柴油发动机的检测与故障诊断解读.docx

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1、毕业设计（论文）题 目：柴油发动机的检测与故障诊断20xx年xx月i毕业设计（论文）摘要柴油机作为一种重要的动力机械，广泛应用于各个行业，在国民经济和日常生活 中起着举足轻重的作用。柴油机集往复、回转、冲击等运动部件于一体，具有结构复 杂、工作条件恶劣、运用负荷范围大的特点。对柴油机的状态进行追踪并进行故障诊 断可以有效提高柴油机运行效益。为提高柴油机动力装置的安全性和可靠性，对柴油 机进行检测和故障诊断具有十分重要的意义。本论文主要通过四部分分析了柴油机的检测诊断技术，第一步部分总结柴油机故障诊断国内外研究现状与发展动态。第二部分是通过查找资料总结出柴油机检测诊断 的几种重要方法。第三部分是

2、对柴油机的燃油供给系的检测与诊断，这部分主要通过分析柴油机燃油供给系统高压油管的油压波形特征和供油正时的检测研究了燃油供 给系统的检测诊断策略。第四部分是简要介绍电控柴油机的检测与故障诊断，这部分 是主要通过对电控柴油机的故障检测与诊断的原则，方法和原因分析进行说明，从而 对电控柴油机检测与诊断有所了解。第五部分是对柴油机未来检测与诊断的展望，说 明以后的发展趋势。关键词：柴油机；检测方法； 故障诊断； 燃油供给系统5毕业设计（论文）外文摘要Title : Detection and fault diagnosis of diesel engineAbstract :Diesel engine

3、 as a major power machinery, widely used in various industries, in national economy and daily life play a decisive role in.Diesel engine set of reciprocating, rotary, shock and other moving parts in one, has a complex structure, poor working conditions, using the load range characteristics. Onthe st

4、ate of diesel engine for tracking and fault diagnosis can effectively improve the diesel engine running benefits. In order to improve the safety of diesel engine power plant and the reliability of diesel engine, fault detection and diagnosis is very important.This paper mainly through the four part

5、of the analysis of the diesel engine testing and diagnosis technology, the first step of diesel engine fault diagnosis research status at home and abroad and the development trends. The second part is to find the information by summing up diesel engine detection and diagnosis methods. The third part

6、 of the diesel engine fuel supply system of detection and diagnosis, this part mainly through the analysis of the fuel supply system of diesel engine high pressure oil pipe oil pressure waveform characteristics and fuel injection timing detection of fuel supply system in the detection and diagnosis

7、strategy. The fourth part is the brief introduction of electronic control diesel engine fault detection and diagnosis, this part is mainly based on electronic controlled diesel engine fault detection and diagnosis principle, method and the analysis of the reasons for that, so on electronic controlle

8、d diesel engine detection and diagnosis knowledge. The fifth part is the detection andthediagnosis of diesel engine the future prospect, 川ustrates development trend of the future.Keywords: diesel engine; detection method; fault diagnosis; fuel supply system目录1弓I言61.1 柴油机故障诊断国内外研究现状与发展动态 61.2 柴油机故障诊断

9、目前存在的问题分析 71.3 柴油机故障诊断技术的发展趋势 82柴油机检测诊断的方法 92.1 仪器检测诊断法和传统经验检查法 92.2 振动噪声检测 92.3 油样分析 102.4 基于神经网络的诊断法 102.5 灰色系统法 102.6 无损探伤技术 103传统柴油发动机燃料供给系统的检测与故障诊断 113.1 柴油机的供油压力及波形分析 113.2 主要检测项目及波形介绍 123.3 常见的几种故障波形 143.4 柴油机供油正时的检测 153.5 柴油机故障诊断实例分析 174电控柴油发动机的故障检修 184.1 故障诊断与检修的基本原则 184.2 故障诊断方法及原因分析 185柴油

10、机的检测与故障诊断的展望 21结论 22致谢 23参考文献 241引言柴油发动机是一种用途非常广泛的动力机械。其可靠性和耐久性在运行过程 中的地位日益突出。由于发动机强化程度提高，其结构变得极为复杂，工作条件也 十分恶劣，发生故障的可能性大大增加。为确保发动机安全运行，提高其可靠性和 安全运转率，必须加强发动机运行管理，加强对发动机故障的早期诊断和预防。 目前，对柴油机的故障处理普遍采用定期检修保养和事后维修方法，这种方法缺乏事故预见能力、维修成本高、效率低。随着电子技术、检测技术、信号处理技 术和计算机技术的发展，柴油机故障诊断技术也在不断地提高。柴油机作为最常用的动力机械设备， 广泛应用于

