學習情境-噴油器電磁閥的檢修see

1、2009.1學習情境3：執(zhí)行器的檢修項目項目3.23.2：噴油器電磁閥的檢修：噴油器電磁閥的檢修 2009.1用于精確控制噴油量、噴油正時以及噴油規(guī)律。1.Bosch共軌系統(tǒng)的噴油器電磁閥Bosch共軌的噴油器（含電磁閥）如圖1所示。一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1 Bosch共軌的噴油器1.電磁閥線圈供電；2.控制閥彈簧；3.電磁鐵及線圈；4.樞軸；5.回位彈簧；6.空腔；7.球閥；8.回油節(jié)流油道；9.閥控制腔；10.接共軌；11.進油節(jié)流孔；12.控制活塞；13.油嘴彈簧；14.壓桿；15.承壓腔；16.油嘴軸針；17.噴油嘴 2009.1目前，國內(nèi)生產(chǎn)的國柴油機，為解決排放及降低噪

2、音，噴油器的噴油過程廣泛采用預噴射加主噴射的過程。國內(nèi)應用的Bosch第二代共軌系統(tǒng)，噴油器電磁閥噴油波形如圖2所示。 一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖2 Bosch第二代共軌系統(tǒng)的噴油器的電流波形2009.1（1）主噴射電流波形的組成及作用主噴射電流波形由峰值電流和維持電流組成。各段電流的作用及相關(guān)說明如下： 1）峰值電流使電磁閥的上升響應速度加快。一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理2009.12）在峰值電流后為維持電流，以減少系統(tǒng)能量消耗。這就是典型的電流控制型噴油器驅(qū)動形式，電流控制型驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要比電壓控制型更復雜，因為從其命名就可以知道，它除了完成基本的開/關(guān)功能外，還要提供電流

3、限制功能。驅(qū)動器電路工作時，回路電流在一段時間內(nèi)不受限制，直到噴油嘴針閥開啟為止。這個時間周期被制造廠商預先調(diào)整，一旦電磁噴油器針閥開啟，因工作氣隙較小, 磁路磁阻很低, 電磁線圈通入較小的保持電流便能產(chǎn)生足夠大的電磁吸力維持電磁控制閥的開啟狀態(tài)，于是驅(qū)動器控制電流訊速下降到一個較小值，以保護噴油器不會因在整個脈沖周期內(nèi)承受大電流而發(fā)生過熱損壞，節(jié)省電能，同時有利于電磁控制閥的快速閉合。 一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理2009.1為了精確計量燃油，要求噴油器電磁閥的開啟響應和關(guān)閉響應時間之和應一般小于0.5ms，電磁閥體的感抗會使閥體響應滯后，因此采用低感抗的高頻電磁閥并配合以電流控制驅(qū)動電

4、路，驅(qū)動電流、噴射率、閥體升程關(guān)系如圖3所示。電流控制型噴油器驅(qū)動有兩種方法降低回路電流，普遍使用的是一種控制電路阻抗限流的方法。通過控制晶體管的基射極電流，來控制集射極電流的大小，這個階段晶體管工作在放大區(qū)，自身的發(fā)熱較大，散熱問題必須考慮。另一種方法是周期性的使用電路處于開/關(guān)狀態(tài)，當這個過程足夠快的時候，電磁噴油器的磁場不會崩潰，噴油器將保持在開啟狀態(tài)。一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理2009.1（2）預噴油電流波形在主噴之前進行的預噴射（時間間隔約1ms） 可以使燃燒噪音明顯降低，但由于噴射會導致PM排放增加，因此可以使預噴射段靠近主噴射段，以降低PM排放。因為預噴油時間短暫（約為0.

5、5ms），所以只出現(xiàn)峰值電流。 一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理2009.1一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖3 噴油器電磁閥的特性曲線2009.1（3）多段噴射介紹進入電控共軌系統(tǒng)時代以后，由于采用時間控制，噴油率形狀的控制進入了新階段。多段噴射也就是將一個噴油循環(huán)細分成若干段相互關(guān)聯(lián)的、各自獨立的噴射段，即引導噴射、預噴射、主噴射、后噴射及次噴射等如圖4所示。一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖4 多段燃油噴射在多段噴射過程中，電磁閥必須完成多次開啟、關(guān)閉動作，因此驅(qū)動能量和消耗能量成了問題，通常采用電容儲能驅(qū)動方式，這種儲能方式以往運用在高速發(fā)動機的點火系統(tǒng)。 2009.12.Delphi

6、共軌系統(tǒng)的噴油器電磁閥目前，國柴油機配套的Delphi共軌系統(tǒng)的噴油器如圖5所示。一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖5 玉柴4F柴油機Delphi共軌系統(tǒng)的噴油器體及其剖面結(jié)構(gòu) 說明：該噴油器無壓力室式噴油器 2009.1一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖6 玉柴4F柴油機Delphi共軌系統(tǒng)噴油器噴油過程 2009.13.Denso共軌系統(tǒng)的噴油器電磁閥目前，國內(nèi)生產(chǎn)的部分中型、重型國柴油機，如重汽的WD6135、上柴的SC8DK采用了Denso的ECD-U2（HP0高壓泵）共軌系統(tǒng)。噴油器及電磁閥的工作原理基本相同，在此，不再敘述。下面單獨說明噴油器的控制電路及觸發(fā)電壓等相關(guān)問題。為了改善

