電控柴油發(fā)動機研究與分析畢業(yè)論文

1、電控柴油發(fā)動機研究與分析摘要本文結合汽車維修的實例，對汽車發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)的在維修過程中常見故障的檢測與診斷方法進行分析與探討.本文闡述了現(xiàn)代柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的組成、功能以及三代電控燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展歷程。同時分析了柴油機電子控制燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，重點分析了柴油機電控高壓共軌技術對提高柴油發(fā)動機性能、減少排放污染的原理。柴油汽車如果要達到歐iii甚至更為嚴格的排放標準就須采用電控噴油系統(tǒng)。 各種電子控制系統(tǒng)的使用及其不斷的完善，使得汽車檢測維修技術要求越來越高。介紹柴油機的燃油共軌電控噴射技術，其從根本上改變了柴油發(fā)動機的各項性能，極大提高了柴油發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。隨

2、著更新的燃油共軌供油技術的開發(fā)與利用，必將促進柴油發(fā)動機及相關工業(yè)的發(fā)展 。本文論述了電控發(fā)動機清潔度控制的重要性及論述了如何在實踐中實施電控發(fā)動機清潔度的控制。本文第一章講述了柴油發(fā)動機發(fā)展技術，第二章講述了電控柴油機一些簡單的故障分析和解決方法。第三章對電控柴油發(fā)動機在城市車輛上的應用研究主要以在用非電控柴油發(fā)動機車輛為研究對象，其目的是可以有效地解決目前柴油公交車排放污染嚴重的問題 ，同時也可起到改善原車的動力性的作用。從發(fā)動機的選擇、動力匹配和改裝技術要求等方面講述了電控柴油發(fā)動機在城市車輛上的應用?！娟P鍵詞】柴油機，電控，高壓共軌，應用，發(fā)展，城市車輛，電控發(fā)動機維修故障，檢測，診斷

3、 目錄緒論41柴油發(fā)動機電控技術與發(fā)展淺析61.1柴油機電控系統(tǒng)組成與特點61.2柴油機電控技術的發(fā)展歷程61.3現(xiàn)代柴油機電控技術的主要功能71.4柴油機電控技術的發(fā)展趨勢82. 柴油發(fā)動機電控技術常見故障分析92.1電控柴油發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障排除 92.2淺談電控柴油發(fā)動機的故障檢測與維122.3利用車載自診斷系統(tǒng)對電控柴油發(fā)動機的故障143電控柴油發(fā)動機在城市車輛上的應用研究183.1發(fā)動機的選型183.2發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的匹配183.3換裝后對車輛軸荷的影響193.4發(fā)動機的定位及改裝要求203.5樣車運行跟蹤情況22總結23參考文獻24致謝25 緒論本文介紹了電控柴油發(fā)動機發(fā)展情況與

4、未來幾年世界主流研究電控柴油發(fā)動機，這種轎車柴油化已成為世界范圍內汽車技術發(fā)展的一個重要標志。柴油機成為解決汽車及工程機械能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段，主流加上環(huán)保意識的增強對未來的汽車技術要求將越來越嚴格化。城市在不斷發(fā)張，人口也越來越多，解決百姓出行問題最主要靠的是公共交通工具-公交客車。杭州公交集團公司在用黃海dd6121hs5 型公交客車換裝電控柴油發(fā)動機為例，對其進行電控柴油發(fā)動機在在用城市公交客車上換裝應用的研究。換裝電控柴油發(fā)動機主要可以有效解決非電控柴油車排放污染嚴重的問題，同時還可以提高在用車輛的動力性。研究內容包括電控柴油發(fā)動機的選型、發(fā)動機與傳動系的匹配、車輛軸荷的變化以

5、及發(fā)動機的安裝等內容。在能源危機日趨突出的今天，節(jié)能受以普遍的關注。同時在新能源汽車技術上的研究，各國都在不斷努力。 1 柴油發(fā)動機電控技術與發(fā)展淺析柴油發(fā)動機因為噪音高、震動大、排放污染嚴重等缺陷，盡管具有更好的動力性能，但長期以來仍很少受到轎車的青睞。隨著各國的汽車排放法規(guī)要求的不斷提高，對柴油機的發(fā)展形成了越來越大的壓力，迫使企業(yè)尋求技術解決之道，柴油機電控技術應運而生。柴油機電子控制技術始于20世紀70年代，80年代以來，英國盧卡斯公司、德國博世公司、美國卡特彼勒公司、日本五十鈴汽車公司等都競相開發(fā)新產品并投放市場，以滿足日益嚴格的排放法規(guī)要求。隨著控制手段更加精確，柴油機的震動、噪音

6、被大大減小，舒適性大大提高，進而使柴油機經(jīng)濟性好、動力大等優(yōu)點充分凸現(xiàn)。由于柴油機具備高扭矩、高壽命、低油耗、低排放等特點，柴油機成為解決汽車及工程機械能源問題最現(xiàn)實和最可靠的手段。因此柴油機的使用范圍越來越廣，數(shù)量越來越多。到今天，轎車柴油化已成為世界范圍內汽車技術發(fā)展的一個重要標志。1.1 柴油機電控系統(tǒng)組成與特點各種柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)的基本組成與其他發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)一致，由傳感器(加速踏板位置傳感器、反饋信號傳感器、燃油溫度傳感器、其他傳感器和信號開關)、e c u、執(zhí)行元件部分組成。柴油機電控技術有兩個明顯的特點：一是柴油噴射電控執(zhí)行器復雜，二是柴油電控噴射系統(tǒng)的多樣化。區(qū)別在于控

