蚀、触针是否弯曲。

如果上述检测一切正常，可以更换一台新的ECU来确定ECU是否有故障；

（4）ECU属于精密电子元件，禁止私拆ECU！

3、线束

在点火开关关闭（开关处于”OFF”），确保系统断电的情况下，拔下ECU上整车端插头，再将点火开关打到”ON”，并测量K28脚与K02或K04或K06间的电压是否与电瓶电压相同！

如果不等，则需要根据线路图，检查线路是否正常导通！

四、低压燃油管路的排空方法

1、排空气方法

空气一旦进入燃油系统，必须在发动机起动前排出，在下列情况下空气会进入系统：

（1）正常工作时从燃油箱放油。

（2）低压油管断开。

（3）发动机正常运行时，部分低压燃油系统泄漏。

（4）油箱燃油烧空时。

燃油滤清器放气示意图放水示意图

排放燃油系统中的空气时，应该先旋转燃油滤清器顶部的放气螺栓（上图所示），将其松开，按压手油泵，直到从放气孔中流出无空气的燃油。

紧固放气螺塞，手油泵集成在滤清器上端。

注意：

不允许拧松高压油管螺母进行排空，因为各高压连接部分都有严格的扭矩要求，这种操作会影响高压油管可靠性，造成燃油泄露。

2、放水方法：

当油水分离器报警时，需要放出燃油中的水，放水时只需逆时针旋动并拧下滤清器下端的油水分离器放水阀即可（如上图所示）。

五、故障诊断代码分析

序号

博世

启明

故障描述

故障原因分析

故障处理方法

故障发生时ECU采取的保护措施

1

680

P0647

空调功率级与电源短路

1.空调继电器线束ECU端对电源短路

2.空调继电器故障

1.检查空调继电器线束

2.更换空调继电器

空调不能正常工作

2

693

P0646

空调功率级与地短路

1.空调继电器线束ECU端对地短路

2.空调继电器故障

1.检查空调继电器线束

2.更换空调继电器

空调不能正常工作

3

694

P0645

空调功率级没有负载

1.空调继电器没有连接

2.空调继电器线束断路

3.空调继电器故障

1.检查空调继电器是否安装

2.检查空调继电器线束

3.更换空调继电器

空调不能正常工作

4

697

P0645

空调功率级温度过高

5

16

P060B

ADC参考电压的高信号范围检测错误

ECU内部数模监测模块故障

更换ECU

提高怠速，限制扭矩

6

17

P060B

ADC参考电压的低信号范围检测错误

ECU内部数模监测模块故障

更换ECU

提高怠速，限制扭矩

7

20

P060B

ADC监控测试脉冲错误

ECU内部数模监测模块故障

更换ECU

提高怠速，限制扭矩

8

24

P060B

ADC队列错误

ECU内部数模监测模块故障

更换ECU

提高怠速，限制扭矩

9

235

P0123

油门踏板传感器1电压高于上限

1.油门踏板线束故障,油门踏板信号1（K09）对电源短路

2.油门踏板故障

1.检查油门踏板线束1

2.更换油门踏板

油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm

10

237

P0122

油门踏板传感器1电压低于下限

1.油门踏板线束故障，油门踏板信号1（K09）断路或对地短路

2.油门踏板故障

1.检查油门踏板线束1

2.更换油门踏板

油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm

11

668

P2135

与油门踏板传感器2校验不正确

1.油门踏板线束故障

2.油门踏板故障

1.检查油门踏板线束

2.更换油门踏板

油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm

12

250

P0223

油门踏板传感器2电压高于上限

1.油门踏板线束故障,油门踏板信号2（K31）对电源短路

2.油门踏板故障

1.检查油门踏板线束2

2.更换油门踏板

油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm

13

251

P0222

油门踏板传感器2电压低于下限

1.油门踏板线束故障，油门踏板信号2（K31）断路或对地短路

2.油门踏板故障

1.检查油门踏板线束2

2.更换油门踏板

油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm

14

72

P2135

与油门踏板传感器1校验不正确

1.油门踏板线束故障

2.油门踏板故障

1.检查油门踏板线束

2.更换油门踏板

油门替代值为0%，怠速提升至1000rpm

15

319

P2229

大气压力传感器电压高于上限

ECU故障

更换ECU

限制扭矩

16

322

P2228

大气压力传感器电压低于下限

ECU故障

更换ECU

限制扭矩

17

355

P2299

油门踏板和制动之间真实性故障，油门踏板信号可能不可信

1.刹车信号故障

2.油门不能回零位

1.检查刹车开关（主刹车开关和辅助刹车开关）,是否刹车开关位置不合理?