7、噴油器的敏感度，將驅(qū)動電壓變?yōu)楦唠妷海瑥亩铀匐姶啪€圈磁化和噴油器電磁閥的響應。ECU 中的充電電路將蓄電池電壓提高到大約100V，維持電壓12.8 V，它通過ECU 發(fā)出的驅(qū)動噴油器的信號而施加到噴油器上。一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理2009.1一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理圖7 Denso噴油器的控制電路2009.1一、噴油器電磁閥的結(jié)構(gòu)及工作原理噴油器為了實現(xiàn)高頻動作，其觸發(fā)電壓一般為幾十伏，甚至上百伏，原因是ECU內(nèi)設置了大容量的電容器，利用了電容儲能的驅(qū)動方式。怠速時，實測的圣達菲車D4EA柴油機噴油器的驅(qū)動電壓值如圖8所示，ECU內(nèi)的電容器如圖9所示。圖8 噴油器的驅(qū)動電壓

8、圖9 ECU（已燒毀）內(nèi)的電容器 2009.1下面給出幾個機型噴油器的參數(shù)：1.長城車GW2.8TC型柴油機BOSCH共軌CR1P2型，噴油孔直徑0.137 mm，6孔，電磁閥靈敏度0.2ms，最大噴油壓力1450bar。2.玉柴4F Delphi共軌6孔，無壓力室式，工作電流616A ，2次噴油間隔0.2ms，16位修正碼，最大噴油壓力1600bar。3.玉柴國BOSCH共軌CRIN2型，最大噴油壓力1600bar，電器參數(shù)如下表所示。二、噴油器電磁閥的檢修線圈電阻0.23當20時，公差5%線圈電感（提升段）H150當20時線圈電感（保持段）H35當20時提升電壓V48提升開始時，20提升電

9、流A2426設定值25A保持電流A1113設定值12A2009.14.下面以長城車GW2.8TC型柴油機BOSCH共軌系統(tǒng)為例，分析噴油器電磁閥的檢修。如圖10所示，每個噴油器電磁閥有2個接線端子，每個端子與ECU的對應端子相連。如圖11所示，每個噴油器有一個唯一的IQA (Injector Quantity Adjustment) 碼。 二、噴油器電磁閥的檢修圖10 噴油器電磁閥與ECU的電路連接 圖11 噴油器IQA碼的位置 2009.1（1）外線路檢查。參考圖10，用萬用表的電阻擋，分別測量各噴油器電磁閥與ECU對應端子之間的電阻值，來判斷外線路是否存在短路及斷路故障；（2）電磁閥電阻值

10、測量。關(guān)閉點火開關(guān)，分別拔下各噴油器電磁閥插頭，測量各電磁閥側(cè)1與2端子間的電阻，正常情況下，兩端子間的電阻值應在0.2 -0.4左右；（3）電磁閥工作電流檢查。發(fā)動機工作時噴油器的峰值電流為18A左右，保持電流為12A左右（用Bosch KTS或其他診斷儀，并需要接鉗式電流表，來檢測噴油器的工作電流波形，十分方便）；鉗式電流表如圖12所示。 二、噴油器電磁閥的檢修圖12 鉗式電流表 2009.1三、噴油器電磁閥失效模式分析2.玉柴國 BOSCH共軌當某缸噴油器出現(xiàn)驅(qū)動模塊、驅(qū)動線路或電磁閥本身故障時，會出現(xiàn)下列現(xiàn)象：a.故障燈亮；b.某缸不工作，發(fā)動機功率下降，扭矩不足；c.出現(xiàn)相應的故障碼

11、：P1203、P1204、P1209、P120B、P120C、P1211、P0261、P0262、P0264、P0265、P0267、P0268、P0201、P0202、P0203、P0204等。 2009.1 3.玉柴國Delphi共軌系統(tǒng) a.故障燈亮； b.某缸不工作，發(fā)動機功率下降，扭矩不足； c.出現(xiàn)相應的故障碼：P1201、P1202、P1203、 P1204、P1618、P1619、P1611、P1612、P0201、 P0202、P0203、P0204等。 注意：當噴油器電磁閥失效，則必須更換整個噴 油器，不可以更換電磁閥！三、噴油器電磁閥失效模式分析2009.14.玉柴國De

12、lphi單體泵系統(tǒng) 當出現(xiàn)下列條件時：1) 某一缸驅(qū)動線路開路；2）某一缸驅(qū)動線路短路；3) 某一缸驅(qū)動線路高端對地短路；4) 某一缸驅(qū)動線路高端對電源短路；5) 某一缸驅(qū)動線路低端對地短路；6) 某一缸驅(qū)動線路低端對電源短路。三、噴油器電磁閥失效模式分析ECU采取下列處理措施：1）故障燈閃爍，產(chǎn)生相應故障碼；2）油門仍然起作用；3）針對1）、2）、5）進入條件，僅該缸停噴；2009.14）針對3）、4）進入條件，該缸所屬高端驅(qū)動模塊（bank）的相關(guān)單體泵全部停噴：例如第1缸出現(xiàn)3）故障，則第1、 3、 5單體泵全部停噴；例如第6缸出現(xiàn)4）故障，則第2、 4、 6單體泵全部停噴；這種故障模式導致運行及起動非常困難；5）針對6）進入條件，該缸所屬高端及低端驅(qū)動模塊的相關(guān)單體泵全部停噴：例如第1缸出現(xiàn)6）故障，則第1、 2、 3 、5單體泵全部停噴；這種故障模式通常導致無法運行及起動。 三、噴油器電磁閥失效模式分析2009.1 說明：1.目前國電控單體泵（組合泵）柴油機，只是采用了機械式噴油器，國柴油機采用了電控噴油器。2.壓電噴油器壓電晶體式噴油器以在第三代共軌