7、制功能、傳感器的數(shù)量和類型、執(zhí)行元件的類型、e c u控制軟件、主要電控元件的結構原理和安裝位置e c u根據(jù)各傳感器輸入信號和內存程序，計算出供(噴)油量和供(噴)油開始時刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)令信號。執(zhí)行元件執(zhí)行e c u的指令，調節(jié)柴油機的供(噴)油量和供(噴)油正時。柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)除了控制噴油量外，對噴油正時柴油機電控系統(tǒng)的主要控制功能有：燃油噴射控制、怠速控制、進氣控制、增壓控制、排放控制、起動控制、巡航控制、故障自診斷和失效保護、柴油機與自動變速器的綜合控制等。柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點表現(xiàn)在：改善低溫起動性、降低氮氧化物和煙度的排放、提高發(fā)動機運轉穩(wěn)定性、提高發(fā)動機的動

8、力性和經(jīng)濟性、控制渦輪增壓、適應性廣等。1.2 柴油機電控技術的發(fā)展歷程由于柴油的物理化學特性，柴油發(fā)動機必須配備較復雜的噴射系統(tǒng)。傳統(tǒng)的采用機械控制的柴油發(fā)動機噪音大、排放污染嚴重。20世紀90年代后半期，柴油發(fā)動機發(fā)生了一次重大的技術變化，即有柴油發(fā)動機心臟之稱的燃油噴射系統(tǒng)從機械式轉向電子控制式。柴油機電控技術是在解決能源危機和排放污染兩大難題的背景下，在飛速發(fā)展的電子控制技術平臺上發(fā)展起來的。汽油機電控技術的發(fā)展為柴油機電控技術的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。柴油機電控技術發(fā)展的三個階段：位置控制、時間控制、時間一壓力控制(壓力控制)。(一) 第一代柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)：常規(guī)壓力電控噴油系統(tǒng)特

9、點：結構不需改動，生產繼承性好，便于對現(xiàn)有柴油機進行升級換代。系統(tǒng)響應慢、控制頻率低、控制自由度小、控制精度不夠高，噴油壓力無法獨立控制。(二) 第二代柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)：高壓電控噴油系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結構，主要以電控共軌(各缸噴油器共用一個高壓油管)式噴油系統(tǒng)為特征，直接對噴油器的噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油規(guī)律、噴油壓力等進行“時間一壓力控制”或“壓力控制”。特點：通過設置傳感器、電控單元、高速電磁閥和相關電/液控制執(zhí)行元件等，組成數(shù)字式高頻調節(jié)系統(tǒng)，有電磁閥的通、斷電時刻和通、斷電時間控制噴油泵的供油量和供油正時。但供油壓力還無法獨立控制。(三) 第三代柴油機電控

10、燃油噴射系統(tǒng)：共軌電控噴射系統(tǒng)(1)共軌電控噴射系統(tǒng)的組成高壓共軌系統(tǒng)由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執(zhí)行器。高壓共軌系統(tǒng)利用較大容積的共軌腔將油泵輸出的高壓燃油蓄積起來，并消除燃油中的壓力波動，然后再輸送給每個噴油器，通過控制噴油器上的電磁閥實現(xiàn)噴射的開始和終止。(2)共軌電控噴射系統(tǒng)的主要特點共軌腔內的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器內的增壓機構；而且共軌腔內是持續(xù)高壓，高壓油泵所需的驅動力矩比傳統(tǒng)油泵小得多。通過高壓油泵上的壓力調節(jié)電磁閥，可以根據(jù)發(fā)動機負荷狀況以及經(jīng)濟性和排放性的要求對共軌腔內的油壓進行靈活調節(jié)，尤其優(yōu)化了發(fā)動機的低速性能。通

11、過噴油器上的電磁閥控制噴射定時，噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調節(jié)不同工況下預噴射和后噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。(3)共軌電控噴射系統(tǒng)改善發(fā)動機性能原理供油泵從油箱將燃油泵入高壓油泵的進油口，由發(fā)動機驅動的高壓油泵將燃油增壓后送入共軌腔內，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應時刻噴油。預噴射在主噴射之前，將小部分燃油噴入氣缸，在缸內發(fā)生預混合或者部分燃燒，縮短主噴射的著火延遲期。這樣缸內壓力升高率和峰值壓力都會下降，發(fā)動機工作比較緩和，同時缸內溫度降低使得nox排放減小。預噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統(tǒng)的冷起動性能。主噴射初期降低噴射速率，也可以減少著火延遲期內噴入氣缸內的油

12、量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時間從而縮短緩燃期，使燃燒在發(fā)動機更有效的曲軸轉角范圍內完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。主噴射末期快速斷油可減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳氫排放。高壓共軌系統(tǒng)被世界內燃機行業(yè)公認為20世紀三大突破之一，已成為21世紀柴油機燃油系統(tǒng)的主流。電控共軌系統(tǒng)是解決柴油機排放問題和進一步改善性能的關鍵。1.3 現(xiàn)代柴油機電控技術的主要功能(一)具有多功能的自動調節(jié)性能工程機械用柴油機的運轉工況是多變的，而且對油耗、排放和可靠性等要求較高。自動控制技術應用于柴油機的調節(jié)系統(tǒng)正好可以實現(xiàn)多功能的自動調節(jié)，從而保證柴油機動力性、燃料使用經(jīng)濟性、可靠

13、性和操作方便性等性能充分發(fā)揮。(二)減輕質量、縮小尺寸、提高柴油機的緊湊性對于現(xiàn)代高速柴油機而言，由于驅動噴油泵的扭矩較大，要設計一個緊湊和可靠的供油提前自動調節(jié)器很復雜，而且在柴油機總體布置上也比較困難。采用自動控制技術解決供油提前角自動調節(jié)問題，不僅可以容易地解決上述難題，而且提高了柴油機的緊湊性。(三)部件安裝連接方便，提高了維修性采用自動控制系統(tǒng)，相關部件尺寸減?。ㄌ貏e是燃油供給系統(tǒng))，安裝部位免受空間位置的約束，連接簡便，有利于柴油機日常維護及修理。(四)擴展了故障診斷、聯(lián)絡等功能采用自動控制系統(tǒng)，可方便地與微型計算機相連，很容易實現(xiàn)柴油機性能檢測與故障診斷功能，柴油機運行及檢測數(shù)據(jù)

