【正文】 減小柴油機供油壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，因此也就減少了傳統(tǒng)柴油機的缺陷。ECU控制噴油器的噴油量，噴油量大小取決于共軌管(公共供油管)壓力和電磁閥開啟時間的長短。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵，高壓油泵將燃油加壓送入高壓共油軌，高壓共油軌中的壓力由電控單元根據(jù)共油軌壓力傳感器測量的共油軌壓力以及需要進行調(diào)節(jié)，高壓共油軌內(nèi)的燃油經(jīng)過高壓油管，根據(jù)柴油機的運行狀態(tài)，由電控單元從預(yù)設(shè)的MAP圖中確定合適的噴油定時、噴油持續(xù)期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入汽缸(見圖26)。在整個噴射過程中，油軌內(nèi)的壓力波動很小，幾乎保持不變。它把檢測到的油軌壓力值傳送給電控單元。電控單元將實測的油軌壓力值與根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速與噴油量決定的設(shè)置值相比較，并據(jù)此調(diào)節(jié)高壓泵的供油量，以使油軌內(nèi)的壓力得到控制。而現(xiàn)代電控噴油技術(shù)的崛起，則是計算機技術(shù)和傳感檢測技術(shù)迅猛發(fā)展的結(jié)果。共軌式電控燃油噴射設(shè)技術(shù)正是屬于后者。這一柴油發(fā)動機技術(shù)的創(chuàng)新最大限度地降低了柴油發(fā)動機車型的振動和噪聲，同時將油耗進一步降低，使排放更加清潔。由于噴油壓力調(diào)節(jié)寬泛，采用共軌技術(shù)的柴油車能更好地適應(yīng)各種工況，起步也不會困難。 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。第二代共軌系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機需求而改變輸出壓力，并具有預(yù)噴射和后噴射功能。即使在壓力較低的情況下，該系統(tǒng)也可以根據(jù)實際狀況提供適量的噴油壓力。預(yù)噴射降低了發(fā)動機噪聲：在主噴射之前百萬分之一秒內(nèi)少量的燃油被噴進了汽缸壓燃，預(yù)熱燃燒室。在膨脹過程中進行后噴射，產(chǎn)生二次燃燒，將缸內(nèi)溫度增加200～250℃，降低了排氣中的碳氫化合物。 第三代共軌系統(tǒng)帶有壓電直列式噴油器。省去了回油管，在結(jié)構(gòu)上更簡單。減小了煙度和NOX的排放。此套采用新研發(fā)的壓電直列式噴油器的系統(tǒng)使帶預(yù)噴和后噴的噴油率曲線范圍更為自由。“軌”被作為高壓蓄壓器，其內(nèi)部燃油壓力始終保持與發(fā)動機具體工況相適應(yīng)的最佳壓力。除此之外，共軌系統(tǒng)還提供了更廣闊的擴展功能和在燃燒過程設(shè)計上更多大的自由度，它可以使柴油發(fā)動機以更低的排放、更好的燃油經(jīng)濟性和低噪聲運行。 柴油機共軌電控柴油噴射系統(tǒng)部件構(gòu)造圖26共軌系統(tǒng)基本組成圖26為高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成圖。低壓燃油泵將燃油輸入高壓油泵，高壓油泵將燃油加壓送入高壓油軌，高壓油軌中的壓力由電控單元根據(jù)油軌壓力傳感器測量的油軌壓力以及需要進行調(diào)節(jié)，高壓油軌內(nèi)的燃油經(jīng)過高壓油管，根據(jù)機器的運行狀態(tài)，由電控單元從預(yù)設(shè)的 map 圖中確定合適的噴油定時、噴油持續(xù)期由電液控制的電子噴油器將燃油噴入氣缸。由于共軌系統(tǒng)中噴油壓力的產(chǎn)生于燃油噴射過程無關(guān)，且噴油正時也不由高壓油泵的凸輪來保證，因此高壓油泵的壓油凸輪可以按照峰值扭矩最低、接觸應(yīng)力最小和最耐磨的設(shè)計原則來設(shè)計凸輪。該高壓油泵在每個壓油單元中采用了多個壓油凸輪，使其峰值扭矩降低為傳統(tǒng)高壓油泵的1/9 ，負荷也比較均勻，降低了運行噪聲。日電裝公司采用了一個三作用凸輪的直列泵來產(chǎn)生高壓，如圖28所示。