博世共轨系统典型故障案例解析

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博世共轨系统典型故障案例解析 文/浙江 陈春
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在排除“泻压阀打开”前我们有必 要了解共轨系统的油路组成部份，我们以 玉柴国三发动机的油路来举例(其中红色 走向部分是高压燃油，黄色走向的部分是 低压燃油)。由图1我们可以看到低压油路 从油箱经过两级滤清器后输送到高压油 泵，产生高压燃油到共轨管部件与喷油器 中，由它的原理与工作条件决定了它的作 用是保持发动机工作时的喷油器有稳定和 持续的燃油压力与燃油，燃油计量阀决定 了油泵燃油的供给量，而轨压传感器与轨 压泻压阀部件是它控制燃油压力的主要部 件(图2)。共轨管部件故障激发条件是： 当实际轨压比设定轨压高20000kPa的时 间大于2s时，泻压阀打开保护发动机。 此时诊断仪显示轨压维持在72000kPa， 不随转速变化而波动，限制发动机转速 在1700r/min下(在限制范围内，油门起作 用)。由此，在实际检测工作中，却碰到 很多诊断仪报出轨压泻压阀打开的故障与 故障码，但在实际排除故障时却发现ECU 报故障泻压阀打开，不一定就是共轨控制 部件有故障，很多情况下是发动机实际运 行过程中共轨管的压力波动大于它设定的 规定值，所以才激发了轨压泻压阀打开的 故障码，我们以实际维修案例说明。
2011/6· 汽车维修与保养 67
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栏目编辑：王云刚 zyg@
图9 损坏的飞轮图
图10 发动机故障代码
图12 喷油嘴
图11 轨道油压监测
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案例四
一辆城际班车装配玉柴6G230国Ⅲ博 世共轨发动机，当班驾驶员报修该车路上 行驶中急加速动力不足，而且故障灯有闪 亮现象，调取故障码发有如图10历史故 障，由于在都是历史故障而且可以删除， 只好接上诊断仪随车采集发动机运行状态 数据，在行驶过程中发现在发动机大负荷 时有偶发性的故障灯闪烁，对比采集下来 的数据流发现(图11)当时的实际轨压与设 定轨压偏差大，由于历史故障码中同时含 有P1014、P100E，怀疑故障点发生在油 路的高压部分，于是拆下喷油器发现其中 一缸喷油器滴油严重(图12)，更换新喷油 器后故障排除。
适用于玉柴4E、4G、4J、6A、6G等中型系列博世共轨发动机
主滤清器
＜7.4bar
轨压传感器
轨
＜1.8bar压差 ０.5～1bar abs
带水分离器的 预滤器
CP3.3 传感器
执行器 喷油器
带过滤器的邮箱 高压
EDC7 ECU 0～1bar rel
＜1.2bar abs 低压
图1 玉柴国三发动机的油路
读取发动机的故障码(图6)发现，轨 压泻压阀也有打开的现象，但同时也出现 了轨压的闭环控制模式0，轨压有超高限 的同时也有低于目标值的现象。说明该故 障不是直接由轨压控制信号引起的，故 障码中同时还显示了一个历史故障P0251
图8 启动状态的监测数据
燃油计量阀开路的历史故障码。在博世共 轨系统中，如果燃油计量阀失效，油轨 上的泄压阀将会被强行冲开。于是采集 发动机状态数据并制成图表如下(图7)我 们可以看到，在模似测试发动机在运转中 的故障时将油门急加速直接开度到底，踏 板开度保持在100%时，发动机后期的转 速与实际工作轨压是下降趋势状态，说明 发动机在运转时，油泵燃油进油管路或是 控制进油的燃油计量阀出现了问题，从采 集的数据上复查燃油的积分量在标准的正 负2000mm/s之间，说明低压油路是畅通 的，经排查低压油路，确认低压油路无堵 塞后，更换带燃油计量阀的燃油泵总成后 故障排除。
图5 发动机故障码
图6 发动机状态数据图
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图7 发动机故障码
传感器信号线电压只有0.1V，低于正常的 0.5~0.55V之间。确认轨压传感器损坏， 更换共轨管总成后故障排除。
案例二
一辆新购的公交车，配备玉柴 6G-230的BOSCH共轨国三发动机，发动 机在运行中急加速高于1700r/min后会出 现自动熄火的故障，需关闭电源后重新打 开电源才可正常启动。
