柴油机冷启动困难诊断教材

4DA1柴油机冷启动困难诊断教材发动机客户服务部柴油机顺利启动，关键在于喷入气缸的柴油能否与被压缩的空气迅速组成可燃混合气并发火燃烧。不论是混合气形成，还是发火燃烧，要求进入气缸内的空气被压缩到有较高的温度和压力。从混合气的形成来说，空气的压力愈高，密度愈大柴油喷射时遇到的阻力愈大，柴油喷雾质量愈高，与空气混合愈好。同时，在空气温度高时，柴油易蒸发，而与空气迅速形成良好的可燃混合气。柴油在常压下自燃温度为335°C左右。对可燃混合气来说，随着可燃混合气压力增高，发火温度会降低。因此，使进入气缸的空气被压缩后，具有较高的温度和压力，是保证柴油机顺利启动的主要因素。概述柴油机冷启动的条件：概述柴油机冷启动的条件：为满足以上要求，必须具备以下条件：(1)要有足够的转速。转速高、气体泄漏小，压缩空气向缸内传热时间短，热量损失少，容易造成较高温度和压力。(2)气缸密封性好。可减少气体泄漏，增加压缩终了时的压力和温度。(3)喷油前提要符合要求，喷油质量要好，否则形不成可燃混合气。尤其是低温启动，进气温度低，启动转速在低温条件下明显下降低，而且柴油粘度随着增加，雾化不良，由此引起柴油机起动困难。概述柴油机冷启动的条件：引起柴油机冷启动困难的原因•预热塞不工作或工作不良•喷油压力低或喷油雾化不良•喷油正时不正确•蓄电池电量较低•启动转速过低•气缸压力不足预热塞不工作或工作不良柴油机是通过对空气的压缩提高温度，使温度提高到柴油自燃的温度，柴油喷入气缸后自燃点火，当发动机气缸内温度过低达不到柴油机自燃温度时，就会出现启动困难。所以柴油机都安装了预热塞，冷启动时借助预热塞以较快速度提升气缸温度，如预热塞不工作或工作不良，柴油机就会出现冷启动困难故障。所以当柴油机出现冷启动困难故障时，首先应确认预热塞工作是否正常，在确认预热塞工作是否正常时要注意区分电控柴油机和非电控柴油机，因两者的控制方法不同。预热塞不工作或工作不良预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：1、确认预热继电器是否工作：找到预热继电器用手握住，然后将点火开关打到ON档位置感觉继电器是否吸合，继电器吸合时手能感觉到其动作，也能听到吸合的声音。轻卡共轨柴油机预热继电器安装位置瑞风车安装在空滤器下面预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：2、确认发动机预热塞是否工作：当第一步确认继电器能正常吸合后，可用万用表连接到电瓶上测量电瓶电压或用诊断仪直接读取电瓶电压，然后将点火开关打到ON档位置观察。因为预热塞功率较大工作时耗电量较大，所以当预热塞工作时电瓶电压会少量下降，正常情况下会下降1V—2V。如电瓶电压没有任何变化说明预热塞不工作，如电瓶电压下降较小说明预热塞工作不良。未预热时的电压预热开时的电压预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：3、确认预热塞本身是否正常：当通过测量电瓶电压降的方法判断出预热塞可能不工作后，要进一步进行检查，将万用表连接到预热塞的顶部，把点火开关打到ON位置时测量其电压，如此处电压与电瓶相同则说明控制电路正常而预热塞可能有问题，如此处无电压则说明是控制电路的问题导致预热不工作。注：国三电控柴油机的每个预热塞是一个单独的电源线，测量时要逐个测量，确定每个电源线的供电情况。而普通柴油机的四个预热塞的电源是连接在一起的，所以只要测量某一只的电源电压情况即可，但同时要注意预热塞的连接板与每个预热塞的连接是否牢固，因为可能有个别预热塞与连接板虚而引起的预热工作不良。预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：3、确认预热塞本身是否正常：测量预热塞电压预热不工作时电压为0，预热工作时电压低于电瓶电压1.2V为11.1V预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：4、检查预热塞供电线路：当测量确认不能为预热塞正常供电后，就要进一步检查供电线路。可用万用表测量预热继电器电源输出端子的电压，电控柴油机预热继电器为G1、G2、G3、G4四个端子，分别给发动机四个缸的预热塞供电。分别为四个缸的预热塞供电端子预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：4、检查预热塞供电线路：当测量继电器为预热塞供电端子有电时则说明从继电器到预热塞之间的连接线路有问题，可重点检查。如测量发现继电器为预热塞供电端子无电，应进一步测量继电器的供线是否有电。预热保险丝预热塞不工作或工作不良电控柴油机预热塞工作情况检查方法：4、检查预热塞供电线路：如继电器供电线无电则说明整车供电线开路，该线一般都是从电瓶直接连接到继电器上，可重点检查该线路。线路中间有一个预热保险丝保护线路，注意该保险丝是否正常。