14、的存儲與傳遞等問題也迎刃而解，便于科學管理和使用。(五)使柴油機的動力輸出和負荷得到更精確的匹配隨著工程機械制造技術高速發(fā)展，為了提高自行式工程機械的作業(yè)效能，采用了電噴柴油機，電控自動變速器等自動控制裝置，使自行式工程機械在作業(yè)時，能隨著負荷的變化在一定范圍內自動調整動力輸出、動力傳遞，柴油機的動力輸出和負荷得到更精確的匹配，充分發(fā)揮工程機械作業(yè)效能。1.4 柴油機電控技術的發(fā)展趨勢現(xiàn)代柴油機對動力性能、經(jīng)濟性能、控制廢氣排放和噪聲污染的要求也越來越高。要求優(yōu)化動力性、改善燃油使用經(jīng)濟性、控制排放，使柴油機從怠速至額定轉速范圍內均能獲得最佳工作狀況，防止可能發(fā)生的危險運行狀況，延長零件的使用

15、壽命。主要有以下的發(fā)展趨勢：(1)高的燃油噴射壓力為滿足排放法規(guī)的要求，柴油噴射壓力從10mpa提高到目前的200mpa。高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。(2)獨立的燃油噴射控制傳統(tǒng)柴油機的供油系統(tǒng)的噴射壓力與柴油機的轉速負荷有關。這種特性對于低轉速、部分負荷條件下的燃油經(jīng)濟性和排放不利。若供油系統(tǒng)具有不依賴轉速和負荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、著火延遲期最佳，使柴油機在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟性最優(yōu)。噴射正時直接影響到柴油機活塞上止點前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)

16、壓力和最高溫度。高的汽缸壓力和溫度可以改善燃油使用經(jīng)濟性，但導致nox增加。而不依賴于轉速和負荷的噴射正時控制能力，是在燃油消耗率和排放之間實現(xiàn)最佳平衡的關鍵措施。(3)可變的預噴射控制能力預噴射可以降低顆粒排放，又不增加nox排放，還可改善柴油機冷啟動性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改善低速扭矩。但是預噴射量、預噴射與主噴射之間的時間間隔在不同工況下的要求是不一樣的。因此具有可變的預噴射控制能力對柴油機的性能和排放十分有利。(4)最小油量與快速斷油控制供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機怠速所需要的小油量控制能力發(fā)生矛盾。當供油系統(tǒng)具有預噴射能力后將會使控制小油量的能力進一步降低。

17、由于工程機械用柴油機的工況很復雜，怠速工況經(jīng)常出現(xiàn)，而電噴柴油機容易實現(xiàn)最小油量控制。噴射結束時必須快速斷油，如不能快速斷油，在低壓力下噴射的柴油就會因燃燒不充分而冒黑煙，增加hc排放。電噴柴油機噴油器上采用的高速電磁開關閥很容易實現(xiàn)快速斷油。(5)高的柴油機燃油經(jīng)濟性在能源危機日趨突出的今天，柴油機的燃油消耗率受以普遍的關注。高噴射壓力、獨立的噴射壓力控制、小噴孔、高平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高了柴油機的燃油使用經(jīng)濟性。電控噴射系統(tǒng)的革命大大擴展了柴油發(fā)動機的應用范圍。由于電控高壓共軌、渦輪增壓中冷等一系列燃油噴射技術的出現(xiàn)，柴油機的噪音大大降低、舒適性大大提高，加上柴油機

18、在能源效率上的固有優(yōu)勢，原來為汽油機所統(tǒng)治的轎車行業(yè)呈現(xiàn)出明顯的“柴油機化”趨勢。隨著國際各大汽車廠商不斷推出柴油機配置的轎車產品，這一趨勢大有被不斷加速的可能。目前國產轎車中，只有捷達、寶來和奧迪等有柴油機產品，但采用的都不是國際最先進技術。隨著國際上日益嚴格的排放控制標準(如歐洲、v標準)的頒布與實施，無論是汽油機還是柴油機都面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，柴油機電子控制燃油噴射的技術還將有更大的發(fā)展。2 柴油發(fā)動機電控技術常見故障分析 2.1 電控柴油發(fā)動機怠速不穩(wěn)故障排除 福田歐曼神州載重卡車，配備上海柴油機股份有限公司生產的sc8dk260q3電控柴油發(fā)動機。標定功率為192kw（2200r/mi

19、n），燃油系統(tǒng)為電裝hp0高壓共軌系統(tǒng)，新車發(fā)動機怠速抖動，加速時發(fā)動機有類似敲缸的異響，發(fā)動機故障燈點亮。故障診斷:電裝hp0高壓共軌系統(tǒng)的怠速控制系統(tǒng)是通過調節(jié)怠速工況下燃油噴射量來控制發(fā)動機怠速轉速，從而使發(fā)動機實際轉速與電腦計算出的目標轉速相匹配。憑借自動怠速控制，發(fā)動機ecu可設置目標轉速。發(fā)動機目標轉速隨變速器類型不同而改變，以及空調開關打開或關閉，換擋位置和冷卻液溫度等諸多因素控制自動調節(jié)。怠速控制系統(tǒng)還具備怠速減振控制功能，該控制功能可大幅度降低怠速期間發(fā)動機振動。要使發(fā)動機工作平穩(wěn)，將各汽缸在做功行程的角速度進行對比，即通過判斷各汽缸在做功行程時曲軸的加速度之差，分析發(fā)動機每