11、石油矿场、固定发电、铁路 牵引、工程机械及特种船舶等领域，日益朝着大型化、高速化、精密化方向发展。 随着柴油机工作性能的不断改善，自动化程度越来越高，一方面， 它将大大提高 劳动生产率，提高产品质量，降低生产成本和能耗；但另一方面，带来的问题是， 一旦其中某一部分或某一环节发生故障， 往往会造成停工停产，直接或间接造成 巨大的经济损失，甚至造成关键设备损坏，危及人身安全。1.1 柴油机故障诊断国内外研究现状与发展动态目前国外在机械故障诊断领域的研究十分活跃，德国、瑞典、日本和美国等 国家的技术相对比较先进。这些国家的通用机械故障诊断技术比较发达，如信号处理技术、测振仪器仪表等。日本吸取别人的新

12、技术，总结经验，迅速消化吸收， 发展自己的诊断仪，开发了一些使用简单方便的简易测定诊断仪表。如世界著名的工程机械综合厂小松制作所生产的 CDK799- 200发动机检测仪。美国GE公司 在他们制造的机车柴油机上安装了在线监测系统用不同类型的传感器来测量柴 油机的曲轴箱压力、转速、水温、油温及油压等参数，从而实现对柴油机工作状 态的监测。国内在柴油机故障诊断方面也做了大量的工作，经过十几年的努力， 虽然应用范围还比较小，但已逐渐进人实用研究阶段。如北京铁路局把油液分析 技术应用于柴油机车对柴油机的状态监测，通过对198台运行中的柴油机的监测，预报故障在70犯上，取得了可观的经济效益。石家庄铁道学

13、院应用油液分 析技术对施工机械进行监测，也取得了成效。尽管柴油机故障诊断己经取得了长足的发展，但它是一门正在发展的新兴学科，还远没有达到完善的水平呀。基于 振动信号分析的旋转机械故障诊断技术已较成熟，在大电机、汽轮发电机组等 的故障诊断方面发挥了重要作用，取得了重大的经济效益和社会效益。但是， 柴 油机是一种复杂的往复式动力机械，由于结构复杂，运动部件多等因素，柴油机故故障诊断十分困难，对柴油机故障诊断技术的研究一直是人们潜心研究的一个 难题。柴油机故障诊断技术是利用柴油机的状态信息和历史状况，通过分析和处理来定量识别并预测异常故障未来状态的一门建立在多学科基础上的综合技术。柴油机状态监测与维

14、修己从最开始的事后维修发展到定时检测，再到基于现代故障诊断技术的视情维修，国内许多高校和研究所也正对柴油机故障诊断技术进行 研究。机械故障诊断学是上世纪 60年代开始形成并在近年来取得迅速发展的一门学科，它的研究内容是机器或机组运行状态的变化在诊断信息中的反映，是机械运行状态的科学。由于不断吸收近代科学技术发展的最新成就，诊断和应用技 术都有了长足的进步，目前已发展为一门集数学、物理、力学、化学、计算机与 微电子技术、信息处理技术、人工智能等多种专业学科于一体的新兴交叉学科。诊断技术的发展体现在设备诊断的整个过程中，包括故障的研究、状态信息的采集、信号处理、故障特征提取、设备状态的分析以及信息

15、的贮存与管理等内容。1.2 柴油机故障诊断目前存在的问题分析近年来，柴油机故障诊断技术有了较快的发展，各种方法也在推陈出新。但 是，这些方法多局限在实验室内的模拟阶段， 离实际应用还有距离。其困难表现 在：(l)柴油机是典型的多系统、多层次的复杂系统。其结构异常复杂，输入与输 出的关系很不明显，很难用合适的模型来表达其结构、功能或状态。(2)故障与征兆之间关系的不确定性。一种故障可能引起多个征兆，而一个征 兆可能有多个故障引起，而且经常可能是多个故障同时发生。(3)柴油机的工作环境大都比较恶劣， 是在强振、强噪声、高温等的因素下工 作的，许多有用的信号往往被噪声淹没。(4)柴油机内部高度相互影

16、响的部件很接近， 使得来自这些部件的特征信号发 生重叠和混响，难以解调分离。对于小型紧凑的柴油机尤其如此。(5)柴油机结构、运动状态复杂，型号多样，难以归纳出共性。适用于某型 号的柴油机的分析方法，对另一型号的柴油机未必可行；对同一机型取不同的测点进行测量，即使故障类型相同，所测量的结果都有可能是矛盾的。(6)发展不平衡。旋转机械的故障诊断理论和实践都取得了较成熟的效果， 而往复式机械(柴油机)的诊断理论和实践都有待于提高。(7)测量分析仪器和诊断仪器相脱离。便携式的测量分析仪器一般为传感器、 放大仪、数据采集系统加频谱仪，无具体设备的特征数据并缺乏诊断型系统。而 较好的诊断仪器多为专用的、固

