【正文】 下降，作用于活塞頂部的壓力也隨 之下降。在跛腳回家的情況下，司機能做的就是耐心地將車開到附近的維修站，企圖踩油門踏板是沒有用的 。 （ 1）電器元件主要包括傳感器、控制器、執(zhí)行器和線束等，在任何情況下都要保持電器元件的干燥、無水、無塵、無油。 （ 6）排氣制動是否安裝，空調(diào)是否通過 ECU 控制，起動機是否需要 ECU控制， 是否采用巡航控制等，都需要在配車時與汽車廠協(xié)商，如有時用戶私自加裝空調(diào)， ECU 接受不到請求信號，無怠速提升，導(dǎo)致怠速不穩(wěn)。由于每減少 3%5%的滾動阻力就能節(jié)約 1%的燃油消耗 ,因此 ,如果一部車使用四條節(jié)油輪胎 ,平均可降低約5%的汽車燃油量。因此風(fēng)阻系數(shù)哪怕是 的降低油耗也會帶來很大的不同。 （ 1）在進行電控高壓共軌系統(tǒng)檢測時，檢測儀是個必不可少的工具，首先要使用檢測儀檢測有無故障碼，靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)流是否 異常， IQA 碼是否匹配等，由此可以對系統(tǒng)存在的故障有了一個初步的診斷方向。 例如故障診斷軟件、萬用表、示波器、線束檢查盒等。 ②加速無力或冒黑煙（極少） 原因：傳感器檢測的壓力值與實際壓力值相差較大時，系統(tǒng)按照傳感器反饋的壓力來控制燃油噴射，會使混合氣過濃或過稀。 （ 2）檢測方法： ①線路檢測：按照下圖測量傳感器與 ECU 之間線路的通斷；通電狀態(tài)下，線束插頭 1 、 2 、 4 、 6插片處應(yīng)有插片處應(yīng)有 5V 電壓， 3 、 5 插片電壓為 0V （如圖 4 44）。 電控高壓共軌柴油機電氣元件的檢修 （如圖 41） 圖 41 共軌及壓力傳感器 （ 1）失效模式及失效產(chǎn)生原因： ① 軌壓傳感器不工作 原因：電壓過大導(dǎo)致內(nèi)部電橋過載損壞、線路斷路。 電控高壓共軌的故障診斷原則 電控高壓共軌系統(tǒng)國Ⅲ機，其故障一般可分為兩大類：機械故障和電器故障。 隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，電子控制系統(tǒng)逐步應(yīng)用到柴油機上，尤其是電控高壓共軌燃 油噴射系統(tǒng)可對噴油定時、噴油壓力、噴油規(guī)律等進行柔性調(diào)節(jié)，從而使柴油機的經(jīng)濟性、動力性和排放性能得到大幅度的提高，以適應(yīng)我國機動車國Ⅲ排放要求。為此 ,汽車車身緊湊化和流線型是提高燃油經(jīng)濟性的途徑。胎面上的花紋是輪胎與路面直接接觸的唯一部位 ,從表面上看起來 ,它的形狀、排布不過是簡單的直線與弧線的組合 ,事實上這里邊蘊藏著輪胎科技的精華 ,直接影響著輪胎的抓地力和胎噪、滾動阻力等性能。否則，會使電控單元失去記憶，形成故障碼并存入，使發(fā)動機進入失效保護策略，跛行回家降低發(fā)動機的功率。 （ 8）將燃油濾清器頂部的放氣螺栓松開，用油水分離器手泵排空氣，直至燃油濾清器內(nèi)充滿燃油，放氣螺栓放出的燃油直至沒有氣泡為止。 由于電控車是采 用微電腦控制，所有輸入輸出的信號都是電信號，所以要防止進水，當(dāng)必須涉水行駛時，要避免電控系統(tǒng)因進水而受到損壞，原則上控制器離水面的高度應(yīng)超過 200mm，并且涉水行駛時速度應(yīng)小于 10km/h。 圖 223 高壓油管 噴油時刻和噴油量的調(diào)整是通過電子觸發(fā)的噴油器實現(xiàn)的。 圖 21 ECU 主要執(zhí)行器 由 ECU 控制各種電磁閥的開啟和關(guān)閉時刻，對共軌內(nèi)的噴油壓力，噴油器淮安信息這也技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 的噴油時間、噴油量、噴油率進行控制。 該傳感器是普通的電控汽油機所沒有的，為共軌柴油機所必須的。油軌進出口處的節(jié)流孔 設(shè)計可減小共軌管和高壓油管中的壓力波動。電控共軌系統(tǒng)對燃油 濾清的分離效率、流量和水分分離能力有特殊的要求，燃油粗濾器的濾水能力要達到 93%，燃油精濾器的濾水能力要達到 95%（如圖 25）。 （ 3）空氣流量傳感器（進氣壓力傳感器） 檢測發(fā)動機空氣流量信號。 電噴柴油機能夠自由地實 現(xiàn)對噴油率的控制，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)靴形噴油率，還可以實現(xiàn)多段噴油 。 （ 10）系統(tǒng)油壓波動小。省去了回油管，結(jié)構(gòu)上更加簡單。第一代共軌高壓泵總是保持在最高壓力，導(dǎo)致燃油的浪費和很高的燃油溫度。壓電式噴油器的高度集成化，使其壓電元件與噴嘴中的針閥靠得更近，從而使系統(tǒng)具有優(yōu)良的“液壓響應(yīng)速度”。因此，我國在電控直噴式柴油機方面已積累了一定的經(jīng)驗，但總體來說與國外還存在差距，主要體現(xiàn)在制造工藝和批量生產(chǎn)的質(zhì)量控制。 這類技術(shù)已發(fā)展到了可以同時控制定時和預(yù)噴射的正時和噴油率控制系統(tǒng)(TICS)。摘 要 I 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目 電控高壓共軌柴油機控制原 理與故障診斷 摘 要 為了滿足日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)和進一步提高柴油機的經(jīng)濟性和動力性的要求，電控高壓共軌技術(shù)在這種背景下孕育而生。 圖 11 （位置控制式）電控柴油分配泵 第二代 —— 時間控制式 這種系統(tǒng)可以保留原來的噴油泵 — 高壓油管 — 噴油器系統(tǒng)，也可以采用新型高壓燃油系統(tǒng)。此外，國內(nèi)共軌系統(tǒng)相關(guān)配套體系不健全，部分零部件還依靠進口，如單片機芯片 、共軌壓力傳感器等。噴油器運動件質(zhì)量減少了 75%，針閥部件數(shù)從 4 個減少到了 1 個，響應(yīng)速度為所有電磁式噴油器的 2 倍。第一代共軌技術(shù)為商用車設(shè)計的，最高噴射壓力為 140MPa，乘用車壓力為 135MPa。壓力從 20 到 200MPa 彈性調(diào)制，最小噴射量控制在，減小了煙度和 NOX 的排放，最高噴射壓力達到 180MPa。 （ 11）采用高速電磁開關(guān)閥控制，控制靈敏度高。 （ 5） 擴展了故障診斷、聯(lián)絡(luò)等功能。 （ 4）增壓壓力傳感器 檢測增壓器增壓壓力信號 （ 5）冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器 ECU 根據(jù)溫度傳感器的數(shù)值對噴油始點、噴油率等參數(shù)進行最佳匹配。 圖 25 燃油精濾器和燃油粗濾器 低壓輸油泵 高壓泵的后面一般安裝有齒輪式吸油泵或葉片式吸油泵，由高壓泵的軸驅(qū)動，把油從油箱中抽出并送到高壓泵。壓力限制閥是一個機械閥，當(dāng)壓力超過一定限值時即開啟，以保證共軌管在出現(xiàn)壓力異常時，將壓力迅速釋放從而確保系統(tǒng)安全。共軌壓力是柴油機共軌系統(tǒng)的重要參數(shù)，目前，國Ⅲ柴油機共軌系統(tǒng)的共軌壓力是實時變化的，噴油量與共軌壓力直接相關(guān)（如圖 215）。 主要執(zhí)行器有：高壓油泵、高壓蓄壓器、高壓油管、噴油器。噴油器由孔式噴油嘴 ，液壓伺服系統(tǒng)和電磁閥組成，見如圖 224 噴油器。 當(dāng)發(fā)動機出現(xiàn)故障時系統(tǒng)發(fā)出故障警報，此時該指示燈閃亮，并且按照一定的規(guī)律用閃碼報出故障形式，駕駛員可以借此來識別故障，根據(jù)故障情況及時安排檢查維修 。 （ 9）排空氣完成后，將留在發(fā)動機上的燃油擦拭干凈，以免引起火災(zāi)。 （ 3）定期使用潔凈的軟布擦拭發(fā)動機線束上積累的油污和灰塵，保持線束與傳感器、執(zhí)行器連接部分干燥清潔。 不同類型花紋的輪胎的燃油消耗率不同 ,折線花紋輪胎比一般花紋要省油。目前許多轎車的空氣阻力系數(shù)在 左右 ,對減少燃油消耗起到很大作用。 在柴油機領(lǐng)域中，為滿足逐年嚴(yán)格的有關(guān)環(huán)境保護的排放法規(guī)要求，對燃油噴射系統(tǒng)提出了更高的期望。柴油機診斷是比較復(fù)雜的一項工作，尤其是電控發(fā)動機的故障，需要我們的維修服務(wù)人員有更高的技術(shù)理論修養(yǎng)和豐富的實際診斷經(jīng)驗。 ② 軌壓傳感器測得的共軌壓力與實際值相差較大 原因：地線針腳搭鐵不良，傳感器內(nèi)部電路故障。 圖 43 ECU 針腳 淮安信息這也技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 44 傳感器針腳