更换刹车开关。

2.检查油门踏板传感器是否有卡死；更换油门踏板传感器

踩油门不起作用，怠速提高到1000rpm

18

691

P0402

废气再循环恒定正调节器偏差高于上限

19

692

P0401

废气再循环恒定负调节器偏差低于下限

20

1172

P0069

大气压力传感器可能不可信

ECU内大气压力传感器故障

更换ECU

限制扭矩

21

538

P0238

增压压力传感器电压高于上限

1.进气温度压力传感器中进气压力信号对电源短路

2.进气温度压力传感器故障

1.检查整车线束中进气压力信号线

2.更换进气压力温度传感器

1.限制扭矩

2.能够正常启动，但启动后,踩油门松开,发动机会熄火.（替代值:

0.9~1bar）

22

539

P0237

增压压力传感器电压低于下限

1.进气温度压力传感器中进气压力信号对地短路

2.进气温度压力传感器故障

1.检查整车线束中进气压力信号线

2.更换进气压力温度传感器

1.限制扭矩

2.能够正常启动，但启动后,踩油门松开,发动机会熄火.（替代值:

0.9~1bar）

23

540

P0235

增压压力传感器CAN信号缺陷

1.进气压力CAN信号缺失

2.进气温度压力传感器故障

3.ECU数据故障

1.检查CAN线

2.更换进气压力温度传感器

3.更换ECU

1.限制扭矩

2.能够正常启动，但启动后踩油门松发动机开会熄火

24

542

P0563

电瓶电压高于上限

电瓶电压过高

检查电瓶电压是否高于16V，检查供电线路；更换电瓶。

ECU不能正常工作

25

543

P0562

电瓶电压低于下限

电瓶电压过低

检查电瓶电压是否低于7.2V，检查供电线路；更换电瓶。

ECU不能正常工作

26

699

P0504

制动信号不可信

1.主、辅刹车信号校验故障

1.检查在踩下和松开刹车踏板时，主刹车信号、辅助刹车信号是否正常工作，是否能够同步（不踩刹车情况下主刹车信号为常开，辅助刹车信号为常闭）

无

27

14

P0118

冷却液温度传感器电压过高

1.水温传感器信号线对电源短路

2.水温传感器损坏

1.检查水温传感器线束

2.更换水温传感器

1.发动机默认冷却液温度-25度（冷态）；75度（暖态）

2.限制扭矩

28

15

P0117

冷却液温度传感器电压过低

1.水温传感器信号线对地短路

2.水温传感器损坏

1.检查水温传感器线束

2.更换水温传感器

1.发动机默认冷却液温度-25度（冷态）；75度（暖态）

2.限制扭矩

29

703

P1602

冷却液温度输出信号对地短路

仪表盘没有水温输出

检查仪表盘与ECU水温输出相关线束连接

无

30

1394

P0116

冷却液温度在限定时间内没有达到最小温度

1.发动机过冷，不能够在正常时间内达到暖机

2.发动机水温传感器故障

1.检查发动机冷却系统

2.更换发动机水温传感器

限制扭矩

31

22

P0116

冷却液温度在限定时间内没有达到最小温升

1.发动机运行在特殊工况（如高原）

2.发动机周围环境过冷

3发动机水温传感器故障

1.无需处理，故障会自动消失

2.检查发动机冷却系统

3.更换发动机水温传感器

限制扭矩

32

32

P0856

DCS要求的物理特性不确定性

33

1216

P161F

压力试验的故障

34

1654

P1605

转速表与电源短路

输出给仪表的转速信号线束对电源短路

检查仪表和对应的转速输入信号线束

无

35

1656

P1607

转速表没有负载

输出给仪表的转速信号线束对地短路

检查仪表和对应的转速输入信号线束

无

36

1192

P1200

1缸经滤波后加电时间高于滤波通电时间上限

1.1缸喷油器线束故障

2.1缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查1缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换1缸喷油器