17、定式的， 一般固定在工厂里或设备上，并专为该 设备服务。(8)柴油机的诊断专用系统还比较落后。现有的诊断手段主要有测功台、简 易柴油机诊断仪表、精密信号分析仪等几种。这几种诊断方式都满足不了对柴油 机进行综合故障诊断的实际需要。上述问题大大增加了柴油机故障诊断的难处。 事实证明，对于柴油机这样的 复杂机械系统，使用有限的诊断参数或有限的知识是不能有效地进行故障诊断 的。必须有目的地拓宽监测范围，并将各个诊断参数综合使用，在大量地积累诊 断知识的基础上，通过计算机的系统分析， 才能得到有效的结果。这就必然使柴 油机的故障诊断技术走上智能化的道路。1.3 柴油机故障诊断技术的发展趋势柴油机故障诊断

18、技术的发展趋势是实时在线诊断、多源信息融合和网络化。在实时在线诊断方面，应重点研制适合柴油机故障诊断的专用新型集成化传 感器，特别是长寿命的可预埋于柴油机内的传感器。 在分析柴油机运动状态及振 动机理的基础上，寻找各缸振动信号之间相互交叉影响最小的最佳测点。利用现代时频分析、模糊逻辑、小波分析和粗糙集理论等信号处理方法提取柴油机状态 信息的故障特征，利用神经网络、 专家系统等实现故障的自动诊断。 充分利用神 经网络等的自学习能力并对历史数据进行数据挖掘，最终实现在线故障诊断。在柴油机故障诊断过程中，可以利用的状态信息很多，诸如机器振动、机器 声响、机器运行过程中的如油温、水温、排气温度、油压、

19、输出功率、转速、扭 矩等过程量和过程参数以及油样、烟色等机器残留物及排放物信息等等。如何对大量信息进行多源信息融合和综合利用，是今后柴油机故障诊断技术需要重点研 究的课题之一。网络化也是柴油机故障诊断技术的发展方向，利用网络将多个故障诊断系统 联系起来，实现资源共享，可以提高诊断的质量和精度。将故障诊断系统与数据 采集系统结合起来组成网络，有利于机组的管理，减少设备投资， 提高设备利用 率，必要时可与企业的 MIS系统相联结，促进企业管理的现代化。2柴油机检测诊断的方法由于柴油机的复杂性和其故障与征兆之间关系的复杂性，形成了它检测诊断 是一种探索性的过程特点。就柴油机故障诊断技术这一学科来说，

20、 重点不仅在于 研究故障本身，而是在于研究检测诊断的方法。对柴油机检测诊断过程由于其复 杂性，不可能只采用单一的方法，而要采用多种方法，下面介绍几种对柴油机检 测诊断时常用的方法：2.1 仪器法检测诊断法和传统经验检查仪器检测诊断法：是综合利用机械、电子、流体和振动、声学、光学等技术, 在不解体的情况下，通过参数、曲线、波形的变化，测试汽车性能和故障。还可 以应用微机自动分析、判断、打印检测结果。其优点是准确性高，能定量分析， 容易掌握。人工经验检查法：是通过设备运行工作情况的观察，凭借检验人员丰富的实 践经验，借助感官，眼看、耳听、手摸、鼻子闻，对设备运行状况进行定性分析 或对故障部位和原因

21、进行判断的一类检查方法。 目前，这类方法仍被广泛使用着， 如车辆的外观检查。随着汽车行驶里程增加，零件产生磨损、腐蚀、疲劳、变形、 老化，或意外事故损坏，均会表现出种种外部症状。如车体不周正，车身和驾驶 室钺金件开裂、变形，油漆脱落、锈蚀，甚至一些能引起重大事故的部位有问题， 如转向横、直拉杆球头松旷，传动轴螺栓松动，都可以通过人工检查来发现。2.2 振动噪声检测振动分析法是测试柴油机在工作时产生的振动信号，然后进行数据分析和处 理，诊断内部零件的状态。分析柴油机表面振动信号的方法主要有时域分析和频 域分析两方面。时域分析主要研究柴油机部件的传递函数特性，对采集到的柴油机表面振动信号使用倒谱分