。同理，如果在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時突然失去了共軌壓力信號，發(fā)動機會立即熄火。 （ 1）電控柴油機的故障診斷和排除相當(dāng)程度上依 賴于專用工具的應(yīng)用。但同時使柴油機的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，給柴油機的維修帶來一定困難。一般來說 ,車輛高速行駛中 ,最大的阻力就來自空氣。節(jié)油輪胎比起同規(guī)格產(chǎn)品來說 ,在負載不變的情況 下滾動阻力值平均降低 21%至 24%。 （ 5）油水分離器，油門踏板，整車線束生產(chǎn)時是由汽車 廠來采購，但必須經(jīng)過系統(tǒng)的檢測后才能使用，特別是油門踏板，需提供特性曲線，進行標(biāo)定，如果換第二個廠家，必須根據(jù)新油門踏板特性曲線重新進行標(biāo)定。因 為，放氣螺栓在底盤的油水分離器上，啟動發(fā)動機排空氣是沒有聯(lián)系的。例如水溫超過設(shè) 定值、高壓油管破裂、增壓壓力低等，此時發(fā)動機會限制轉(zhuǎn)速和功率，這是電控發(fā)動機為確保行車安全，并且能讓用戶方便維修的人性化功能。泄油孔關(guān)閉時 ，作用于針閥控制活塞的液壓力超過了它在噴油嘴針閥承壓面 的力，結(jié)果，針閥被迫進入閥座且將高壓通道與燃燒室隔離，密封。輸油泵使燃油經(jīng)安全閥 的節(jié)流孔，進入高壓泵的潤滑和冷卻回路。一個將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器部件安裝在此膜片上，傳感器產(chǎn)生的信號被輸入一個用于放大拾取信號并將它送入 ECU 的檢測回路。 圖 29 共軌組件 電控噴油器 噴油器是電控高壓共軌系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最復(fù)雜的部件，它的作用是根據(jù) ECU發(fā)出的電信號控制電磁閥的開啟和關(guān)閉，將高壓油軌中的燃油以最佳的噴油時刻、噴油量和噴油率噴入柴油機的燃燒室內(nèi)。齒輪泵不需要維修，如果損壞直接更換。 第二章 電控高壓共軌柴油機的結(jié)構(gòu)原理 11 —— 根據(jù)各傳感器傳來的發(fā)動機的實際運行狀態(tài)參數(shù)，進行計算、分析、發(fā)出控制指令，對噴油時間、噴油量、噴油率、噴油壓力進行控制，同時具有故障自診 斷和故障應(yīng)急功能。同時可以解決運行參數(shù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲與傳遞，有利于對機械的動態(tài)管理。 （ 13）系統(tǒng)成本高 ，維修費用高。 電控高壓共軌的特點及優(yōu)缺點 眾所周知，提高柴油機動力性、經(jīng)濟性和降低排放的中心任務(wù)是改善柴油機的燃燒過程。博世 1995年發(fā)表了用于轎車的高壓共軌系統(tǒng)，采用了徑 向柱塞轉(zhuǎn)子式供油泵，噴油器電磁閥采用球閥控制。在這種系統(tǒng)中，高壓油泵先在共軌管中產(chǎn)生 135MPa 的壓力，然后通過一個特殊的轉(zhuǎn)換活塞使噴油壓力達到 250MPa 以上。這得益于兩方面原因：一是我國原有柴油機使用車輛大都具有自主品牌，二是我國柴油機使用車輛的舒適性要求不高，價格低廉，國外公司與中國企業(yè)競爭不占優(yōu)勢。即噴油始點取決于電磁閥關(guān)閉時刻，噴油量取決于電磁閥關(guān)閉時間的長短，因此可以同時控制噴油量淮安信息這也技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 和噴油定時。