20、汽缸的工作效能差異，在差異較大情況下對單缸噴射量進行調節(jié)。此車發(fā)動機怠速時抖動，表明發(fā)動機怠速減振功能失效，原因可能與發(fā)動機機械系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)密切相關。要找到真實的故障原因，最簡單速度方式就是“刷選法”，根據(jù)車輛的實際情況，暫時認為發(fā)動機機械系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)產生故障不大，先針對燃油供給系統(tǒng)來分析。首先，使用金德kt670柴油專用診斷儀進入發(fā)動機系統(tǒng)，讀取故障碼，如圖2-1所示 圖 2-1 通過診斷儀顯示的故障，可以看出是噴油器的qr碼沒有正確的寫入ecu。ecu在進行怠速減振控制功能時，需要獲得每個噴油器的qr碼，qr碼描繪了每只噴油器之間的差別，包含了噴油量差異，噴油器響應時

21、間等差異，這種差別以代碼的形式打刻在每只噴油器的頂部。在發(fā)動機下線以前，各缸噴油器的調整值將被刷寫到ecu中，修正共軌系統(tǒng)中不同噴油器之間的差異，從而使噴油量更加精確，噴油時間更加精確，如果qr碼沒有寫入到ecu或者寫入了錯誤qr碼，ecu就無法精確的對發(fā)動機噴油量和噴油時間進行正確的控制，反映到發(fā)動機上的故障現(xiàn)象就是怠速發(fā)抖，加速時產生敲擊聲。故障排除使用kt670柴油診斷儀，進入qr碼讀寫功能單，首先讀取全部噴油器的qr碼得到如圖2-2所示結果。 圖 2-2分析讀取到的qr碼，發(fā)現(xiàn)第一缸噴油器與第六缸qr碼完全一致，這種情況本可能發(fā)生，因為沒有兩個qr碼完全一致的噴油器，唯一可能的原因就是

22、qr碼被錯誤的修改，因此需要寫入正確的qr碼來檢驗故障。重新連接診斷儀，進入刷寫qr碼的功能菜單，將第一缸噴油器的qr碼記錄下來，輸入診斷儀，再寫入ecu即完成qr碼的修改，需要注意的是，qr碼的讀寫是非常的重要的操作，錯誤的qr碼寫入會對發(fā)動機的性能造成嚴重影響。因此每一步操作都必須非常謹慎，以防出錯而導致發(fā)動機工作失常，以下是qr碼的具體步驟。第一步:選擇需要修改qr碼的噴油器，如圖2-3所示； 第二步：輸入正確的噴油器qr碼，如圖2-顯示；第三步：將正確的噴油器qr碼輸入ecu，如圖2-5所示；第四步：重新讀取qr碼，驗證是否寫入成功，如圖2-6所示；寫入qr碼步驟完成后，清除發(fā)動機系統(tǒng)

23、存儲的故障代碼，再重新讀取，診斷儀顯示“系統(tǒng)正?！?，如圖2-7所示。啟動發(fā)動機，路試一切正常，至此維修工作全部完成。 圖2-3 圖2-4 圖2-5 圖2-6 圖2-7 如今，由于排放法規(guī)要求，我國柴油機由傳統(tǒng)機械式進入電控時代，柴油故障的排除不僅需要有豐富的發(fā)動機和高壓泵的維修知識和經(jīng)驗，同樣需要維修人員在對電控柴油新技術和電腦控制診斷原理充分了解的基礎上熟練使用柴油專用診斷儀，才能對故障進行正確的維修。2.2 淺談電控柴油發(fā)動機故障檢測與維修電子控制柴油發(fā)動機可在不降低性能的前提下減少污染排放，控制燃油供給系統(tǒng)，在各種載荷及工況下保證最佳的性能，并提供附加操作向導功能，如車輛巡航控制及限速

24、、發(fā)動機保護與故障檢測等，這些優(yōu)點使電控柴油發(fā)動機越來越被普遍使用 。筆者以美國navestar集團internationa公司生產的dt466e型電控柴油發(fā)動機為例，探討電控柴油發(fā)動機故障檢測與維修等方面的問題。（1） dt466e型電控柴油發(fā)動機參數(shù) 功率kw：1865；l轉速rpm：2300；最大扭矩nm：660；轉速rpm：1450；排氣背壓調解器：有排氣量：l76；缸徑mm：1092；行程mm：1359；重量kg：57834 （2 ）電子控制系統(tǒng)原理 由傳感器和開關采集發(fā)動機運轉的數(shù)據(jù)，傳遞到電控單元模塊 (ecm)根據(jù)內部儲存的指令和校核參數(shù)，與采集到的數(shù)據(jù)進行比較，對任何出現(xiàn)的工

25、況確定出正確的策略，并輸出信號到發(fā)動機的各種激勵器 ，如噴油壓力調節(jié)器，由這些信號控制發(fā)動機的運轉。也就是說，由ecm確定輸出的信號，并控制其內存信息和各種原始輸入信息。電控燃油系統(tǒng)與傳統(tǒng)的燃油系統(tǒng)相 比最大的區(qū)別在于沒有高壓柴油泵 ，而使用由ecm控制獨立噴油器。由ecm輸出的電壓信號到電磁線圈，控制噴油器中的提升閥，提升閥控制高壓機油進入噴油器，推動噴油器柱塞，根據(jù)工況提供最佳的燃油噴射。 （3） 故障檢測原理 ecm從各傳感器采集的信息，與內存的標準數(shù)據(jù) 比較判斷，將超出正常范圍的數(shù)據(jù)篩出，形成故障代碼，并貯存在ecm中，同時輸出信號至報警器和警告燈。依據(jù)提供的故障與代碼對照表，有針對性

