100次浏览 发布时间:2025-01-17 05:27:02
为什么第2缸喷油器弹簧断裂会导致柴油机排气冒黑烟?
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第2缸喷油器弹簧断裂,开启压力过低,喷油器开启过早,导致柴油机排气冒黑烟,加速无力,运转不稳的故障案例
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【故障现象】
一辆捷达SDI型柴油轿车,
配置AQM型柴油机,
行驶6万km后,
出现柴油机运转不稳、
行驶中加速无力且排气管冒黑烟现象。
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【故障处理过程】
捷达柴油轿车怠速运转不稳的原因,
一般是由以下几方面引起的:
①个别气缸的气缸压力过低。
②VP37轴向柱塞式分配泵损坏,
进而导致供油量不均匀。
③个别气缸喷油器损坏或有堵塞。
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利用气缸压力表检查各缸压缩压力,
各缸压缩压力均在标准范围
(2.50~3.10MPa)之内。
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检查燃油系统,
柴油中未发现水或杂质,
供油管路畅通。
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连接故障诊断仪VAG 1551
用02功能查询故障记忆,
查询结果为ECU内无故障码。
...
起动柴油机,
使其怠速运转,
用08功能阅读测量数据块001显示组,
喷油泵喷油量变化在2.0mg/s左右,
变化范围较大;
用08功能阅读测量数据块000显示组,
供油时刻起始值为94;
用08功能阅读测量数据块013显示组
(稳定怠速控制),
各缸喷油量变化数值为:
第1缸为170mg/s,
第2缸为2.08mg/s,
第3缸为160mg/s,
第4缸为180mg/s。
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根据以上数据,
调整喷油起始角04功能下000组,
2区喷油始点数值为50~60,
故障依旧。
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检查喷油量调节器
(喷油量调节器是一个电磁转动电位计,
由柴油机ECU通过定向的占空循环
进行控制,
喷油量调节器上的偏向轴
在高压活塞上移动,
以达到调节喷油量的目的。
因此,
怀疑喷油量调节器失效或线路故障
造成轴向柱塞式分配泵损坏,
进而导致供油量不均匀):
...
首先关闭点火开关,
拔出喷油泵插接器,
利用万用表按电路图检测
喷油泵插接器端子5与端子6之间的电阻,
电阻值符合要求
(标准值为0.5~2.5Ω);
然后将接线盒(V.AG1598/31)
与柴油机ECU和线束相连,
检查喷油泵外接电路,
一切正常,
说明故障点不在分配泵。
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检查各缸针阀升程传感器
(针阀升程传感器是用来确定
喷油电磁阀喷油始点的。
如果针阀升程传感器失效,
则喷油阀喷油始点根据柴油机转速
和负荷转换为开环控制):
...
关闭点火开关,
拔出针阀升程传感器插接器,
用万用表检测针阀升程传感器
插接器端子间的电阻,
各缸电阻值均符合要求
(标准值为80~120Ω),
说明针阀升程传感器正常。
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重新开始分析怠速稳定控制数据组013,
第2缸做功比其他3个缸都好,
且超出了调整的允许范围(±1.9mg/s),
说明第2缸供油太多了。
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因此,
拆下2缸喷油器测试其喷油压力,
结果是在压力达到8.0MPa时
喷油器开始喷油。
而标准的喷油开启压力
为19.0~20.0MPa,
也就是说2缸喷油器
在未达到标准压力时提前开启,
对第2缸喷油器进行拆检,
结果发现其弹簧断裂。
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更换第2缸的喷油器后,
起动柴油机,
柴油机运转平稳,
加速性能良好,
故障排除。
