第五节 电控柴油机燃油喷射系统的故障诊断

电控共轨柴油机的出现，改变了传统柴油机的故障诊断方法，特别是对共轨柴油机燃油系统的故障诊断，如果没有专用诊断仪器，更是很多共轨柴油机维修者深感头痛的问题。

随着汽车电子技术的不断发展和进步，电子控制系统逐步应用到柴油机上，尤其是电控高压共轨燃油喷射系统可对喷油定时、喷油压力、喷油规律等进行柔性调节，从而使柴油机的经济性、动力性和排放性能得到大幅度的提高，以适应我国机动车国Ⅲ排放标准的要求。

在柴油机领域中，为满足逐年严格的有关环境保护的排放法规要求，对燃油喷射系统提出了更高的期望。采用电控技术的柴油机，能够有效地实现柴油机全工况范围的性能最优化，这是柴油机划时代的技术突破。但同时使柴油机的结构变得越来越复杂，给柴油机的维修带来一定困难。本节以WD柴油机为例介绍高压共轨燃油喷射系统主要部件的故障检修方法。

一、故障诊断步骤

电控柴油机故障的多样性和复杂性决定了没有万能的故障排查步骤和技巧，特别是对电子控制系统的故障排查，必须按一定的诊断思路去解决问题。从而找到故障的原因并加以排除。故障诊断步骤如图1-32所示。

二、故障诊断的一般方法

电控柴油机故障诊断的一般方法有以下几种。

（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。

（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。

（3）断缸法：停止某个气缸工作，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，比较断缸前后柴油机的状态变化，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。

图1-32 电控共轨柴油机故障诊断步骤框图

（5）故障诊断灯：当车出现故障时，可以通过整车仪表板上的故障灯读出故障码，参照故障码表初步判断故障原因。

1）车辆故障诊断开关及故障（闪码）灯位置如图1-33所示。

图1-33 故障诊断开关及故障（闪码）灯

2）闪码读取操作说明

①点火开关钥匙处于接通位置。

②按下—松开故障诊断开关。

③闪码灯将报出闪码。

④每一次操作只闪烁一个闪码（参考图1-34），直至循环至第一个为止。

⑤闪码由三位数字组成。闪码324读取方法如图1-34所示。

闪码闪烁时间和间隔时间可以由柴油机厂自行定义。

（6）专用诊断仪工具：用专用故障诊断仪可以进行进一步的判断。

（7）特别说明

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。

图1-34 闪码324读取方法示意图

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，因此没有维修经验和条件的客户不要对其随意进行拆卸调整。

（8）为了说明柴油机故障的诊断方法，以柴油机不能起动故障为例，说明如下：

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，柴油机如不能顺利起动，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，可根据故障的伴随特征，按步骤进行分析判断。

1）起动机不工作。起动机一般由ECU控制，ECU接收到空档信号。然后输出一个电流驱动起动继电器，控制起动机起动。如果起动机不工作，可按如下步骤进行检查：

①检查是否换在空档位置。

②检查停车开关的位置（应处于断开状态）。

③检查空档开关及接线是否完好。

④检查蓄电池电压是否过低，以致不能带动起动电动机。

⑤起动机继电器及接线是否完好。

⑥检查起动电动机是否已烧坏。

⑦点火开关及起动开关是否已坏。

2）轨压无法建立（起动机能正常工作，但无法起动柴油机）。共轨系统对燃油油路要求较高，低压油路、高压油路都要保证密闭。任何一个环节出了问题，轨压都不能正常建立。如轨压无法建立，可作如下检查：

①检查油箱油位是否过低。

②检查手压泵是否工作正常。

③检查低压油路是否有空气，并排出空气。排气方法：松开粗滤器上的放气螺栓。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。

④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。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。

⑤检查高压油路有无泄漏。

⑥检查油路是否通畅，检查柴油滤清器是否堵塞。

⑦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30～50MPa。若不正常首先检查插接器是否牢靠。若无检查设备，可以拔掉轨压传感器的插头尝试再次起动。

⑧检查流量计量阀是否完好。

3）线束及插接器故障：检查喷油器线束、传感器线束、整车线束插接器是否插好；用万用表按照线路图检查线路是否有断路或短路。

4）曲轴信号和凸轮轴信号丢失。柴油机上安装2个转速传感器，分别在飞轮壳和高压油泵外侧，如图1-35所示。

图1-35 曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器

电控柴油机的喷油正时取决于这2个传感器。如出现柴油机不能起动、2个信号全部丢失情况，可能原因如下：

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，一般间隙为（1±0.5）mm。

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。

三、故障码诊断方法

（1）利用仪表诊断：当柴油机在运行状态时，闪码灯常亮，则说明柴油机有故障。可以利用ECU的自诊断功能通过整车仪表板上的闪码灯读出闪码，参照闪码表初步判断故障部件及原因。

（2）利用专用诊断仪诊断：利用专用诊断仪读取故障码，当电控系统出现故障码时，则说明电控系统存在一定的故障，进行电路和控制系统的故障排查时，通常进行下列5个方面的基本检查：

①元件功能检查。由于电路元件的多样性，元件的功能检查需要根据实际的元件采取不同的方法。如温度传感器可采取测量其电阻的办法；压力传感器需要专用的测试导线在其工作时测量其输出的信号电压；对电磁阀可以通过诊断仪测试。

②供电电源的检查。正确的电源供应是电子控制系统元件正常工作的必备前提，没有电源供应或者错误的电源供应都会导致系统不能工作或工作异常。在整个控制系统中，ECU由蓄电池供电，其他大部分元件由ECU提供工作电源。常见的电源故障包括：由于插头损坏等造成的电路虚接，熔丝熔断和错误的接线等。

③导通性检查。导通性检查是电子控制系统最常用的检查项目。导通性检查是测量两点之间的电阻值，用于确认这两点之间是否导通。要求是两点之间的电阻值小于10Ω。

④对搭铁短路检查。搭铁短路是指电路上的某点按电路设计要求不应该搭铁而实际电路已经搭铁的故障。正极线对搭铁短路会引起熔丝熔断等故障。

⑤线与线短路检查。与对搭铁短路检查相似，线与线之间短路是指两点之间按照电路设计的要求不应该导通而实际却导通的故障。两点之间开路的要求是两点之间的电阻大于100kΩ。

四、故障诊断说明

电控高压共轨燃油喷射柴油机与传统的机械喷射柴油机相比，由于引入了电控系统，使得电控柴油机零部件增多，故障点增加，所以在诊断故障时需要掌握系统的检修步骤和方法。从原则上讲，在对电控柴油机进行故障诊断时，需要首先系统全面地掌握电子控制系统的结构、原理和线路连接方法，明确电控系统中各部分可能产生的故障以及对整个系统的影响，运用科学的故障诊断方法对系统故障现象进行综合分析、判断，确定故障的性质和可能产生此类故障的原因和范围，制订合理的诊断程序进行深入诊断和检查，使柴油机恢复应有的性能和技术指标。