26、地對故障進行維修。（4 ）故障檢測和診斷的方式 故障檢測和診斷的方式有3種：(1)自身檢測，由警 告燈閃爍次數(shù)及蜂鳴響的組合，傳遞有關故障與代碼的信息。(2)使用電子檢測工具，與ecm數(shù)據(jù)接口連接，獲 取車輛故障代碼和發(fā)動機及車輛有關信息。(3)使用pc 機及故障診斷軟件“master diagnostics”，對發(fā)動機進行故障代碼和車輛信息的讀取及全面的檢測。該軟件可以圖形和文本的形式輸出發(fā)動機參數(shù)報告，捕捉瞬間參數(shù)供研究和參考。 （5 ）軟件“master diagnostics”的故障診斷應用 “master diagnostics”軟件可讀取ecm提供的60項左右故障代碼，分別對發(fā)動機

27、的ecm冷卻系統(tǒng) 、進排氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)和電路系統(tǒng)的非 正常的信號實行監(jiān)控。并可區(qū)分為歷史和現(xiàn)在發(fā)生的故障，對以前發(fā)生的故障代碼，可指出出現(xiàn)故障時的行駛里程。進行發(fā)動機檢測時，根據(jù)故障代碼索引提供有關故障的描述、注釋和具體參數(shù)以及造成故障的原因。 “master diagnostics”提供7種檢測程序，包括發(fā)動機在不發(fā)動狀態(tài)下的標準測試。噴油測試、設或低功率輸出狀態(tài)測試和連續(xù)監(jiān)測程序，在發(fā)動機運轉 狀態(tài)下的標準測試 、噴油器測試、連續(xù)監(jiān)測程序。利用以上程序 ，修理人員可檢修和排除發(fā)動機的故障。 下面試根據(jù)故障代碼作一檢修舉例：經(jīng)對發(fā)動機故障檢測，診斷軟件顯示故障代碼為333，

28、描述為測試的噴油器控制壓力高于或低于正常值。具體說在超過7s的時間，測試值大于362 psi或小于25 psi。當代碼 出現(xiàn)時，發(fā)動機警告燈報警，ecm將忽略噴油控制壓力傳感器，噴油器壓力調節(jié)閥的操作數(shù)值來源于ecm內存的默認值。代碼333連帶著發(fā)動機性能減低，包括加速時間延長 ，滿負荷工況時動力降低。由此可推斷以下故障：(1)機油油位低，機油污染或氧化；(2)噴油器控制壓力系統(tǒng)進氣(通常在更換噴油器和高壓機油泵后)；(3) 噴油器壓力調節(jié)器損壞；(4)噴油器壓力調節(jié)器閥線路接觸不 良；(5)噴油器o型圈漏油；(6)噴油器控制壓力傳感器和線路出現(xiàn)問題，系統(tǒng)基準高或低；(7)高壓機油泵泄漏?？刹?/p>

29、取以下措施檢 查 內 容注 解1檢查是否因噴油器控制壓力系統(tǒng)拆解而進入空氣如果系統(tǒng)拆解，可讓車輛行駛2040km，系統(tǒng)里空氣將會分離排除。2檢查 機油油位和質量。查油位、氧化和選用正確標號的機油3檢查故障代碼檢修所有噴油器控制壓力傳感器和線路4執(zhí)行發(fā)動機運轉非起動標準形式將連續(xù)校驗噴油器壓力調節(jié)器閥線路5執(zhí)行發(fā)動機運轉標準測試程序噴油器控制壓力檢測該系統(tǒng)整體故障6執(zhí)行發(fā)動機運轉波動檢測間歇故障檢測當發(fā)動機進行測試時，撥動噴油器控 制壓力傳感器和噴油器壓力調節(jié)器閥線路的所有接頭 。如果發(fā)動機故障發(fā)生或熄火，檢查插頭的線路和故障代碼7執(zhí)行噴油器控制壓力測試 ，測試噴油器控制壓力系統(tǒng)高壓的泄露如果在

30、高速空轉時機油里混入空氣將被驗證檢查不正確的油門反饋信號 、不正確的壓力反饋信號和排氣反饋信號（6） ecm在車輛管理中的應用 設備管理人員可利用“masterdiagnostics”診斷軟件的外圍編程和事件記錄功能，對車輛進行管理ecm以行駛公理數(shù)和發(fā)動機工作小時，記錄車輛超速行駛、發(fā)動機超速運轉、水溫過高和水溫過低情況，管理人員據(jù)此對車輛工作情況和出現(xiàn)的問題進行判斷，對操作人員操作的處理提供依據(jù)。ecm可按行駛公里數(shù)和發(fā)動機工作小時記錄燃油的總消耗量，管理者可參照實際加油量，對單車油料消耗進行統(tǒng)計及成本核算，以及對油料消耗的控制 ，發(fā)現(xiàn)油料管理中的問題通過對ecm的編程，管理人員可輸入車輛

31、的最高行駛速度和巡航參數(shù)。當車輛達到輸入的數(shù)值時ecm將減少燃油的供給，使車速得到控制。這樣可提高車輛行駛的安全性從技術手段上控制了超速行駛的問題。對于道路施工 中使用車輛，根據(jù)車輛行駛的不同情況，特別是在惡劣情況，合理地使用限速，可減輕機械沖擊和振動對車輛造成的危害，減少車輛故障發(fā)生，延長使用壽命。2.3 利用車載自診系統(tǒng)對電控柴油發(fā)動機的故障檢修2007年3月中旬 ，一輛fm12攪拌車發(fā)生故障，該車在三個月前就開始出現(xiàn)發(fā)動機間歇性輕微游車現(xiàn)象，而且加速乏力。修理人員經(jīng)診斷，認為是柴油泵泵油不足引起的故障，但更換油泵后故障沒有排除。車輛早上難起動 ，起動后發(fā)動機加速不良，顯示屏上的 (紅色停