22、析分离重叠信号， 解调混响，再利用倒滤波技术消除 由于结构谐振和吸收造成的信号失真， 恢复机体内部的源信号。频域分析是频谱 分析或功率谱分析，再加以适当的滤波技术。该方法将振动信号分解成它的频率 分量或谐波，这些谐波又分为不同的振动阶次，每个阶次都有其独特的含义，把故障状态下振动信号的特征与正常状态下振动信号的特征进行对比，得出故障模式。2.3 油样分析在机械故障诊断中，检测润滑油中铁的含量可以间接判定金属部件的磨损。 在柴油机状态监测中，润滑油的铁谱及光谱分析是可行而有效的方法。铁谱和光 谱在其监测功能上有各自的优势和不足， 光谱可以准确地测定润滑油中磨损元素 的含量，但不能了解其存在的形状

23、，而且其监测灵敏度又受到磨粒本身粒度的影 响，因此无法判断磨损的类型。铁谱可以直观地了解磨粒的形状、大小和成份等 重要的磨损信息，但对有色金属就不具有与铁系磨粒相同的灵敏度， 而且分辨能 力不如光谱分析仪。所以联合采用铁谱及光谱技术，获得了取长补短的效果。2.4 基于神经网络的诊断法神经网络的诊断方法是通过选择关键参数作为网络的输入层，故障类型在输出层给出。BP神经网络由于具有较强的非线性映射能力而被广泛应用于故障诊 断领域。它通过对故障实例的训练和学习，用分布在神经网络中的连接权值来表 达所学习的故障诊断知识，具有对故障的联想记忆、模式匹配和相似归纳的能力， 可以实现故障和征兆间的复杂的非线

24、性映射关系。但是，基本BP算法存在着局部极值和收敛速度慢等缺点。在神经网络中引入模拟退火法和遗传算法，可以有 效地解决局部极值，提高算法的收敛速度。2.5 灰色系统法灰色诊断法是灰色系统理论在故障诊断中的应用。 灰色系统理论是我国学者 邓聚龙教授于1982年提出的，目前已在科技及社会经济各领域内获得了成功的应 用，具有一定的世界影响。任何动态过程都可以称之为系统。当系统的参数及其内部的结构和与外部联 系的关系（即传递函数的特性）已知时，其输入输出关系便确定了。这种系统可称 之为“白色”系统。当系统的参数和内部结构及特征无法获知时，这种系统便称为“黑色”系统或黑箱。而对系统的参数，结构和特征部分

25、已知，部分未知时， 这种系统则称之为“灰色”系统。或者更概括地说，部分信息已知，部分信息未 知的这类系统便可称之为“灰色”系统。灰色系统理论是用一种新颖思路和独特方法研究利用已知信息来确定系统 之未知信息而使系统由“灰”变“白”的过程，又称为系统的“白化过程”。一 台运行中的设备就是一个复杂的灰色系统。它主要表现在其故障（输入）和征兆（输出）之间关系的随机性和模糊性。灰色系统理论则把这种关系统称为“灰色” 关系，进行统一处理。而整个故障诊断的过程就是灰色系统理论处理问题过程的 具体体现。因此自80年代末期以来，灰色诊断法在崭露头脚的短短的几年中便 受到普遍的关注和青睐，具有很大的发展前途。2.

26、6 无损探伤技术无损探伤技术是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法，它是在不破坏材料表面及内部结构的情况下检验机械零部件缺陷的方法。它使用的手段包括超声、红外、X射线、Y射线、声发射、渗透染色等。这一套方法目前已 发展成一个独立的分支，在检验由裂纹、 砂眼、缩孔等缺陷造成的设备故障时比 较有效。其局限性主要是其某些方法如超声、 射线检测等有时不便于在动态下进 行。以上这些方法是我在这段时间在通过图书管、 上网以及老师所提供的资料总 结出来的，对柴油机检测诊断的方法还有很多， 我就不做介绍了，在以后的章节 中我将重点介绍仪器检测诊断法、振动噪声检测和油样分析法在柴油机检测诊断 中的应运

27、。3传统柴油发动机燃油供给系统的检测与故障诊断3.1 柴油机的供油压力及波形分析柴油机燃料供给系工作性能的好坏，在很大程度上取决于喷油泵及喷油器的 工作质量。喷油泵和喷油器的工作质量，可通过高压油管中的压力变化情况及针 阀升程情况反映出来。因此，用示波器观测高压油管中的压力波形与喷油泵凸轮 轴转角的对应关系，观测喷油器针阀升程与凸轮轴转角及高压油管中压力的对应 关系，就可以判断柴油机供给系的工作是否良好。图1是在柴油机有负荷情况下实测的某缸高压油管内压力p和针阀升程S随凸轮轴转角8的变化曲线，图中可以看出针阀升程S与压力p的对应关系。其中： pr为残余压力，po为针阀开启压力，pb为针阀关闭压