圖29 ECUU2高壓油泵控制示意圖工作過程：（1）柱塞下行，控制閥開啟，低壓燃油經(jīng)控制閥流入柱塞腔；（2）柱塞上行，但控制閥中尚未通電，處于開啟狀態(tài)，低壓燃油經(jīng)控制閥流回低壓腔；（3）在達到供油量定時時，控制閥通電，使之關(guān)閉，回流油路被切斷，柱塞腔中的燃油被壓縮，燃油經(jīng)出油閥進入高壓油軌。該方法使高壓油泵不產(chǎn)生額外的功率消耗，但需要確定控制脈沖的寬度和控制脈沖與高壓油泵凸輪的相位關(guān)系，控制系統(tǒng)比較復(fù)雜。它的容積應(yīng)削減高壓油泵的供油壓力波動和每個噴油器由噴油過程引起的壓力震蕩，使高壓油軌中的壓力波動控制在 5Mpa 之下。 ECDU2 系統(tǒng)的高壓泵的最大循環(huán)供油量為 600mm3 ，共軌管容積為 94000mm3 。壓力傳感器向 ECU 提供高壓油軌的壓力信號；液流緩沖器（限流器）保證在噴油器出現(xiàn)燃油漏泄故障時切斷向噴油器的供油，并可減小共軌和高壓油管中的壓力波動；壓力限制器保證高壓油軌在出現(xiàn)壓力異常時，迅速將高壓油軌中的壓力進行放泄。3 、電控噴油器電控噴油器是共軌式燃油系統(tǒng)中最關(guān)鍵和最復(fù)雜的部件，它的作用根據(jù) ECU 發(fā)出的控制信號，通過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定時、噴油量和噴油率噴入柴油機的燃燒室。三通閥由內(nèi)閥、外閥和閥體組成。這三部分相互配合精度很高，分別形成密封錐座A和B。電磁閥不通電時，外閥處在下面位置，B座關(guān)閉。液力活塞在公共油槽高壓燃油作用下企圖下行，噴油器針閥升不起來，噴油器不噴油。為使針閥升起速度不要太快，達到低于柴油機所需的初期噴油速率的要求，在液力活塞上方專門設(shè)計了一個單向閥和一個小孔節(jié)流通道(如圖211)。當(dāng)噴油結(jié)束時，三通閥斷電，在彈簧力作用下外閥向下運動，B座關(guān)閉，泄油道關(guān)閉，而A座打開，亦即打開了燃油進入液力活塞的通道，共軌高壓燃油通過單向閥迅速加到液力活塞上方，活塞下行。圖211 BOSCH電控噴油器三通閥通電時刻決定了噴油始點，通電持續(xù)時間決定噴油量大小。低速低負荷工況時，可以實現(xiàn)所需要的某種程度高壓。,，三通閥全負荷能耗50W?？刂剖业娜莘e的大小決定了針閥開啟時的靈敏度，控制室的容積太大，針閥在噴油結(jié)束時不能實現(xiàn)快速的斷油，使后期的燃油霧化不良；控制室容積太小，不能給針閥提供足夠的有效行程，使噴射過程的流動阻力加大，因此對控制室的容積也應(yīng)根據(jù)機型的最大噴油量合理選擇。雙量孔閥體的三個關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)是進油量孔、回油量孔和控制室，它們的結(jié)構(gòu)尺寸對噴油器的噴油性能影響巨大。進油量孔的設(shè)計應(yīng)使噴油嘴針閥有足夠的關(guān)閉速度，以減少噴油嘴噴射后期霧化不良的部分。這樣在確定了進油量孔、回油量孔和控制室的結(jié)構(gòu)尺寸后，就確定了噴油嘴針閥完全開啟的穩(wěn)定、最短噴油過程，同時就確定了噴油嘴的穩(wěn)定最小噴油量。但控制室的容積不可能無限制減少，它應(yīng)能保證噴油嘴針閥的升程以使針閥完全開啟。圖212 CRDI噴油嘴工作狀態(tài)由于高壓共軌噴射系統(tǒng)的噴射壓力非常高，因此其噴油嘴的噴孔截面積很小，如BOSCH 公司的噴油嘴的噴孔直徑為 6 ，在如此小的噴孔直徑和如此高的噴射壓力下，燃油流動處于極端不穩(wěn)定狀態(tài)，油束的噴霧錐角變大，燃油霧化更好，但貫穿距離變小，因此應(yīng)改變原柴油機進氣的渦流強度、燃燒室結(jié)構(gòu)形狀以確保最佳的燃燒過程。 4 、高壓油管高壓油管是連接共軌管和電控噴油器的通道，它應(yīng)有足夠的燃油流量減小燃油流動時的壓降，并使高壓管路系統(tǒng)中的壓力波動較小，能承受高壓燃油的沖擊作用，且起動時共軌中的壓力能很快建立。各高壓油管應(yīng)盡可能短，使從共軌到噴油嘴的壓力損失最小。一般要求共軌壓力傳感器的測量范圍是20180 MPa,測量精度要求達到士2%3%，而且還應(yīng)在各種運行工況下都能有很高的可靠性。