电控柴油机控制系统共轨压力调节阀的检修.docx

1、电控柴油机控制系统共轨压力调节阀的检修电控柴油机控制系统共轨压力调节阀的检修共轨柴油机主要的执行器有：共轨压力调节阀和喷油器电磁阀，而国柴油机单体泵系统由于采用了机械式喷油器，因此，执行器只有电控单体泵电磁阀。一、共轨压力调节阀检修共轨压力是共轨系统的重要参数之一，目前，国内生产的国共轨柴油机，共轨压力都是可调节的（第一代Bosch共轨系统，共轨压力是固定值，不可调节）。1.共轨压力调节阀的结构及工作原理ECU根据加速脚踏板位置传感器、空气流量传感器、凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器等的信号，确定高压共轨内的燃油压力（喷油器的供油压力，简称共轨压力或轨压），通过占空比信号（PWM）调节共轨压力

2、调节阀控制共轨压力，并通过共轨压力传感器的反馈信号，ECU实现对共轨内的燃油压力闭环控制。1）共轨压力调节阀的安装位置燃油压力调节阀可以根据需要，安装在共轨上或高压油泵上，如图4-47、4-48、4-49所示。图4-47 GW2.8TC柴油机共轨压力调节阀安装在高压油泵上（进油调节）2）燃油压力调节阀油压调节方式的比较图4-48 D4EA柴油机共轨压力调节阀安装在共轨上（高压调节）高压端压力调节 参考图4-48、4-49，高压油泵产生的高压油送至共轨，ECU根据相关传感器的信号，确定高压共轨内的燃油压力，通过占空比信号（PWM）调节燃油压力调节阀控制共轨压力，将多余的燃油卸掉，回流到油箱。该种

3、共轨压力的调节方式，会造成部分燃油的不必要压缩，造成柴油机的功率耗损，燃油温度的提高。这类共轨压力的调节方式在我国生产的国柴油机已很少采用。进油端压力调节 输油泵送来的低压油，经过计量，然后送到高压油泵的柱塞，产生高压，再送至共轨。该种共轨压力的调节方式，避免了燃油的不必要压缩，因此，目前得到广泛的采用。采用进油端压力调节时，燃油压力调节阀一般称为燃油进油计量（比例）电磁阀。图4-49依维柯索菲姆8140-43柴油机压力调节阀安装在高压泵上（高压调节）1-气缸；2-三瓣凸轮；3-带调整垫片的进油阀；4-球形出油阀；4-活塞；6-泵轴；7-低压燃油；8-高压燃油输出口；9-燃油回油口；10-安全

4、阀（断油）3）Bosch共轨系统压力调节阀（高压调节）的工作原理调压阀的作用是根据柴油机的负荷状况调整和保持共轨中的压力。当共轨压力过高时，调压阀打开，一部分燃油经集油管流回油箱;当共轨压力过低时，调压阀关闭，高压端对低压端密封。图4-50 共轨压力调节阀（常闭式、高压调节）1-球阀；2-衔铁销；3-电磁线圈；4-弹簧；4-电器接头BOSCH电控共轨系统中的用于高压调节的压力调压阀（图4-50）有一个固定凸缘，通过该凸缘将其固定在供油泵或者共轨上。电枢将一钢球压人密封座，使高压端对低压端密封。 为此，一方面弹簧将电枢往下压，另一方面电磁铁对电枢作用一个力。为进行润滑和散热，整个电枢周围有燃油流

5、过。调压阀有两个调节回路：一个是低速电子调节回路，用于调整共轨中可变化的平均压力值；另一个是高速机械液压式调节回路，用以补偿高频压力波动。3）限压阀的工作原理在共轨系统的很多方案中，设置了限压阀用来限制共轨系统的最大压力。限压阀的安装位置如图4-51所示。图4-51 限压阀的安装位置限压阀的作用相当于安全阀，它的基本作用是限制共轨中的压力。当共轨中燃油压力过高时，打开放油孔卸压。共轨内允许的短时间最高压力值与设定值有关。Bosch电控共轨系统中的限压阀（图4-52），主要由下列构件组成:外壳 （有外螺纹，以便拧装在共轨上）、通往油箱的回油管接头及活塞和弹簧。图4-52限压阀的工作原理示意图外壳

6、在通往共轨的连接端有一个小孔，一般工况下，此孔被外壳内部密封面上的锥形活 塞头部关闭。在正常的工作压力下，弹簧将活塞紧压在座面上。此时，共轨呈关闭状态。当共轨中的燃油压力超过规定的最大压力时，活塞在高压燃油压力的作用下压缩弹簧，高压燃油从共轨中流出。燃油经过通道流人活塞中央的孔，然后经集油管流回油箱。随着阀的开启，燃油从共轨中流出，共轨中的压力降低。4）进油计量电磁阀（进油端压力调节）Bosch共轨系统某四缸机的燃油管路布置及进油计量电磁阀如图4-53所示。（1）Bosch共轨系统进油计量电磁阀的工作原理：参考图4-54，进油计量比例阀安装在高压油泵的进油位置，用于调整燃油供给量和燃油压力值。