28、力，pmax为最大压力。在 横坐标方向上，整个曲线可划分为三个阶段，其中：I为喷油延迟阶段，若调高 针阀开启压力po,高压油管渗漏，出油阀偶件或喷油器针阀偶件不密封，随意 增加高压油管的长度或增加高压油系统的总容积 （如漏装减容体）等，都会使这个 阶段延长。n为主喷油阶段，该阶段的长短主要与柴油机负荷有关， 对于柱塞式 喷油泵来说，即与柱塞的供油有效行程长短有关，供油有效行程越长，该阶段越长。III为自由膨胀阶段，若高压油管内最大压力 pmax不足，可使该阶段缩短， 反之使该阶段延长。图1高压油管内压力曲线和喷油器针阀升程曲线a）喷油泵端压力曲线；b）喷油器端压力曲线；c）针阀升程曲线从图中可

29、以看出，第I、R阶段为喷油泵的实际供油阶段，第R、III阶段为喷油器的实际喷油阶段。在循环供油量一定的情况下，若I阶段延长和田阶段 缩短，则喷油器针阀升程所占凸轮轴转角减小，使喷油量减少。反之，若 I阶段 缩短和III阶段延长，则使喷油量增大。因此，曲线上三个阶段的长短，对该缸 工作的好坏是有影响的。多缸发动机各缸对应的I、H、III阶段如果不一致，则对发动机工作性能的影响更大。所以， 必须将各缸的压力波同时取出，以多种 形式进行对比观测。3.2 主要检测项目及波形介绍利用示波器可观测柴油机燃料系的以下主要项目。3.2.1 观测压力波形可观测到各缸高压油管中压力变化的波形。这些波形能以多缸平列

30、波、多缸并列波、多缸重叠波、单缸选缸波和全周期单缸波的形式出现。全周期单缸波：即单独将某一缸高压油管中的压力随喷油泵凸轮轴转过 360度时的变化情况显示出来的波形，如图 2所示。波形上有一个人工移动的亮 点，指针式表头可以指示出亮点所在位置的瞬态压力。因此移动亮点可准确测出某缸高压油管中的参与压力（Pr）针阀开启压力（Po）、针阀关闭压力（Pb）和最大压力（PmaX图2全周期单缸波 多缸平列波：即以各缸高压油管内的残余压力（ Pr）为基线，将各缸波 形按着火次序从左向右首尾项链的一种排列形式， 如图3所示。利用该波形可以 观测到各缸点在高度上是否一致，因而可用于比较各缸上述压力值的一致性。图3

31、多缸平列波 多缸并列波：即将各单缸波形按着火次序自上而下单独放置并将其首部对齐的一种排列形式，如图4所示。通过观察各缸波形三阶段面积大小，可用于比较各缸供油量、喷油量的一致性图4多缸并列波多缸重叠波：即将各单杠波形之首对齐并重叠在一起的一种排列形式， 如 图5所示。利用该波形可观测到各缸波形在高度、长度和面积的一致程度， 可用 于比较PR Pb、Pmax Pr、供油量和喷油量的一致性图3-5 多缸重叠波3.2.2 观测针阀升程波形可观测到喷油器针阀升程与喷油泵凸轮轴转角的对应关系和针阀升程与高 压油管中压力变化的对应关系。3.2.3 检测瞬态压力可观测出高压油管内的最高压力和残余压力，有些仪器

32、甚至能测出喷油器针 阀开启压力和关闭压力。3.2.4 供油均匀性判断通过比较各缸高压油管中压力波形的面积，可观测到各缸供油量的一致性， 并能找出供油量过大或过小的缸。3.2.5 观测异常喷射根据针阀升程波形，客观测到停喷、间隔喷射、二次喷射、喷前滴漏、镇阀 和针阀升程波形，可测得1缸或某缸的供油提前角和喷油提前角。3.2.6 检测供油正时和喷油正时利用闪光法和缸压法，再配合以被测缸高压油管中压力波形和针阀升程波形，可测得1缸的供油提前角和喷油提前角。3.2.7 检测供油间隔通过观测屏幕上各缸并列线对应的凸轮轴角度， 可检测到各缸供油间隔的大 小。3.3 常见的几种故障波形通过对各种转速下压力波