在軟件的開發(fā)方面，最初是先檢測出發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和油門開度，然后輸入到計算機內(nèi)，形成所謂的數(shù)據(jù)MAP，再從數(shù)據(jù)MAP中計算目標(biāo)噴油量，向伺服回路發(fā)出指令進行控制。但是這將帶來兩大難題: 電控單元（ECU）要承受高溫及強振動。高壓共軌系統(tǒng)與中壓共軌系統(tǒng)的主要判別在于，高壓燃油的獲得方式不同；前者由高壓燃油泵直接提供，而后者則借助于增壓柱塞增壓后獲得。電控脈動泵式高壓噴油系統(tǒng)的主要特點是：用凸輪驅(qū)動的噴油泵來實現(xiàn)燃油高壓建立過程和燃油噴射過程，這兩個過程在時序上不能完全分開；用高速電磁閥旁通泄流控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式泄流控制，燃油計量采用時間控制方式。目前，這兩種噴油系統(tǒng)的最高噴油壓力都可達到 150MPa 以上。電控共軌式高壓噴油系統(tǒng)的主要特點是：將燃油高壓建立過程和燃油噴射過程在時序上完全分開；燃油計量采用壓力—時間控制方式，又可分為兩種類型：① 電控高壓共軌式噴油系統(tǒng)；② 電控中壓共軌式噴油系統(tǒng)。其典型代表有：① 日本電裝公司開發(fā)的 ECD — U2 電控高壓共軌式噴油系統(tǒng)，當(dāng)時最高噴油壓力已達到 120MPa ，并且具備了達到 150MPa 的潛力，采用一個兩位三通高速電磁閥（ TWV ）。（2）電控中壓噴油系統(tǒng)總體情況簡介電控中壓共軌式噴油系統(tǒng)的共軌油道內(nèi)為中壓燃油（或機油），噴油壓力要取決于共軌燃油（或機油）壓力和控制電磁閥的通電時間。其典型代表有：① 美國卡特匹勒公司開發(fā)的 HEUI 型電控噴油系統(tǒng)，用共軌油道內(nèi)的中壓機油來驅(qū)動燃油增壓機構(gòu)。② 美國 BKM 公司開發(fā)的 Servo與et型電控噴油系統(tǒng)，用共軌油道內(nèi)的中壓燃油來驅(qū)動燃油增壓機構(gòu)。第3章 CRDI電控燃油噴射系統(tǒng)檢修工藝現(xiàn)代電控轎車裝備的故障自診斷系統(tǒng)給車輛的使用及維修帶來了很大的方便。故障自診斷，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，主ECU（電子控制單元）將會點亮儀表板上的“CHECK”（檢查發(fā)動機）燈，提醒駕駛員注意，發(fā)動機己出現(xiàn)故障，并將故障信息以故障代碼的形式儲存到ECU中，通過一定程序，能將故障碼及有關(guān)信息資料調(diào)出，供檢修使用。（1）當(dāng)某一電路出現(xiàn)超出規(guī)定范圍的信號時，故障診斷系統(tǒng)就判定該電路信號出現(xiàn)故障。（相當(dāng)于水溫高于139℃）（相當(dāng)于水溫低于50℃）時，ECU即判定為故障信號，存入存儲器。（3）發(fā)動機正常工作中，如果偶然出現(xiàn)一次不正常信號，ECU診斷系統(tǒng)不會判斷為故障。要注意的是，ECU判斷出的故障，只能提供故障的性質(zhì)和范圍，如水溫傳感器與ECU間配線斷路時，（）。最后確定是傳感器、執(zhí)行器或相應(yīng)配線的故障，還應(yīng)進一步檢查確定。通過一定操作程序?qū)⒐收洗a或故障資料按特定的方式顯示出來。主要有以下兒種：（1）由CHECK（檢查發(fā)動機）燈閃爍故障碼。發(fā)動機起動后轉(zhuǎn)速高于500r/min時此燈應(yīng)熄滅。故障排除后，“CHECK”燈在發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于500r/min時熄滅。（3）由主電腦ECU殼體側(cè)面顯示燈顯示故障碼。故障排除后，故障信息仍儲存在ECU中不能隨故障的排除而自動清除，必須通過操作程序。 共軌式電控柴油噴射系統(tǒng)故障的自診斷方法閃爍故障代碼開關(guān)位于保險盒的左邊，它包含“”電控燃油噴射系統(tǒng)的基本故障代碼。 ② 按閃爍故障代碼開關(guān)后松開。首先將出現(xiàn)一系列長時間的閃爍，然后出現(xiàn)短時問的閃爍，在閃爍的過程中會出現(xiàn)短時問的停頓，這些閃爍構(gòu)成了第一個故障代碼。 