32、車燈)亮，同時蜂鳴器響起，發(fā)動機處于嚴重游車狀態(tài)。為驗證故障，勉強起動發(fā)動機。蜂鳴器響起，發(fā)動機轉速忽高忽低，顯示屏上顯示紅色停車燈。根據(jù)維修資料可知，當紅色停車燈亮起時，證明電子控制單元(ecu)控制系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重故障。這時由于ecu中的失效保護系統(tǒng)啟動了相應的保護，所以發(fā)動機無法加速，只能怠速運轉。 2.3.1基本檢查 在基本檢查之前，必須拉緊駐車制動，用三角墊木塞緊驅動輪，以免發(fā)生意外。檢測時，發(fā)動機的機油和冷卻液必須充足，保證柴油清潔，燃油油面盡量不低于油箱l4的油量。蓄電池電壓不得低于23v，發(fā)動機和車身間的搭鐵須良好，并且熔絲正常。查ecu電腦導線接頭是否插好，各插頭是否松動或脫落，

33、各連接是否良好。目視柴油油管各接頭是否有滲漏，檢查柴油濾水器是否有積水。經(jīng)上述基本檢查，沒發(fā)現(xiàn)問題 。因發(fā)動機紅色停車燈亮，所以要首先使用故障自診斷方法。2.3.2故障自診斷 富豪fm12攪拌車帶有駕駛員信息系統(tǒng)，維修技術人員可過方向盤右側控制桿，操縱自檢程序，在儀表板左下角的息顯示屏按順序逐步讀取系統(tǒng)的信息。 按要求操作后，顯示如下信息：加速踏板位置傳感器故障6缸泵噴嘴間歇性故障：3缸噴嘴間歇性故障；4缸泵噴嘴間歇性故障。系統(tǒng)根據(jù)轉速傳感器及發(fā)動機的做功順序 ，精確地檢測發(fā)動機在做功行程時轉速是否瞬間變快，從而判斷泵噴嘴 否工作 ，如果在某缸的做功行程，轉速沒有變快，反而減，ecu便會設置故

34、障碼，并指出是持續(xù)性或是間歇性故。2.3.3 根據(jù)以上故障信息，可首先檢測相應電路。故障的檢測 2.3.31檢測泵噴嘴及線路 關閉點火開關，斷開汽缸蓋右下角的泵噴嘴連接插頭，出6缸、3缸和4缸泵噴嘴端子的電阻約為06 q，其它3個缸 電阻也約為06 q，經(jīng)通電試驗正常。用萬用表檢測泵噴嘴 ecu之間的線束無短路、斷路和相互間短路的現(xiàn)象。 經(jīng)上述檢測沒發(fā)現(xiàn)問題 ，因此判斷泵噴嘴及線束不存在故障，下面對油路進行檢測。2.3.3.2檢測油路 從泵噴嘴的工作過程來看，只有當?shù)蛪河吐繁３忠欢ǖ暮愣▔毫r ，高壓油腔才能在進油行程中注滿柴油。當?shù)蛪河吐酚蛪翰环€(wěn)時，會引起高壓油腔較大真空，從而形成柴油蒸汽，

35、而柴油蒸汽屬于可壓縮物質，不能產生打開噴油針閥所需的燃油壓力。所以低壓油路油壓是否正常，將直接影響到泵噴嘴系統(tǒng)正常動作。故首先對低壓油路進行檢測。 柴油低壓供油壓力的檢測。升起駕駛樓；擰開油壓試驗接頭防塵蓋帽，接上燃油壓力表 起動發(fā)動機，燃油壓力表指針在280330 kpa之間跳動。正常情況下溢流閥應穩(wěn)壓在400 kpa，可見低壓油路存在壓力偏低故障。拆檢低壓油路。拆下油箱濾網(wǎng)，沒有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；清洗油路 ，更換柴油精濾器和細濾器。檢查燃油泵，查對編號，確認系原廠新件；拆下單向閥、安全閥、回油排空閥檢查其閥體內的滾珠沒有發(fā)現(xiàn)有損傷和斑點 ，且彈簧沒有發(fā)卡跡象，于是重新裝復并排空，發(fā)現(xiàn)油壓表指針

36、仍然在280330 kpa之間跳動，排除了問題出在上述閥體的可能性。經(jīng)以上檢查 ，油壓高低不恒定的故障出現(xiàn)在溢流閥的可能性較大，為進一步確認故障，特作以下檢測。清潔排空嘴的周圍，拆下排空嘴安裝油表接頭并連接油表。啟動發(fā)動機，油表指針在260-300 kpa之間跳動。停轉發(fā)動機，油表指針下降到20kpa。再啟動發(fā)動機，油壓又較快上升，同時油表指針在260-300 kpa之間跳動。由此可知 ，油路高低不穩(wěn)的故障基本確定是溢流閥故障。 2.3.3.3檢測加速踏板位置傳感器加速踏板位置傳感器作為泵噴嘴系統(tǒng)的主控信號，它的好壞將直接影響發(fā)動機的運轉，根據(jù)已讀取的故障信息 ，作如下檢測。 2.334加速踏

37、板機構的檢查 拆下踏板防塵罩，檢查踏板支架固定螺絲，沒發(fā)現(xiàn)有松脫現(xiàn)象，且踏板位置傳感器屬于不可調整類型，所以不存在調整問題。 2.335線束檢查 關閉點火開關，拔下加速踏板位置傳感器插頭，檢測插頭ecu之間線束vc、va、idl無短路或斷路，e1和e2與電腦之間無斷路，同時檢測各導線之間無短路。打開點火開關，檢查vc有5v基準直流電壓，經(jīng)此檢測 ，證明傳感器線路良好。 2.336拆下加速踏板位置傳感器，用萬用表檢測。實測va 與e2之間的電阻值與正常電阻值對比如表1。根據(jù)此表分析，該傳感器電阻值比正常值要大，因此弓起ecu輸入信號電壓過大 ，跟ecu設定模式不符。 檢測idl與e1電阻如表2所