33、形，针阀升程波形和瞬态压力的观测， 可以有效地 判断气缸供油量、喷油量、供油压力、喷油压力和供油间隔的一致性。针阀升程 是判断实际喷油状况的重要参数。因此， 通过对针阀升程波形的观测，可发现喷 油器有无间断喷射、二次喷射和停喷等故障，常见的故障波形如下：1喷油泵不供油或喷油器针阀在开启位置“咬死”的故障波形如图6所示；图6喷油泵不供油或喷油器针阀在开启位置“咬死”故障图2喷油器针阀在关闭位置不能开启的故障波形图如图7所示；图7喷油器针阀在关闭位置不能开启的故障波形图3喷油器喷前滴油的故障波形如图8所示；图8喷油器喷前滴油的故障波形4高压油路密封不严的故障波形图如图 9所示；图9高压油路密封不严

34、的故障波形5残余压力（Pr）上下抖动的故障波形如图10所示，说明喷油器有隔次喷射现 象。图10残余压力（Pr）上下抖动的故障波形3.4 柴油机供油正时的检测供油正时，是指喷油泵正确的供油时间，一般用供油提前角表示。供油提前 角，是指喷油泵第1缸柱塞开始供油时，该缸活塞距压缩终了上止点的曲轴或凸 轮轴转角0柴油在气缸中燃烧存在着着火落后期， 要想使活塞在压缩终了上止点喷油泵向喷油器供附近获得最大爆发压力，喷油器必须在该上止点前开始喷油油时，由于高压油管的弹性变形和压力的升高及传递都需要一定时间，因而开始供油时间比开始喷油时间还要提前。供油提前角的大小，对柴油机的工作过程影响很大。当供油提前角过大

35、时， 气缸内的速燃期在压缩终了上止点以前发生， 亦即气缸内爆发压力的峰值在活塞 到达上止点以前出现，这将造成功率下降、工作粗暴、油耗增加、着火敲击声严 重、怠速不良、加速无力及起动困难等现象。当供油提前角过小时，气缸内的速 燃期在压缩终了上止点以后较远处发生， 使爆发压力的峰值降低，同样造成功率 下降、油耗增加、加速无力等现象，且会引起发动机过热。因此，柴油发动机具有一个最佳供油提前角是非常重要的。所谓最佳供油提 前角，是指在转速和供油量一定的情况下，能获得最大功率、最小耗油率和最佳 排气净化的供油提前角。运行中的柴油车，其发动机的最佳供油提前角应随转速 和供油量的变化而变化。当转速越高、供油

36、量越大时，最佳供油提前角也应越大。 为此，有些柴油机的喷油泵上装有供油提前角自动调节器，能在初始供油提前角的基础上，随转速的变化自动调节；也有些柴油机仅能根据常用工况（转速和供油量）确定一个固定的最佳供油提前角，使用中不再发生变化。在柴油机使用过程中，如发觉供油正时有问题或喷油泵拆下检修重新装回发 动机时，均需检查并校正供油正时，其方大体法如下： 3.4.1用闪光法检测供油正时用闪光法制成的供油正时仪，其组成、结构、工作原理和使用方法与点火正 时仪基本相同。常见的柴油机供油正时仪，其油压传感器用接在第1缸高压油管与喷油器之 间或外卡在高压油管上，可使油压变为电信号， 并触发频率闪光灯（正时灯）

37、。正 时灯每闪光1次表示第1缸供油1次，因此闪光与第1缸供油同步。当用正时灯 对准柴油机第1缸压缩终了上止点标记，并按实际供油时间闪光时，可以看到运 转中的柴油机在闪光的照耀下，其转动部分（飞轮或曲轴传动带轮）上的供油提前 角记号或规定角度还未到达固定标记，即第 l缸活塞还未到达上止点。此时，若 调整正时灯上的电位器，使闪光逐渐延迟至转动部分上的供油提前角标记或规定 角度正好对准固定标记时，那么延迟闪光的时间就是供油提前的时间， 经过变换 将其显示到指示装置上，便可读出要测的供油提前角。3.5 柴油机故障诊断实例分析故障现象：一辆奥迪 A6L TDI柴油车无法起动、无故障代码。问诊：用户反馈，

