電噴發(fā)動機噴油器故障案例探究

劉君

摘? 要：本文以美國凱斯821F裝載機所使用的菲亞特F4HFE613電噴發(fā)動機為分析對象。在裝載機工作5000余小時后，發(fā)動機出現(xiàn)了起動困難，起動后冒黑煙且動力不足的現(xiàn)象。針對此故障，本文詳細探究了故障原因，介紹了故障診斷流程，給出了故障排除方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機;噴油器;針閥卡滯

1 發(fā)動機簡介

菲亞特F4HFE613型發(fā)動機，排量6.7升，直列六缸，采用渦輪增壓、風(fēng)冷和雙排雙進氣門技術(shù)，搭配成熟的電子直噴博世高壓共軌系統(tǒng)。高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內(nèi)的油壓進行精確控制，可以大幅度減小發(fā)動機供油壓力，實現(xiàn)了油壓高低和噴油過程的互不影響。同時高壓共軌還可以選擇所需的最佳噴油壓力，優(yōu)化發(fā)動機的綜合性能;通過柔性控制噴油速率的變化，實現(xiàn)預(yù)噴射和多次噴射，從而保證良好的動力性和經(jīng)濟性^[1]。

2 故障案例分析

2.1 故障現(xiàn)象

發(fā)動機起動困難，每次起動時必須邊通過手油泵泵油邊起動才能起動發(fā)動機;熄火后，再次起動困難;起動發(fā)動機后，黑煙較大，動力不足。

2.2 故障原因分析

參照隨車維修手冊，使用故障診斷儀進行檢測。結(jié)果顯示發(fā)動機電控系統(tǒng)正常，推測油路可能存在故障，可能故障原因有^[2，3]：①低壓油路故障;②燃油計量閥故障;③軌壓泄壓閥打開或泄露;④噴油器故障。

2.3 故障原因檢查

根據(jù)分析，為進一步確定故障原因，具體檢查和排除過程如下：

（1）檢查低壓油路

燃油供給系統(tǒng)原理如圖1所示，首先按壓手油泵10次，然后松開油水分離器的空心螺絲，觀察是否有氣泡流出，經(jīng)觀察，無氣泡流出，證明低壓油路沒有進空氣。

再觀察管路接頭、軟管等，經(jīng)仔細檢查，管路無損壞、擠壓、老化或斷裂現(xiàn)象。

進一步檢查油水分離器濾芯。將細濾芯拆下，經(jīng)觀察，未發(fā)現(xiàn)有異物或堵塞。

最后檢查低壓輸油齒輪泵。找到高壓油泵前端的低壓油路齒輪泵，拆下齒輪泵，經(jīng)觀察，低壓油路齒輪泵未發(fā)現(xiàn)堵塞、嚴重磨損等異常。

（2）檢查燃油計量閥

拆下燃油計量閥，檢查閥芯無堵塞，閥體無損壞。然后用模擬器模擬一個直流5V的電壓，檢查是否有卡滯常開或常閉的現(xiàn)象，實驗結(jié)果表明，各項指數(shù)正常。

（3）檢查軌壓泄壓閥

起動發(fā)動機，拆下泄壓閥上的回油管接頭，觀察到泄壓閥無泄漏，說明泄壓閥沒有問題。

（4）檢查噴油器

噴油器的檢查方法具體有3種^[4]：

①用發(fā)動機運轉(zhuǎn)時噴油器缺失的比較法檢查。起動發(fā)動機，待冷卻液溫度正常（85℃～95℃）后，使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn);然后逐一拔下與噴油器接線座相連的插件，觀察每個氣缸對發(fā)動機速度和性能變化的影響。如果當拔下某噴油器導(dǎo)線插件時，發(fā)動機速度有明顯下降的感覺，則說明該噴油器性能良好;若發(fā)動機速度和性能未有明顯變化，則該噴油器可能存在故障。