38、示。由此可知該傳感器怠速觸點信號已失效。 24排除故障 根據(jù)以上的檢測分析，基本確定故障出現(xiàn)在溢流閥和加速踏板位置傳感器故障。因此拆下溢流閥，用專用夾具頂住滾珠 ，向內壓動，明顯感覺有發(fā)卡現(xiàn)象，解剖溢流閥，發(fā)現(xiàn) 其彈簧已斷成三段。由于折斷了彈簧無法保證恒定的彈力，所以造成發(fā)動機低壓油路壓力過低和油壓波動，而油壓過低和油壓波動造成了高壓油腔進油過程不通暢 ，因此造成了泵噴嘴有時無法形成打開噴油針閥所需的壓力，所以出現(xiàn)了多個泵噴嘴間歇性故障和怠速不穩(wěn)定。加速踏板位置傳感器與丘電阻值比正常值大，因此引起 輸入電壓過大 ，與ecu設定模式不符 ，ecu中的失效保護系統(tǒng)啟動了相應的保護 ，所以無法加速怠

39、速出點信號故障，導致怠速不穩(wěn)。 更換溢流閥和加速踏板位置傳感器，并清除故障碼和排空油路后，試車，整車運行正常。 3 電控柴油發(fā)動機在城市車輛上的應用研究隨著電子控制技術在柴油發(fā)動機上的應用，電控柴油發(fā)動機的發(fā)展經(jīng)歷了三代，即位置控制式、時間控制式及時間一壓力控制式(共軌式)，同時也解決了自然吸氣式和增壓式柴油發(fā)動機笨重、噪音大、噴黑煙的問題，電控柴油發(fā)動機不僅保留了其動力性強、燃油經(jīng)濟性好的特點，而且其排放也達到了歐標準。目前，電控柴油發(fā)動機已成為大中型汽車首選的動力裝置。特別是近幾年伴隨城市公交客車大型化的發(fā)展 ，電控柴油發(fā)動機也已成為城市公交客車動力裝置的最佳選擇電控柴油發(fā)動機在城市車輛上

40、的應用研究包括 新車型開發(fā)的應用和在用車輛的改裝應用。本課題主要以杭州公交集團公司在用黃海dd6121hs5 型公交客車換裝電控柴油發(fā)動機為例。來進行電控柴油發(fā)動機在在用城市公交客車上換裝應用的研究。換裝電控柴油發(fā)動機主要可以有效解決非電控柴油車排放污染嚴重的問題，同時還可以提高在用車輛的動力性。研究內容包括電控柴油發(fā)動機的選型、發(fā)動機與傳動系的匹配、車輛軸荷的變化以及發(fā)動機的安裝等內容。3.1 、發(fā)動機的選型發(fā)動機是汽車的核心發(fā)動機的選擇可以采用對比法，也可以用功率平衡分析法選擇。對于在用車輛換裝發(fā)動機來說，發(fā)動機的選型尤為重要，包括機型、技術性能指標等，最佳的方法是比較法，以原車所配發(fā)動機

41、的技術性能為參考依據(jù)來選擇適合的電控柴油發(fā)動機。柴油發(fā)動機使用電子控制技術后，動力性得到了較好的改善，往往較同級別的非電控柴油發(fā)動機有明顯的增加，這一特點對在用車換裝發(fā)動機比較有利，因為在用車的整車技術狀況已有所下降，換裝后可以改善車輛的動力性。 由于國產電控柴油發(fā)動機主要是以上柴和玉柴電控柴油發(fā)動機為代表，本課題選擇上柴電控柴油發(fā)動機作為換裝首選機型。 黃海 dd6121hs5公交車改裝上柴歐 iii發(fā)動機(sc8dk250q3)的主要技術參數(shù)對比： 原車主要技術參數(shù)： 整備質量(kg)：10300 最大總質量(kg)：17000 車輛外形尺寸(mlti)：1200025003 140 后橋

42、型號：dd32 主減速比：4875 變速箱 ：艾立遜 b300r自動變速箱。允許輸入最大扭矩 1100nm允許輸入最大總功率 194kw 離合器殼為 sae2#待添加的隱藏文字內容2a原車型號與發(fā)動機描述 改裝車型：丹東黃海 dd6121hs5 原車發(fā)動機 ：機型代號：斯太爾 wd61564增壓式柴油機 最大功率 ：175kw2200rmin 最大扭矩 ：1000nm1300 rmin b改裝后型號與發(fā)動機描述 改裝發(fā)動機 ： 機型代號：sc8dk250q3電控柴油機 缸數(shù)一缸徑行程 rnm)：61 14x135 排量 (l)：827 最大功率 ：1 84kw2200rmin 最大扭矩 ：99

43、8nm1400rmin 發(fā)動機主要配置：高壓油泵：高壓共軌 ，日本電裝生產 變速器：原配艾立遜 b300r自動變速箱，允許輸入最大扭矩 1100nnl，允許輸入最大總功率194kw 另外 在選擇新發(fā)動機時，還應比較新舊發(fā)動機兩者的動力特性曲線，特別是在低轉速時，對發(fā)動機扭矩輸出的比較，扭矩輸出過小，直接會影響車輛的起步加速性能。3. 2 發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的匹配 在用車輛換裝發(fā)動機時，還應考慮發(fā)動機與原車傳動系統(tǒng)的匹配是否合理。由此存在著兩種情況一種是原車的傳動系統(tǒng)能夠滿足新發(fā)動機輸出最大動力的傳遞；另一種是原車傳動系統(tǒng)不能滿足新發(fā)動機輸出最大動力的傳遞。 當原車傳動系統(tǒng)能夠滿足新發(fā)動機輸出最大