38、车辆在故障发生前期，在行驶中故障灯会突然亮一下，然 后车辆就无法加速。停机后再次起动又正常，此次故障用户停机后无法起动，但 可以推动着车。用户将车开到服务站后，服务站用诊断仪检测后发现存在油路故 障，但对低压油路进行了清洗并更换滤芯， 然后清除故障代码，此时依然无法起 动。服务站将正常车辆的喷油泵、ECU喷油器、发动机曲轴转速传感器等等进 行更换后依然无法起动。后由公司派出现场技术支持人员处理。故障诊断检查与排除：a.将点火开关打到ONH, ECU自检正常，使用诊断仪检测无故障代码。b .打马达，检查喷油器回油，基本上看不到喷油器回油。使用博世诊断仪读取动态数据流，发现打马达时无发动机转速信号

39、，轨压峰值为0.2Mpa。c.踩油门踏板，油门信号1/2的电位能随着油门的移动而变化，初步判断 ECUS有问题，怀疑无曲轴转速传感器出现问题。d.关闭钥匙开关，拆下发动机曲轴转速传感器进行检测，电阻为 980欧正 常，对发动机曲轴转速传感器线束进行检查，电阻正常，但将发动机转速传感器与发动机线束插接好后，在 ECUS的线束端口进行检测，却发现电阻为无穷大。 由此判断发动机线束与发动机曲轴转速传感器针脚接触不实。对发动机线束的曲轴转速传感器的接口进行处理，重新插接，在ECUS的线束端口进行检测曲轴转 速传感器电阻为980欧。e.连接好线束，打开开关重新起动，发动机还未能起动，但发现喷油器回 油大

40、，且故障灯不灭。用诊断仪诊断报：P034G无相位信号；P0201: 1缸断路提示；P0202 2缸断路提示；P0204: 4缸断路提示。f .对发动机线束与相位传感器的接口进行处理，使相位传感器与发动机线 束插接良好。同时在ECUS检测各缸喷油器电阻，除四缸接触不良外， 其余电阻 值都正常。对喷油器线束接口进行处，使其接触良好。g.连接好线束，将钥匙打到 ON消除故障代码。打起动马达，还是无法起 动发动机，且四个喷油器回油大。h.更换四个喷油器总成，排空之后发动机起动正常。总结：油品问题导致的油路故障是国III车常见的故障，解决此故障需要认 真细心，从低压油路一点一点地顺着查， 来不得半点马虎

41、，稍有遗漏就可能走弯 路。另外服务站维修人员的维修操作规范也很重要，在检测电路时， 不能用万用 表的插针直接顶着各传感器、执行器接口及ECLK 口进行检查，应使用转接线（比 如细铜丝）进行测量，否则很容易导致线束接口接触不良。综上所述，通过本文的分析，加深了作者对于奥迪 A6L2.7TDI柴油发动机的 工作特点的了解，特别是柴油发动机电控高压共轨技术和可调叶片式涡轮增加技 术得到充分了解，以及学会了柴油机供油系统故障排故的基本方法，锻炼了实际排故能力，还学会了许多汽车维修的专用仪器的使用， 培养了良好的逻辑分析能 力，养成了规范操作的习惯。对今后解决该类问题有较好的帮助。4 电控柴油发动机的故

42、障检修4.1 故障诊断与检修的基本原则要诊断并排除一个可能涉及微机系统的柴油机故障，首先应按普通柴油机故 障的诊断方法，查找可能引起的故障原因， 确定故障与微机有关后，再利用电控 单元自诊断系统进行故障诊断。由于电控柴油发动机的供油压力要比汽油机高几十倍甚至上百倍，因此在检修燃油系统尤其是在更换零部件时需要注意，一定要按照维修手册的步骤进行卸 压。4.2 故障诊断方法及原因分析电控柴油发动机常见故障现象有：不启动、运转不平稳、功率不足、自行停 车、飞车、冒黑烟及白烟、爆振和过热等，具故障诊断的程序如上图3所示，常见故障的原因分析见表1表1电控柴油机常见故障原因分析常见故障原因分析柴油机不 启动

43、（1）柴油机预热时间不够。由于温度过低，造成启动柴油机时排气管冒灰白烟，但不着火。（2）燃烧室内积存柴油过多。启动前的准备没有做好，造成多次启动不着，使进入燃烧室的柴油积存过多，启动更加困难。 （3）喷油器不喷油或喷油雾化质量太差。在摇转曲柄时听不到 喷油器的喷油响声，或用起动机启动柴油机时排气管看不到灰白烟现象。（4）燃油箱至喷油器的油路进入空气。（5）供油提前角过大或过小（时间控制器有故障）。（6）空气滤清器进气管全部或大部分堵塞。（7）压缩压力不足，造成压缩终了时气体温度过低，使喷入燃烧室的柴油 不能点火燃烧。（8）电控单元有故障。柴油机运转不平稳（1）电子调速器有故障，各连接件不灵活或