3.更换ECU

无

37

1193

P1201

1缸经滤波后加电时间低于滤波通电时间下限

1.1缸喷油器线束故障

2.1缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查1缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换1缸喷油器

3.更换ECU

无

38

1194

P1202

2缸经滤波后加电时间高于滤波通电时间上限

1.2缸喷油器线束故障

2.2缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查2缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换2缸喷油器

3.更换ECU

无

39

1195

P1203

2缸经滤波后加电时间低于滤波通电时间下限

1.2缸喷油器线束故障

2.2缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查2缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换2缸喷油器

3.更换ECU

无

40

1196

P1204

3缸经滤波后加电时间高于滤波通电时间上限

1.3缸喷油器线束故障

2.3缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查3缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换3缸喷油器

3.更换ECU

无

41

1197

P1205

3缸经滤波后加电时间低于滤波通电时间下限

1.3缸喷油器线束故障

2.3缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查3缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换3缸喷油器

3.更换ECU

无

42

1198

P1206

4缸经滤波后加电时间高于滤波通电时间上限

1.4缸喷油器线束故障

2.4缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查4缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换4缸喷油器

3.更换ECU

无

43

1199

P1207

4缸经滤波后加电时间低于滤波通电时间下限

1.4缸喷油器线束故障

2.4缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查4缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换4缸喷油器

3.更换ECU

无

44

1200

P1208

5缸经滤波后加电时间高于滤波通电时间上限

1.5缸喷油器线束故障

2.5缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查5缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换5缸喷油器

3.更换ECU

无

45

1201

P1209

5缸经滤波后加电时间低于滤波通电时间下限

1.5缸喷油器线束故障

2.5缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查5缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换5缸喷油器

3.更换ECU

无

46

1202

P120A

6缸经滤波后加电时间高于滤波通电时间上限

1.6缸喷油器线束故障

2.6缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查6缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换6缸喷油器

3.更换ECU

无

47

1203

P120B

6缸经滤波后加电时间低于滤波通电时间下限

1.6缸喷油器线束故障

2.6缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查6缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换6缸喷油器

3.更换ECU

无

48

1204

P120C

1缸标定喷射的时间高于通电时间上限

1.1缸喷油器线束故障

2.1缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查1缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换1缸喷油器

3.更换ECU

无

49

1205

P120D

1缸标定喷射的时间低于通电时间下限

1.2缸喷油器线束故障

2.2缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查2缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换2缸喷油器

3.更换ECU

无

50

1206

P120E

2缸标定喷射的时间高于通电时间上限

1.2缸喷油器线束故障

2.2缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查2缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换2缸喷油器

3.更换ECU

无

51

1207

P120F

2缸标定喷射的时间低于通电时间下限

1.4缸喷油器线束故障

2.4缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查4缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换4缸喷油器

3.更换ECU

无

52

1208

P1210

3缸标定喷射的时间高于通电时间上限

1.3缸喷油器线束故障

2.3缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查3缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换3缸喷油器

3.更换ECU

无

53

1209

P1211

3缸标定喷射的时间低于通电时间下限

1.6缸喷油器线束故障

2.6缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查6缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换6缸喷油器

3.更换ECU

无

54

1210

P1212

4缸标定喷射的时间高于通电时间上限

1.4缸喷油器线束故障

2.4缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查4缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换4缸喷油器

3.更换ECU

无

55

1211

P1213

4缸标定喷射的时间低于通电时间下限

1.4缸喷油器线束故障

2.4缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查4缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换4缸喷油器

