国Ⅲ柴油机故障诊断与典型案例分析
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第三节 电控柴油机的使用维护保养的基本要求

电控柴油机与传统柴油机相比,其使用要求更为严格。本节以锡柴奥威(11L)电控共轨柴油机为例说明如下。

一、奥威6DM(11L)柴油机柴油、机油、冷却液的选择

1.柴油的选用

柴油含硫量的高低直接影响柴油机的排放,柴油机使用的柴油含硫量(质量分数)应低于0.05%;柴油机使用的柴油应根据环境温度情况来确定牌号,在冬季气温低的环境下,应使用低凝固点的柴油,夏季则反之,柴油机采用的燃油规格应符合GB/T 19147—2003的规定,用户可按表1-7的推荐来选用;例如:环境温度为-27℃时,应选用-35号柴油,见表1-7。

表1-7 奥威6DM柴油机燃油的选用要求

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注意:柴油必须保持高度的清洁,不被灰尘杂质所污染,柴油注入燃油箱前应静置72h以上并取用上层柴油,这对防止喷油泵柱塞早期磨损极为重要。

2.机油的选用

为确保柴油机的正常运行和长寿命、改善柴油机的排放。柴油机、增压器采用的机油应选用专用的CF-4以上级锡柴柴油机专用机油,根据气温情况选用以下粘度级柴油机机油:

寒冷地区为SAE5W/30;一般地区(全年)为SAE15W/40。

合适的机油粘度等级是根据柴油机冷态时最低的外界温度和柴油机运转时最高的外界温度来确定的。

使用表1-8中最低温度栏的数据,以确定起动一台“冷透”的柴油机所需的机油粘度。

使用表1-8中最高温度栏的数据,以选择预期最高的运转温度的机油粘度。

表1-8 机油适用工作温度范围的选择

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3.冷却液的选用

冷却液同燃油和机油一样,对柴油机同样重要。通过正确选用冷却液,并正确保养冷却系统可以避免许多与冷却系统相关的故障,如柴油机过热、水泵泄漏、散热器堵塞和气缸套穴蚀等。CA6DN1系列柴油机必须使用冷却液。

冷却液一般由三种成分组成:水(蒸馏水或去离子水)、添加剂和乙二醇。乙二醇可以选用乙烯乙二醇或丙烯乙二醇,乙二醇应用于大多数常规繁重工作冷却液/冷冻剂中。当乙二醇/水混合比为1∶1时,乙烯乙二醇与丙烯乙二醇能提供相似的防沸腾和结冻的性能。冷却液的工作温度见表1-9。

表1-9 冷却液的工作温度

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4.冷却液使用注意事项

①使用丙烯乙二醇时,不要使丙烯乙二醇质量分数超过50%,在需额外防止沸腾和结冻情况下,应使用乙烯乙二醇。

②建议使用锡柴牌专用冷却液。使用锡柴牌专用冷却液已包含有水(蒸馏水或去离子水)、添加剂和乙二醇;冷却液的添加剂在冷却系统中能有效保护冷却系统的金属表面。锡柴牌冷却液可全年保护柴油机-45~108℃的工作温度,在该规定的最低温度下不致冻结,最高温度下不致沸腾。

③冷却液每两年更换一次。

二、奥威6DM(11L)柴油机的使用要求

1.新柴油机使用注意事项

①车用新柴油机在最初的2000km(约40h)内应限制柴油机转速不超过标定转速的80%。

②工程机械用柴油机,在最初的40h内,柴油机应在部分负荷下工作。

③按日常维护保养规范进行日常维护。

④新机使用后要检查油压表、温度表、报警指示灯和其他仪表,确保它们能正常使用。

⑤对油底壳未注机油的应按规定加注机油。

⑥如果冷却系统已注满冷却液,则需检查冷却液的性能,如果不符合要求,则应放出,重新加注符合要求的冷却液。

2.柴油机的起动

①使柴油机与传动装置脱离或者将变速器置于空档位置。

②转动起动按钮起动柴油机。

③为防止起动电动机损坏并保护蓄电池,起动电动机的啮合时间每次不得超过30s,连续两次起动时间间隔至少2min。

④油压表必须在起动后15s内显示读数。

⑤柴油机冷起动后应缓慢增加转速,以确保轴承获得足够的润滑并使油压稳定。

⑥在700~800r/min怠速运转3~5min后再带负荷运转。

3.低温起动

奥威柴油机一般情况下在-5℃以上温度不用任何预热措施可顺利起动,但在冬季气温低的情况下起动将随着气温的下降而变得困难。为此根据不同汽车的配套要求,在下列进气预热装置中选用一种作为柴油机冬季起动的进气加热措施。