44、间隙过大。（2）调速器壳体内润滑油面过高，或润滑油黏度过大。（3）柱塞泵的柱塞调节臂与调节拨叉间隙过大。（4）控制套筒位置传感器有故障。（5）供油拉杆（或齿条）衬套过大或间隙过小，运动不灵活。（6）柱塞转动不灵活。（7）个别缸的供油拨叉紧固螺钉松动，或齿箍与控制套松动。（8）多缸柴油机的供油不均匀度过大，压缩压力不一致。（9）供油提前角过大或过小；时间控制器有故障。（10）个别缸的出油阀弹簧与柱塞弹簧折断或弹力不足。（11）燃油油路进入空气。（12）空气流量计有故障。（13）进气温度传感器有故障。（14）个别缸喷油雾化不良。（15）个别缸气门弹簧过软或折断。（16）空气滤清器或进气管部分堵塞。

45、柴油机自行停 车（1）自行停车时，转速逐渐降低，但柴油机响声和尾气颜色无异常发现。这类情况多为燃油系故障引起，例如油箱无油、油路进入空气、油路堵塞等。（2）自行停车时，转速虽然也是逐渐降低，但排气管排黑烟甚至浓黑烟。这类情况多为空气滤清器或进气管堵塞造成。（3）自行停车时，转速急骤降低，排黑烟。这类故障的原因有：活塞与气缸的配合间隙过小，当柴油机 温度升高后，活塞在气缸中卡住；润滑油不足或过稀，温度升高，渗进柴油，使相对运动零件 的表现为润滑不良，造成烧瓦、抱轴。（4）自行停车时，转速急骤降低，伴随异常响声。这一故障的常见因素有：曲轴或活塞销折断；连杆螺栓折断或连杆螺帽脱落；气门掉进气缸。柴油

46、机飞车（1）调速器失灵、有故障。（2）供油拉杆 （或供油齿条）在供油量最大位置卡住。（3）空气滤清器油盘的润滑油加注过多，或露天作业雨水吸入油盘而使润滑油油面升高。（4）用柴油或汽油清洗空气滤清器滤网后， 没有烘干就装车使用。（5）其他因素造成柴油或润滑油进入燃烧 室。（6）调速器壳体内的润滑油面过高，或黏度过大。喷油泵供 油压力不 足或不供油（1）低压油路无油或油压力过低。 （2）由油箱至喷油器的油路有空气。 （3）空气流量计有故 障。（4）柱塞副磨损或柱墓卡住。（5）柱塞弹簧弹力不足或弹簧折断。 （6）出油阀封闭不严或 弹簧折断。（7）柱塞与调节臂的挪合处松动，向供油量小的方向位移。（8）

47、供油拉杆在不供油位置卡住。（9）供油拨叉 （或齿箍）松脱。（10）电子调速器有故障。柴油机冒 黑烟（1）压缩压力不足。使气缸在压缩行程终了的空气量相应减少，改变了燃油与空气的正常混 合比例，造成油多气少，使燃油在缺氧的条件下燃烧；使压缩终了的气体温度降低，这对燃油 的蒸发、气化与燃烧都会造成不利的条件和影响；对油雾扩散、混合气的形成也会造成不良影响而排黑烟。（2）空气滤清器堵塞。（3）供油提前角过小。使活塞在压缩行程接近上止点或越 过上止点下行时，喷油器才开始喷油， 缩短了燃油与空气的混合时间，燃油在燃烧室局部区域缺氧的条件下燃烧，造成燃烧不良。（4）喷油器喷雾质量低劣或滴漏。会使混合气的形成

48、条件恶化，燃油燃烧不良。（5）空气流量计损坏。（6）喷油泵供油量过大。 使进入气缸的油量增多， 空气不足，造成油多气少，燃油燃烧不完全。（7）燃油质量低劣，工作温度过低或超负荷运行。柴油机冒 白烟（1）灰白烟。进入气缸的燃油燃烧不良，部分燃油蒸发为燃油蒸气，随同废气排出。原因有： 喷油器针阀在开的位置卡住、喷油器喷油雾化不良、供油提前角过小，压缩压力严重不足、工作温度过低、节温器损坏、冷却液温度传感器损坏、预热系统有故障。（2）水汽白烟。是水分进入燃烧室受热汽化而成，主要原因为：燃油中有水、气缸垫烧毁、气缸或气缸盖裂纹、柴油 机工作温度过低。柴油机冒 蓝烟（1）润滑油从润滑气门与导管之间的间隙下漏，进入汽缸。