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在BOSCH共轨系统中，共轨管是很重要的部件，它积累和分配高压燃油，降低燃油的压力波 动。但是共轨管部件在实际工作中“泻压阀打开”的故障码报率很高，特别是在故障诊断仪 中出现的频率很高。但实际处理故障时却不一定是共轨管部件出现故障，现在我就博世共轨 系统中的“轨压泻压阀打开”故障的实际排除谈谈我个人的见解与总结。
案例一
一台配备BOSCH共轨系统的玉柴 4G180国三发动机被限速1700r/min，故障 灯常亮，图3是诊断仪读取的故障码，确 认故障是P100E，进入发动机系统读取数 据流发现(图4)发动机转速保持在800r/min 的情况下，共轨管内的实际轨压值一直保 持在166370kPa不变，初步判断为轨压传
4.第四监控发动机运行参数，判断喷 油器是否正常工作；判断标准为：在发动 机怠速状态下，轨压控制积分量的正常范 围-2000～+2000mm/s之间，超出此范 围一般是喷油器故障或喷油器导管装配问 题。如果喷油器工作不好或堵塞，也将会 导致发动机在大负荷工作下出现轨压泄压 阀打开故障。
5.密切关注运行过程中发动机各开关 运行状态的变化，特别是容易出现故障的 离合器、刹车开关状态与油门参考值的电 压的变化。
案例三
一辆配备锡柴6DL2博世共轨系统的 发动机在更换曲轴后油封后无法加速，只 要一急加速发动机马上熄火。于是使用诊 断仪进入系统调取故障码发现如下历史故 障码(图7)同样，系统也出现激发了P100E 的故障，但是采集启动状态的数据(图8) 分析发现，实际工作轨压与设定的工作轨 压不一至，但是发动机运转时它的同步 状态直接进入了129，按正常状态时应为 48。由于锡柴6DL2博世共轨的曲轴信号 孔在飞轮上，于是又拆该车的飞轮仔细检 查，发现由于维修作业人员拆装未能做到 保护信号孔，使得其中一个信号孔变形 (图9)，更换飞轮后故障排除。
小结
由以上几个故障案例激发的轨压泻压 阀打开故障中，案例一是由于轨压传感器 损坏引起的故障，案例二、三、四都是由 发动机动行状态过程中轨压引起不正常的 波动才触发泻压阀打开的故障。于是在实 际诊断测试中不断的总结后发现了有以下 几种情况。
1.回油不畅(回油管堵塞)；
2.轨压传感器损坏； 3.燃油计量阀损坏；泄压阀故障 4.喷油器堵塞 5.发动机运行过程中，点火信号偶发 丢失； 6.曲轴、凸轮轴传感器线路问题； 7.曲轴传感器失灵； 8.ECU故障； 以上(从故障概率由大到小排列)都会 引起“泻压阀打开”的故障。 在排除此类故障时的检查步骤和心得 (根据故障模式概率)大家分享。 1.首先我们要确定故障车“轨压泄 压阀打开”故障是偶发的还是一直存在 的，如果是偶发的，必须跟车采集到故 障发生时的数据，采集数据时重点关注 实际轨压和理论轨压轨压的变化。如果 车辆在大负荷时，实际轨压瞬间比理论 轨压瞬间大很多，那么此故障最有可能 的原因是回油不畅。如果是回油不畅这 个原因的话，此故障一般是在发动机大 油门工作时出现。 2.第二判断轨压传感器是否正常，如 果检查中发现有异常，需检查相关线路情
高压燃油入口
系统回油端口
轨压传感 器RDS4
ECU
泄压阀 DBV4
共轨管体
共轨管 型号名牌
节流孔压入式 每缸喷油器一个
油轨固定支架
轨压传感 器RDS4
无节流孔 油泵到油轨进油
图2 高压燃油导轨
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栏目编辑：王云刚 zyg@
图3 发动机故障码
图4 油压监测数据
感器损坏。轨压传感器有5V参考电 压线，给ECU供电但发动机不启动的情况 下，拔开轨压传感器接插件测量，轨压传
感器三根线测量如下：轨压参考电压5V、 轨压信号线5V、地线接地0。确认传感器 线路正常。不拔开轨压传感器接插件， 给ECU供电但发动机不启动，测量轨压
况或更换传感器。 3.第三检查燃油计量阀是否正常，
燃油计量阀的电阻值是否在2.6~3.15Ω 正常范围内，如果在范围内，请检查燃 油计量阀驱动电压是否有正常的工作电 压。另外，如果发动机在运行过程中点 火信号线出现断电时，此时计量阀电流 会瞬间为0，从而油泵以最大油量供油使 轨压瞬间超高导致泄压阀冲开故障。所 以，可同时跟车监控点火信号线是否有 断电情况出现。