(1)空气加热器

①空气加热器用电阻片来加热进入气缸的空气,以保证冬季在-5~-25℃环境下顺利起动。该加热器为电阻丝形式,空气加热器消耗功率为3.6kW。

②起动前允许连续加热40s(时间太长电阻丝易烧坏);按动预热按钮,指示灯亮,空气加热器通电加热40s左右(不得超过50s)。

③此时空气加热器已加热到1000℃以上;关掉预热按钮迅速按下起动按钮,接通起动机电源,可使柴油机顺利起动。

④奥威6DM(11L)柴油机一般情况下冷起动采用空气加热方式。

(2)火焰预热装置。火焰预热装置是将柴油燃烧后的火焰直接喷入进气管以大幅度提高进气温度,使柴油机能在-5~-40℃严寒条件下顺利起动的低温起动装置。火焰预热装置电磁阀额定电压为24V,额定电流为≤1.1A,预热塞额定电压为24V,工作电流最大为50A,持续电流为19A。

在起动柴油机前,先将钥匙插入并转到ON档。在完成预热后指示灯闪烁,告诉驾驶人预热完毕,即可按下起动按钮(START档)起动柴油机,当柴油机进入稳定运转后,驾驶人即应将钥匙开关退至起动前位置(ON档),停止火焰预热装置工作。

(3)火焰预热装置使用注意事项

①随着气温的降低,首先应检查使用的燃油和机油是否符合柴油机手册规定的低温油料。蓄电池也应采用相应的低温蓄电池。(普通蓄电池在低温环境下放电能力将大幅下降不能保证正常起动)。

②按起动按钮的时间尽量不要超过30s。如果在30s内没有着火,可适当延长,但不应超过45s,以免损坏起动机。如果转速很低,应立即停止起动操作,检查机油黏度是否过稠、蓄电池电压是否正常,拆下起动机通电检查转速是否过低,啮合行程是否正常。

③如在完成预热程序后按起动按钮在3s内柴油机未转动而又松开了起动按钮,在低温状态下5.5s内还可再次按起动按钮进行起动,此时该装置仍将继续工作。

④预热指示灯闪烁30s仍未按下起动按钮或是未能起动,火焰预热装置将自动停止工作。此时应暂停2min后再重新开始起动程序。

⑤柴油机冷起动成功后,应控制柴油机转速在800~1000r/min并稳定运行数分钟,一直到指示灯熄灭再投入正常运行。

⑥当冷却液温度高于0℃时,火焰预热控制器工作,指示灯不亮。表示此时的气温不必采用火焰预热器,用户可直接起动柴油机。

4.柴油机的运转

柴油机在低于最大转矩的转速下,全加速踏板(加速踏板踩到底)持续运转不超过1min;经常注视油压表及冷却液温度表;参阅结构介绍篇中“柴油机的主要参数规格”中推荐的工作压力和温度;若有异常情况应停车检查。

注意:若柴油机冷却液在低于60℃或高于100℃情况下连续运转,将对柴油机有损。

若柴油机温度过高,应降低转速或者换低档或二者同时进行,直到柴油机温度恢复到正常工作范围;否则应参阅“故障排除”进行检修。

在汽车下陡坡时,须利用变速器档位和制动器同时控制车辆速度和柴油机转速;在换档冲坡时,变速器的档位必须与汽车冲坡时的速度相适应;汽车冲坡速度大时,变速器应换在较高档位,以防汽车冲坡倒拖柴油机时,造成柴油机超速。