②噴油器動作聲響監(jiān)聽法。將24V電源接到噴油器接線座的一個端子上，另一個端子搭鐵后再斷開，如此重復(fù)，監(jiān)聽噴油器的動作響聲。如果每次在搭鐵時，噴油器能發(fā)出短促的“咔噠”聲，則說明噴油器性能良好，否則噴油器有故障需更換。

③回油量檢查法。拆掉位于六缸缸體側(cè)面的的噴油器回油管，檢測回油管流入專用量筒里的回油量，正常的回油量為90毫升。經(jīng)檢測，測得故障發(fā)動機回油量為150毫升。

按照以上方法對噴油器進行檢測，初步確定3缸噴油器有故障可能。

確定故障原因后，用專業(yè)工具拉拔噴油器，拆下噴油器。將故障噴油器放置試驗臺檢驗，檢驗結(jié)果表明壓力值為850bar（全負荷情況下正常壓力值為1100bar）。隨后分解噴油器，當分解至噴油器針閥時，發(fā)現(xiàn)針閥被卡滯，密封錐面老化嚴重，致使噴油器工作不良。

2.4 故障機理分析

噴油器是發(fā)動機重要供油部件，接收ECU傳輸?shù)膰娪兔}沖信號，精確控制燃油噴油量，作用突出。上述故障是由于柴油中的水分或酸性物質(zhì)使針閥密封錐面銹蝕、受損，同時缸內(nèi)可燃氣體竄入配合面中形成積碳，使針閥咬死，噴油器失去噴油作用，造成發(fā)動機工作不穩(wěn)定、功率不足。長時間如此，使噴油器霧化質(zhì)量大大降低，發(fā)動機耗油量增加，且不易起動;即使能起動，因燃燒不完全，排氣管會一直冒黑煙，噴油器針閥積碳加重。

2.5 故障排除

更換有傷痕或發(fā)暗的針閥導(dǎo)向面、密封錐面，更換有嚴重腐蝕針閥體，然后進行滑動性試驗。針閥體偶件檢驗時，零件配合表面應(yīng)色澤均勻、無損傷、無銹蝕。錐面密封帶明亮、清晰、完整、無麻點、無刻痕，密封帶寬度不大于0.5mm。滑動性檢驗時，將偶件用燃油浸潤，使閥體傾斜45°，從閥體中抽出針閥配合長度的1/3，轉(zhuǎn)至任一位置放松針閥，針應(yīng)能借自重平滑、均勻、無阻滯地滑落到底。

更換完成后將噴油器放置試驗臺校驗，在全負荷工作條件下，壓力應(yīng)達到1100bar。檢查噴霧質(zhì)量，噴油器噴出緊密而霧化良好的油霧，聲音清脆，無油束、油滴，多孔噴油器各噴孔噴油均勻。

將校驗完畢的噴油器安裝在故障發(fā)動機上試機。經(jīng)觀察，發(fā)動機起動順暢，排煙正常;經(jīng)進一步大負荷作業(yè)檢查，裝載機工作正常，發(fā)動機動力正常。至此，該裝載機出現(xiàn)的發(fā)動機故障得到徹底排除。

3 維修小結(jié)

噴油器故障時導(dǎo)致發(fā)動機故障的一個重要方面。噴油器的工作性能直接決定了發(fā)動機的工作性能。而噴油性能必須隨著發(fā)動機工作狀況進行不斷的改變和調(diào)整，促使發(fā)動機一直保持在最佳工作狀態(tài)，有助于延長噴油器和發(fā)動機的使用壽命，提高發(fā)動機的工作效率，減少燃油消耗量和故障率，提高發(fā)動機動力性能和經(jīng)濟性能。

參考文獻：

[1] 談BOSCH電控高壓共軌式柴油機不能啟動故障診斷與排除[J]. 譚雅彤. 農(nóng)機使用與維修. 2013（10）： 37-38.

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