3.更换ECU

无

56

1212

P1214

5缸标定喷射的时间高于通电时间上限

1.5缸喷油器线束故障

2.5缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查5缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换5缸喷油器

3.更换ECU

无

57

1213

P1215

5缸标定喷射的时间低于通电时间下限

1.5缸喷油器线束故障

2.5缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查5缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换5缸喷油器

3.更换ECU

无

58

1214

P1216

6缸标定喷射的时间高于通电时间上限

1.6缸喷油器线束故障

2.6缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查6缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换6缸喷油器

3.更换ECU

无

59

1215

P1217

6缸标定喷射的时间低于通电时间下限

1.6缸喷油器线束故障

2.6缸喷油器故障

3.ECU故障

1.检查6缸喷油器线束有无破损烧蚀

2.更换6缸喷油器

3.更换ECU

无

60

99

P0340

没有凸轮轴信号

1.凸轮轴传感器线束故障

2.凸轮轴传感器故障

1.检查凸轮轴传感器线束

2.更换凸轮轴传感器

1.限制扭矩

2.起动困难

61

100

P0341

错误的凸轮轴信号

1.凸轮轴传感器线束故障

2.凸轮轴传感器故障

1.检查凸轮轴传感器线束

2.更换凸轮轴传感器

1.限制扭矩

2.起动困难

62

103

P0335

没有曲轴信号

1.曲轴转速传感器线束故障

2.曲轴转速传感器故障

1.检查曲轴传感器线束，是否有短路断路情况，看看是否周围有与之平行的干扰源

2.更换曲轴转速传感器

发动机不能起动，不能正常工作

63

104

P0336

错误的曲轴信号

1.曲轴转速传感器线束故障

2.曲轴转速传感器故障

1.检查曲轴传感器线束，是否有短路断路情况，看看是否周围有与之平行的干扰源

2.更换曲轴转速传感器

发动机不能起动，不能正常工作

64

105

P0016

凸轮轴与曲轴信号间出现相位差

1.凸轮轴或曲轴线束存在干扰源

2.凸轮轴与曲轴相位故障

3.ECU故障

1.检查相应线束周围有无干扰源

2.检查相位

3.更换ECU

发动机不能正常工作，发动机停机

65

109

P1007

不可信性故障

ECU故障

更换ECU

无

66

1173

P2267

燃油含水量超标

1.燃油含水量超标

2.ECU的K40引脚对电源短路

1.通过滤清器下端的放水阀进行放水

2.检查ECUK40相连接的线束

油水分离器指示灯报警

67

1217

P2264

油水分离传感器不正常工作

1.油水分离器连接线束有问题

2.油水分离传感器损坏

1.检查油水分离器连接线束

2.更换油水分离传感器

无

68

246

P0384

进气预热继电器与电源短路

1.进气预热继电器ECU端（K93）与电源短路

2.进气预热继电器损坏

1.检查继电器到ECU线束

2.更换进气预热继电器

进气预热无法正常工作

69

247

P0383

进气预热继电器与地短路

1.进气预热继电器ECU端（K93）对地短路

2.进气预热继电器损坏

1.检查继电器到ECU线束

2.更换进气预热继电器

进气预热无法正常工作

70

248

P0670

进气预热继电器没有负载

1.进气预热继电器线束开路

2.进气预热继电器损坏

1.检查继电器到ECU线束

2.更换进气预热继电器

进气预热无法正常工作

71

249

P0670

进气预热继电器温度过高

进气预热继电器线束故障或者进气预热继电器故障

1.检查继电器到ECU线束

2.更换进气预热继电器

进气预热无法正常工作

72

261

P1608

进气预热指示灯与电源短路

1.进气预热指示灯（K92）对电源短路

2.进气预热指示灯损坏

1.检查进气预热指示灯线束

2.更换进气预热指示灯

进气预热指示灯无法正常工作

73

262

P1609

进气预热指示灯与地短路

1.进气预热指示灯（K92）对地短路

2.进气预热指示灯损坏

1.检查进气预热指示灯线束

2.更换进气预热指示灯

进气预热指示灯无法正常工作

74

264

P160A

进气预