7、而其调整要求受ECU 控制。进油计量比例阀在控制线圈没有通电时，进油计量比例阀是导通的，可以提供最大流量的燃油。ECU 通过脉冲信号改变高压油泵进油截面积而增大或减小油量。图4-53 Bosch共轨系统的进油计量电磁阀图4-54 进油计量比例电磁阀及工作原理A-来自输油泵B-送至高压油泵1-插座 2-电磁阀壳体 3-轴承 4-带挺杆的枢轴 4-带壳体的线圈 6-外壳7-剩余气隙垫片 8-磁芯 9-O型圈 10-柱塞 11-弹簧（内部） 12-安全元件（2）进油计量电磁阀的检修下面以GW2.8TC型柴油机为例，如图4-55所示，进油计量比例电磁阀有2个接线端子，其1端子接ECU的A49端子（低电

8、位）、2端子接ECU的A19端子（高电位）。图4-55 GW2.8TC型柴油机的进油计量比例电磁阀与ECU的电路连接外线路检查。参考图4-55，用万用表的电阻挡，分别测量1端子与A49端子、2端子与A19端子之间的电阻值，来判断外线路是否存在短路及断路故障。传感器电阻值测量。关闭点火开关，拔下进油计量比例电磁阀插头，测量传感器侧1与2端子间的电阻，20情况下，两端子间的电阻值应在3左右。听声音判断工作是否异常。进油计量比例电磁阀在断电时关闭，切断低压油路与高压油路的联系，在通电时则打开。因此，点火开关ON时，应听到进油计量比例电磁阀发出连续不断的嗡鸣声，且把手放上应能够感到明显震动；数据流检测

9、。用“X-431故障诊断仪”可以读取“油量计量单元供油设定值”、“油量计量单元输出占空比”和“轨压控制器供油预控值”等3个参数的数据流。Bosch共轨系统进油计量电磁阀的参数如下：PWM信号频率：（164-195Hz）；线圈电阻：2.6-3.15；最大电流：1.8A特别说明：进油计量比例阀有常开型、常闭型两种，检修时应特别注意。3.进油计量电磁阀失效策略分析当进油计量电磁阀失效（例如，拔掉其插头）时，柴油机能否打着火，不能一概而定，应视具体机型而考虑，即使采用了同一个电控系统（如Bosch的CRS2.0），有的车型可以打着火，有的车型不能，主要取决于系统的控制策略，下面具体举例说明。（1）长城

10、GW2.8TC型增压共轨柴油机（Bosch的CRS2.0系统）当进油计量电磁阀失效时，柴油机无法起动及运行。当进油计量比例电磁阀失效如卡滞，无法打开，导致高压燃油无法进入油轨，导致出现此类故障现象出现多为燃油中含有杂质造成的，可对进油计量比例阀进行清洗；进油计量比例电磁阀与ECU连接线路断路，导致ECU无法对进油计量比例电磁阀控制，因此，柴油机熄火或无法起动。说明：该车采用的进油计量电磁阀为常闭式。图4-56 常开式燃油计量电磁阀的供油特性（2）玉柴及潍柴国柴油机Bosch共轨系统玉柴及潍柴国柴油机Bosch共轨系统采用常开式燃油计量电磁阀（缺省状态全开），其共有特性如图4-56所示。当进油计

11、量电磁阀失效，柴油机可以正常起动及运行（跛行回家-Limp Home）。当ECU 判断进油计量阀驱动失效（如进油计量阀损坏、驱动线路的开路及短路）时，ECU 采取系列处理措施如下：点亮故障灯；产生故障码P0251、P0252、P0253、P0254、P025C、P025D；燃油压力超高、限压阀被冲开；（用手分别放在回油管及共轨上，能明显感觉到50左右的温度差）诊断仪显示轨压位于70.0-76.0MPa范围，随转速升高而增大；限制柴油机转速（1700r/min左右，通过控制喷油量实现），在限制范围内，油门仍然起作用；关闭点火开关后，燃油压力泄放阀关闭，回复正常；如柴油机起动过程已进入（燃油计量电磁阀失效）策略，仍能起动且没有明显感觉。（3）玉柴国柴油机Delphi共轨系统当进油计量电磁阀失效时，柴油机无法起动及运行。当ECU 判断进油计量阀驱动失效（如进油计量阀损坏、驱动线路的开路及短路）时，ECU 采取系列处理措施：停机或无法起动；产生故障码：P0251、P0253、P0255。