注意:柴油机超速(转速超过空负荷允许最高转速)将会损坏柴油机。

5.柴油机的停机

柴油机停机前应卸去负荷中、低速运行3~5min,使增压器转速大幅下降后再停机,这对保护柴油机和增压器有利。

柴油机严禁采用“加速—熄火—空档滑行”的操作方法;柴油机如需停用一段时间,需做好清洁工作,做好必要的油封措施,防止生锈。

三、奥威6DM柴油机日常使用维护保养规范

1.柴油机使用维护保养规范

奥威(11L)柴油机的使用维护保养规范见表1-10。

表1-10 奥威(11L)柴油机的使用维护保养规范

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2.日常使用维护保养注意事项

①空气滤清器、柴油滤清器和机油滤清器对保证柴油机的使用寿命至关重要,滤芯必须选用原柴油机所用配套厂家产品,以保证质量。

②检查机油液面高度时,汽车应停在水平地面上。

③应在热机状态下更换机油。

④应在冷机的状态下调整气门间隙。

3.电控系统使用注意事项

与其他的电控共轨柴油机一样,奥威共轨柴油机的电控系统的部件主要由ECU(电子控制单元)、线束、传感器以及执行器等组成。其使用注意事项如下:

①注意防水、防潮、防尘、防磁场干扰。

②严禁碰撞、冲击,严禁使用任何液体清洗。

③请勿用手触摸电子控制单元插接器的端子。

④请勿使异物进入ECU接插口。

⑤拔插线束及其传感器或执行器连接的插接器之前,切记应首先关掉点火开关、电源开关。应小心插拔柴油机线束上的各类插接器,防止损坏插接器。

⑥与各类传感器及执行器插拔时,不可用力拽拉柴油机线束,防止线束拉断。

⑦定期用清洁软布擦拭柴油机线束上积累的油污与灰尘,保持线束及其与传感器或者执行器的连接部分的干燥清洁。

⑧柴油机线束的插接器不能有水或油。当对国Ⅲ柴油机维修后(例如:更换高压油管或排空气),应立即将油泵插接器上溅到的油用软布吸干。

⑨所有的插接器安装或拔出时禁止野蛮操作,一定要确保锁紧定位装置插到位,插口中无异物。

⑩进行电焊作业时,一定要关闭总电源并拔掉ECU上所有插头。

(11)经常检查各插接器是否有松动虚接情况,并及时排除。

(12)注意维护整车线路,发现有线束老化、接触不良或外层剥落时要及时维修更换。但对于传感器本身出现损坏时,一定要由专业的维修人员进行整体更换,不能自行在车上简单对接或维修。

(13)更换安装要密封,保持清洁,勿沾油污。

(14)高压部分传感器不得自行拆卸,如轨压传感器、加/减速度传感器等。

(15)所有电控部件严禁私自拆卸。

(16)计量单元接口注意防水油污和杂物进入。

(17)阀体部分避免碰撞损坏。

(18)当柴油机在运行时严禁拆卸高压油路部分,以免造成人员伤害。

四、奥威6DM(11L)柴油机制动使用规范

1.柴油机制动器的操作

(1)必须全部满足下面操作条件,柴油机制动器才能正常工作:

①组合开关右手柄处于图1-26所示二档位置。

②脚完全脱开离合器踏板和加速踏板。

③柴油机转速大于1000r/min(仅用于CA6DN电控柴油机)。

注意:当组合开关处于一档位置时,仅排气制动工作,当组合开关处于二档位置时,柴油机制动和排气制动同时工作,仪表辅助制动指示灯亮。

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图1-26 柴油机制动器的操作

(2)满足下面操作之一时,柴油机制动会自动解除:

①当组合开关右手柄处于OFF或一档位置。

②踩加速踏板。

③踩离合器踏板。

④防抱死制动系统(ABS)起作用时。

⑤柴油机转速小于1000r/min(仅用于CA6DN电控柴油机)。

注意:柴油机制动或排气制动解除时,仪表辅助制动指示灯熄灭。

2.柴油机制动的正确使用

①柴油机转速在1800~2200r/min时(如图1-27箭头所指区域),柴油机制动效果为最佳。

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图1-27 奥威柴油机最佳制动转速范围

②当柴油机转速低于1500r/min时,柴油机制动功率小,效果不明显,不建议使用。

建议:使用柴油机制动应根据坡度和车速选择相应变速器档位及制动档位,使柴油机转速尽量控制在1800~2200r/min推荐区域,以发挥柴油机制动最大效能。

3.特别注意项

此说明适用于匹配奥威6DM(11L)系列柴油机的车型。

①柴油机制动器是一种汽车辅助制动装置,它不是汽车停车装置,不能替代汽车的行车制动系统(即刹车)。

②柴油机制动器工作时,严禁换档时不踩离合器。

③柴油机制动工作时不能换空档行驶。

④下长坡行驶时,要预先控制好车速,以安全的车速和档位下坡,在任何情况下柴油机转速不允许超过2300r/min,行驶中要随时注意柴油机转速的变化,可间歇使用行车制动系统(刹车),以防止柴油机转速超出使用限值。

⑤在没有柴油机制动器使用经验时,不要在潮湿或冰雪路面上使用柴油机制动器。

⑥在整车空载的情况下,不要在潮湿或冰雪路面上使用柴油机制动器。

⑦在潮湿或冰雪路面上使用柴油机制动器时,当出现驱动轮打滑及摆尾等不正常现象时,应立即关闭柴油机制动器。

⑧柴油机制动器工作时,柴油机油泵自动断油,没有燃油消耗。

⑨使用柴油机制动时,柴油机转速在1800~2200r/min内,不会对柴油机产生额外不利影响。

五、奥威6DM(11L)柴油机节油操作提示

①起步要稳,养成柔和起步、缓慢加速的驾驶习惯,因为这样无形中就减少了急踩加速踏板和突然加速所带来的柴油浪费。起步过快不仅容易造成零件的损坏,而且造成油耗的增加。因为此时柴油机温度低,机油比较粘稠,各部位供油不充分,突然提高转速极易损坏零件,加速零件磨损,降低使用寿命。急踩制动踏板和急加速都会增加油耗。

②按经济时速驾车,低于或高于经济速度都会增加油耗。一般情况下车速控制在60~90km/h最为经济。车辆行驶中,一般尽可能换入高档,同时保持低速行驶,这是最经济的行车方法。

③正确使用离合器。驾驶人在使用中严禁脚一直踩在离合器踏板上,原则上要求离合器分离时要快速,一脚踩到底,接合时要尽可能快速松开踏板而又平稳接合,防止半联动状态长时间发生。

④尽量匀速行驶,尽量多走直线,少并线。要杜绝一有空档就抢的不良驾驶习惯。特别是在道路不畅、等候红灯和变换车道时,这种现象更为突出,这种驾驶习惯不但增加了行车中的不安全因素,而且车辆的油耗量比匀速行驶时的油耗量增加2~3倍。

⑤多注意红绿灯,早作准备,宁可等也不抢,尽量避免车辆处于柴油机空转的状态,遇到堵车严重,可以考虑熄火等候。严禁空档滑行,可适当带档滑行。

⑥合理少用空调,开空调也不要调到冷热最高档,档位要适中。遇到堵车、行驶缓慢时应开窗,而在高速行驶时再开空调。

⑦保持车辆清洁,高速行驶时尽可能不开窗,开窗会增加阻力。

⑧根据交通状况提前松开加速踏板减速,尽可能少踩制动踏板。这需要平时多观察前方路况,并与前车保持适当距离。比如,看到红灯亮起或出入高速路时,可以借剩余动力减速行驶,让车辆滑行前进。如果仍然加速至最后关头才突然制动,不仅徒增油耗,同时还将加剧制动片的磨损。

⑨轮胎在按标准充气后,经过一段时间就会部分自然消耗,而轮胎气压的下降,对行驶阻力、轮胎的使用寿命及燃油的消耗有较大的影响,所以要及时调整胎压。

⑩要定期对柴油机进行预防保养,因为柴油机长久失调会多耗燃油。车辆的节油是一个系统性的工程,除了与驾驶习惯、技巧有关之外,还与车辆的保养有着直接的关系。

(11)驾驶技巧和保养技巧对于节油是很重要的,但驾驶者往往忽视了加油的技巧。事实上,如果掌握了良好的加油技巧,也是能够节省不少燃油的。多试几个加油站,在保证油品的情况下找出行驶公里数最高的加油站,并在固定的加油站加油。