圖31 CRDI 在汽車上的布置 ⑤ 重復(fù)上述步驟，讀取下一個故障代碼。 ⑦ 故障代碼的出現(xiàn)次序是按故障發(fā)生的時間進行排序的（2）清除故障代碼 ① 關(guān)閉點火開關(guān) ② 按住閃爍故障代碼開關(guān)并保持5s。 ④ 按住閃爍故障代碼開關(guān)超過5s后放開。如果ECU的存儲器中沒有故障代碼，EDC指示燈將不閃爍。 對柴油機電子控制系統(tǒng)的診斷與故障排除要借助診斷儀器，按電控系統(tǒng)診斷方法進行故障診斷，基本診斷方法與汽油機電控系統(tǒng)診斷方法相同。有效的故障排除分析需按下列步驟進行： 第一個步驟就是要仔細評估故障，排除先入之見，一得出正確結(jié)論。先請顧客詳細的描述故障發(fā)生情況的準(zhǔn)確細節(jié)，然后對該現(xiàn)象進行模擬。接受無法修理的故障投訴，會浪費時間。 檢查車輛是否曾因類似故障而修理過，通過車輛運作狀況尋找出線索及其他所有可能的因素，從而分析出故障的原因。盡量使用測試儀表和測量設(shè)備，借以得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。這一類故障多表現(xiàn)為不能在基本檢查中，在柴油機電子控制系統(tǒng)中，也不能在故障代碼診斷中得到證實，通常，這種情況可按照“故障診斷表”的編號順序進行故障檢查。如發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)動正常，但不能啟動發(fā)動機，首先根據(jù)“故障診斷表”編號順序可大致判斷故障范圍及檢測順序為無燃油、預(yù)熱或進氣加熱器系統(tǒng)、燃油切斷電磁閥或控制噴油過量磁鐵或EDIC、燃油供應(yīng)至噴油嘴、燃油管道、噴油正時、發(fā)動機壓縮、噴油嘴、噴油泵，再利用一些必要的檢測設(shè)備及檢測手段，便可找出故障所在。故障征兆的模擬方法主要有：當(dāng)振動可能是引起故障的原因時，即可采用振動法進行試驗，如：（1）連接器：在垂直和水平方向輕輕擺動連接器。（3）零部件和傳感器：用手輕拍裝有傳感器的零部件，檢查是否失靈。客戶調(diào)查：向客戶詢問故障發(fā)生的時間、征兆、條件、過程，是否已檢修過等直觀檢查：系統(tǒng)各部件是否齊全；線路連接器及配線是否有松動、拖接；電線、軟管有無接錯驗證故障嗎故障：故障碼顯示的故障是否存在；故障碼是否是已經(jīng)排除的故障但未清除的故障碼用故障碼表確定故障的位置用故障征兆模擬實驗法驗證故障若故障碼顯示正常，但故障征兆仍然存在，可按故障診斷表和常見故障診斷方法進行診斷按單個診斷碼故障排除方法來處理用電腦故障診斷儀檢查 測數(shù)據(jù)流按查明的故障原因進行修理驗證故障是否已排除，消除故障記憶表31當(dāng)有些故障只是在熱車上出現(xiàn)，可能是因有關(guān)部件或傳感器受熱而引起的。但必須注意（1）加熱溫度不得高于60℃，以免損壞電子元器件。當(dāng)有故障是在雨天或高濕度的環(huán)境下產(chǎn)生時，可用水噴淋在車輛上，檢查是否發(fā)生故障。（2）不可將水直接噴淋在發(fā)動機電控零部件上，而應(yīng)噴淋在散熱起前面，間接改變溫度和濕度。三、汽車故障診斷邏輯分析法邏輯分析法是利用事物的各種已知條件，根據(jù)事物之間內(nèi)在的相互關(guān)系，對未知事物的結(jié)果進行推理判斷的一種科學(xué)分析方法。有汽車維修經(jīng)驗的人都知道，汽車的某些故障現(xiàn)象一定與產(chǎn)生這種故障的原因有著某種必然的聯(lián)系。當(dāng)然邏輯分析法并不一定適合于汽車所有系統(tǒng)。我們可以把這種方法融匯到汽車各系統(tǒng)故障的判斷分析過程中，與其他方法相結(jié)合。其功能是其它任何診斷儀器所不能替代的。具有大屏幕顯示，觸摸屏操作，中文菜單。該系統(tǒng)提供了詳盡的原廠維修資料信息，如電路圖、元件位置圖、技術(shù)服務(wù)公告、拆裝圖以及各種準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)等，還可自動根據(jù)讀入的故障代碼或輸入的故障現(xiàn)象引導(dǎo)維修人員從表到里進行故障分析、故障查詢，直到排除故障。