其噴油控制與故障監(jiān)控策略的研究 ， 對提高燃油噴射控制精度、實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)、提高發(fā)動機運行穩(wěn)定性與可靠性以及優(yōu)化發(fā)動機整體性能具有重要的現(xiàn)實意義。 第一代 —— 位置控制系統(tǒng) 這種系統(tǒng)的主要特點是保留了大部分的燃油系統(tǒng)部件，如噴油泵 — 高壓油管— 噴油嘴系統(tǒng)和噴油泵中齒條、齒圈、滑套、柱塞上的螺旋槽等零件，只是用電子伺服機構(gòu)替代機械式調(diào)速器來控制供油滑套或燃油齒條的位置，使得供油量的調(diào)整更為靈敏和精確。長城汽車與博世公司開發(fā)出了高壓共軌柴油發(fā)動機，此外奧迪、奔馳、華泰等品牌也推出了采用共軌系統(tǒng)的汽車。 圖 14 國外電控高壓共軌柴油機 德國 Bosch 公司于 20xx 年推出了第三代使用壓電噴油器的高壓共軌電控噴射系統(tǒng)。在控制策略上，目前國內(nèi)主要采用經(jīng)典的 PID 控制方淮安信息這也技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 法，這種方法原理簡單，易于實現(xiàn)，穩(wěn)定性好，但存在需要在不同工況下反復(fù)調(diào)節(jié)和不能在線調(diào)節(jié)等缺點。第三代高壓共軌帶有壓電直列式噴油器。 （ 8）控制參數(shù)多，控制精確。由于工作油對提前機構(gòu)的作用，改變?nèi)加蛪核屯馆喌南辔唤?，或提前、或延遲，從而控制噴油定時。 主要傳感器有： （ 1）發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器（曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器） 曲軸轉(zhuǎn)速傳感器檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，凸輪軸轉(zhuǎn)速器確定發(fā)動機工作順序。當(dāng)發(fā)動機燃油耗盡時，進行油水分離器內(nèi)的排水工作，更換燃油濾清器后，重新啟動發(fā)動機前要先按壓手動輸油泵直到按不動為止。 淮安信息這也技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 共軌管的主要作用是蓄壓和分配燃油，阻尼燃油壓力波動同時還限制最高燃油壓力，使之不超過安全限值。 圖 213 曲軸轉(zhuǎn)速傳感器 第二章 電控高壓共軌柴油機的結(jié)構(gòu)原理 17 通過收集油門踏板位置傳感器信號，將重新整理后的油門信號傳往電腦，提高引擎的響應(yīng)性能，從而提高油門靈敏度，加快起步速度，提升車輛瞬時提速性能 ,避免車輛突發(fā)性前竄 ,避免發(fā)動機積碳 （如圖 214） 。 圖 219 空氣流量計 ECU 根據(jù)各種傳感器傳來的發(fā)動機實際運行狀態(tài)信息，進行計算、分析、發(fā)出控制指令，對噴油時間、噴油量、噴油率、噴油壓力進行控制。該油管是由鋼管制成 , 通常外徑為 6mm，內(nèi)徑為 。如果需要松開高壓油管時必須將車靜置 15min 以上，等油軌內(nèi)的壓力下降以后才能松開高壓油管，否則油軌內(nèi)的高壓燃油噴出極有可能造成人員傷害。 （ 6）燃油濾 清器的使用，必須使用廠家規(guī)定的燃油濾清器，不得使用劣質(zhì)濾清器，更不能使用傳統(tǒng)的燃油濾清器，否則，引起發(fā)動機無法啟動、啟動困難、功率不足的故障。 36V 高電壓時只能工作 5 分鐘。發(fā)動機在負荷為 90%、空燃比為 :1 時燃燒效率最高 （ 2）輪胎與油耗的關(guān)系 輪胎作為汽車的關(guān)鍵承載部件之一 ,承受車輛負荷、向路面?zhèn)鬟f驅(qū)動力和制動力等作用。 （ 5）風(fēng)阻系數(shù) 由于現(xiàn)代汽車速度的增高 ,汽車的造型對燃油經(jīng)濟性也有重要影響 ,車速越快影響越大 ,這就是人們常說的“風(fēng)阻” 。其燃油消耗量較點燃式汽油