44、動力的傳遞時，原車的傳動系統(tǒng)不需作技術性的改變保持原有的變速器各擋傳動比和主減速比只需對個別傳動零件的強度進行校驗，對強度不夠的零件進行更換 。就本課題的研究車型而言，原車傳動系統(tǒng)的主要總成因能滿足新發(fā)動機輸出最大動力的傳遞，所以并不需要對傳動系統(tǒng)進行重新配置，保持原來的傳動比和主減速比。當原車傳動系統(tǒng)不能滿足新發(fā)動機輸出最大動力的傳遞時，原車的傳動系統(tǒng)就需要作技術性的改變 重新配置傳動系統(tǒng)的組成，如變速器、傳動軸、主減速器等。這樣變速器各擋傳動比以及主減速器的主減速比都會發(fā)生變化，如果配置不當，則會造成車輛動力性下降，改變原車的動力性指標，如最高車速、加速性能(起步加速和超車加速)以及最大爬

45、坡度。所以說，如果要保持原車的動力性指標，變速器和主減速器的選擇就尤為關鍵，變速器的各擋傳動比和主減速比與原車的傳動比、主減速比基本上要一致或基本接近。3.3 換裝后對車輛軸荷的影響 根據(jù)汽車理論可知，當汽車前后軸的承載載荷發(fā)生較大改變時，汽車的重心位置會發(fā)生變化，汽車的操縱穩(wěn)定性和制動性能也會受到較大影響，會導致汽車的安全性降低。換裝發(fā)動機后，因發(fā)動機機型及附件配置的變化，車輛后懸處的重量也隨之發(fā)生了變化，由此可能會影響車輛前后軸軸載質量的變化，從而影響車輛的行駛安全性。因此，在換裝發(fā)動機時，還要對車輛軸荷的變化進行估算。本課題 dd6121hs5黃海車發(fā)動機改裝后重量的變化情況如表 1所示

46、。從表中所列的數(shù)據(jù)可以看出。dd6121hs5黃海車發(fā)動機改裝后，車輛后懸處重量的變化很小因此對軸荷的影響可忽略不計 如果換裝發(fā)動機后，重量變化較大，需要對軸荷進行校驗計算，并同時調整各總成零件的安裝位置，進行重量的重新分配。3.4 發(fā)動機的定位及改裝要求 根據(jù)改裝方案要求對樣車進行改裝，改裝工作主要包括發(fā)動機的重新定位、發(fā)動機支架的設計加工、發(fā)動機機倉改造、發(fā)動機外圍件的定位、各類管路的連接以及電氣設備線路的連接與布置等內容 ，改裝工作要求高且較為繁復，因此，為了保證改裝歐發(fā)動機工作的順利完成和改裝工作達到預期目標，特規(guī)定了改裝作業(yè)技術要求。 3.41發(fā)動機定位 3.411以發(fā)動機前端皮帶輪

47、與風扇、空調連接位置為定位基準，確定新機在車架上的定位尺寸 3.412發(fā)動機曲軸中心線與車架上平面形成的傾斜角度為 1一4。該角度的大小主要取決于變速器輸出端與主減速器輸入端位置相對地面或車架上平面的高度差。四缸發(fā)動機的安裝如圖3-1所示，六缸發(fā)動機的安裝如圖3-2所示。圖3-1 四缸發(fā)動機的安裝 圖3-2 六缸發(fā)動機的安裝3.4.13根據(jù)發(fā)動機定位尺寸，對固定在車架上的發(fā)動機支承部分零件，用焊接方式或螺栓緊固方式進行安裝固定，固定牢靠。采用焊接方式，不得損傷車架。3.4.14發(fā)動機安裝必須為四點支承，呈v形安裝。發(fā)動機前后支架減振橡膠墊必須用新件。 3.4.15發(fā)動機支架的制作，須按設計要求

48、進行加工。尺寸符合設計要求。安裝在車架上的支架零件須用厚度為 8mm鋼板制作，發(fā)動機飛輪殼兩側掛腳須用厚度為 12mm鋼板制作。支架成品須涂刷防銹漆。 3.42發(fā)動機外圍附件 3.421油箱及油管必須更新。油管內徑大于 10。加裝一級柴油濾清器，油管要分段固定，油管接頭處不允許有滲漏現(xiàn)象。油管布置要遠離高溫物件。 3.422散熱器散熱面積大于45m 。散熱器安裝時須有減振裝置，固定牢靠。水管采用不銹鋼管，管接頭采用耐高溫、耐油橡膠管。抱箍應抱緊，不允許有漏水現(xiàn)象。冷卻風扇采用 1o-600(10片葉子，風扇直徑 600mm)。 3.423中冷器散熱面積 22：中冷器管接頭采用耐高溫、耐高壓橡膠

49、管接頭；中冷器管采用不銹鋼管。連接處不允許有漏氣現(xiàn)象。安裝時應對中冷器管內壁清潔，防止灰塵、雜質進入發(fā)動機。中冷器與散熱器的連接應安全可靠：抱箍應抱緊；在中冷器管的中間部位加裝固定支承，防止中冷器管因振動而脫落；支承處應有防護措施，防止支承架對中冷器管的損傷。3.424空氣濾清器采用 3046型，空氣流量大于 1400 m3/h。空氣管采用新管。抱箍應抱緊，管路連接應通暢，不允許有折彎現(xiàn)象。長橡膠軟管中部應有支承固定。 3.425更新排氣管及消聲器總成。消聲器采用圓筒形，直徑為 280300mm，長度為950mm。排氣消聲器額定流量大于 3000 m 3h。消聲器安裝固定要可靠。3.426傳動軸更新。傳動軸安裝可靠。 3.427自動變速器冷卻器安裝在變速器附近，油管冷卻水管必須固定；冷卻水管布置、連接應盡量減小水的流動阻力 。不允許有漏油、漏