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【故障原因分析】
第2缸喷油器弹簧断裂,
捷达SDI柴油轿车喷油器是
采用双螺旋弹簧控制喷油器开启压力的,
由于2缸喷油器的1个弹簧断裂,
致使开启压力过低,
喷油器开启过早,
喷油量过多,
针阀升程传感器把这一信号
反馈给柴油机的ECU
(针阀升程传感器能够向柴油机ECU
准确反映喷油起始时刻,
喷油持续的时间即喷油量,
同时还起到判缸的作用)。
这时柴油机ECU控制VP泵减少喷油量,
也就是说根据针阀升程传感器的信号,
2缸的喷油量已足够。
而到1缸、3缸和4缸时,
开启压力较高,
需19.0~20.0MPa,
此时就会导致1缸、3缸和4缸供油量不足,
做功能力不足。
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此时柴油机ECU为了维持怠速运转稳定,
就会出现供油量变化范围较大,
来维持柴油机的怠速运转,
给维修人员的直观感觉就是
柴油泵已经损坏了。
因此,
捷达AQM柴油机在维修过程中,
如果发现喷油量过大或过小,
也不一定是VP轴向柱塞式分配泵损坏,
一定要做仔细全面的检查。
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【故障相关知识】
喷油嘴的检修方法。
喷油嘴是柴油机
燃油喷射的关键部件之一,
是燃油系的重要部件,
所处的工作条件十分恶劣,
机械负荷和热负荷较高,
加之安装调整不当,
常会出现喷雾不良,
喷孔滴油、积炭,
甚至针阀卡死等故障,
影响柴油机的正常工作,
使功率下降,
油耗增加,
使用寿命降低。
一旦喷油嘴发生故障,
运转的发动机就会产生排气冒黑烟,
各缸工作不均匀、
震动加剧,
功率下降等异常现象。
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可依次采用断缸法找出发生故障的喷油嘴。
将发动机怠速运行,
依次停止各缸喷油,
当某缸停止供油时,
若排气不再冒黑烟,
发动机转速变化不明显,
则是该喷油嘴发生故障;
若发动机转速显著下降,
工作状况反而变得不好,
则是该缸喷油嘴工作正常。
喷油嘴的常见故障及其检修方法如下。
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1)喷油嘴不喷油。
应检查油路中是否有空气,
若有空气及时排除。
还应检查输油泵供油是否正常,
燃油系统是否漏油,
喷油针阀是否卡死在针阀孔中,
必要时拆检清洗予以修复。
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2)密封锥面磨损。
一般阀体锥角为59°,
而针阀锥角为60°
接触面宽度为0.2~0.3mm。
若进入喷油嘴的燃油内含有微粒机械杂质,
其锥面表面就会磨出沟痕,
接触带增宽,
燃油便从座面处泄漏滴油,
造成焦结积炭,
启动困难、冒黑烟、功率下降、油耗增加。
应经常清洗维护,
必要时更换新件
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3)针阀导向表面磨损。
针阀体配合间隙很小,
大约仅为0.002~0.004mm,
若两零件表面有尘土及机械杂质侵入,
就会破坏导向表面的几何精度和光洁度,
接触面产生很高压力和瞬时高温,
致使表面发生黏着磨损而卡死。
遇此情况应更换新件。
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4)轴针和喷孔磨损。
燃油以较高压力和速度冲刷,
是造成针阀轴针
和阀体喷孔磨损的主要形式。
同时轴针的喷头部分伸入到燃烧室
与燃烧气体接触,
使表面变脆,
而产生剥落或梳状沟痕,
轴针头由原来圆柱形变为圆锥形,
喷孔孔径也磨损增大,
失去了正圆形,
均导致喷油压力下降,
喷雾质量恶化和喷油时间缩短,
应予换件修复。
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5)调压弹簧弹力不足。
使喷油器喷射压力过低,
燃油雾化不良而无法调整,
甚至汽缸内压缩气体顶开喷油器针阀,
经回油管到高压油泵,
导致不泵油而使柴油机熄火。
对此应更新调压弹簧,
在无新调压弹簧可换的情况下,
可在原调压弹簧与调压弹簧座间,
加一个厚度适宜的小垫圈,
用以增加弹簧的预紧力
来解决弹力不足的问题。
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