如继电器供电线供电正常而继电器输出供电端子无电，说明继电器可能损坏，应更换预热继电器。预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制部分检查方法：5、检查ECU对预热控制是否正常：可将点火开关打到ON档位置时观察仪表上预热指示灯的状态，如指示灯点亮数秒后熄灭，说明ECU已经发出预热控制指令，控制正常。如预热指示灯不亮且发动机故障灯常亮、预热指示点亮后熄灭且发动机故障灯常亮，说明预热控制可能存在问题。如预热控制线路出现问题ECU内可能会出现故障代码，可用诊断议读取故障代码再进一步检查。注：在检查时要确保预热指示灯正常无故障，同时要检查发动机冷却液温度，发动机冷却液温度过高，系统会认为非冷启动状态，所以不会控制预热工作。预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制部分检查方法：6、测试预热指示灯工作是否正常：预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制部分检查方法：6、测试预热指示灯工作是否正常：预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制部分检查方法：6、测试预热指示灯工作是否正常：+12V预热继电器(K)—红黄线—ECU(K93)预热时间反馈(DI)—粉色线—ECU(K52)预热控制单元(86)—红白线—主继电器输出预热控制单元(31)—黑色线—搭铁去预热塞30脚(+12V)预热塞不工作或工作不良预热控制国三电控柴油机预热控制线路检查：预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制线路检查：主继电器输出电瓶正极预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制线路检查：预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制线路检查：Di为预热时间反馈线，与ECU插口K52号端子相连31脚为搭铁线K脚为预热继电器控制线，与ECU插口K93号端子连接，86脚为预热继电器电源线与主继电器输出相连6、检查相关线路的连接情况：可用万用表测量31脚的对地电阻或对地导通性，如对地电阻很小或导通说明该线正常，否则线路开路。6、检查相关线路的连接情况：可用万用表测量K脚到ECU插口K93号端子间的电阻或导通性，如电阻较小或导通说明线路连接正常，如电阻无穷大或不导通说明线路开路。测量该线对地电阻或导通情况，如对地电阻无穷大或不导通说明线路连接正常，如对地电阻较小或导通说明线路对地短路。预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制线路检查：ΩΩΩ预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制线路检查：ΩΩ6、检查相关线路的连接情况：用万用表测量预热继电器控制线插头上86脚的电压，如电压等于电瓶电压说明线正常，否则该脚到主继电器输出某处开路。预热塞不工作或工作不良国三电控柴油机预热控制线路检查：V主继电器输出线路中某处开路喷油压力低或喷油雾化不良发动机冷启动时由于冷却液（发动机）温度、进气温度及燃油温度等都比较低，柴油进入气缸后不易自燃着火燃烧，当燃油压力稍低一些及喷油雾化不良或少数喷油器不工作，对冷启动都会产生一定影响，导致发动机冷启动困难、冷启动时间长等故障。国三电控柴油机可用诊断仪读数据流功能读取发动机启动时的燃油系统压力，发动机在启动时燃油压力应大于28MPa，当燃油压力低于该值时冷启动就会很困难。导致燃油压力偏低的原因主要有两个方面：A、喷油泵内部磨损较大导致低转速时的泵油能力差，冷启动时转速低难以建立较高燃油压力。B、喷油器内部卡滞出现少量泄油现象，冷启动时转速低喷油泵的泵能力也较低，喷油器泄漏就会将高压燃油泄掉，导致燃油压力偏低。喷油压力低或喷油雾化不良喷油压力低或喷油雾化不良排除喷油泵故障如有条件可用压力表直接测量喷油泵的喷油压力，将压力表直接连接到喷油泵的出油管上，读取喷油泵的喷油压力。如此时压力很高（大于100MPa)说明油泵正常。还可以将喷油泵上的燃油计量单元拆下来，将如图所示的密封圈拿掉再将燃油计量单元装上。然后用诊断仪读取燃油系统压力，对比密封拿掉前后的燃油压力，如燃油压力没有变化则可能是喷油泵和喷油器损坏，如燃油压力增加到180MPa则说明喷油泵正常燃油计量单元可能损坏。喷油压力低或喷油雾化不良排除喷油器故障检查喷油器回油情况是否正常停车将喷油器回油管和线线束全部拔下来，然后启动发动机让起动机能带动发动机运转。这时正常喷油器的回油孔的回油量应当非常小，如果某一缸喷油器回油孔回油量较大，说明该喷油器已经损坏。思考：为什么回油量较大的喷油器已经损坏喷油压力低或喷油雾化不良排除喷油器故障检查喷油器喷油情况是否正常喷油器是高精度的部件，只有专业人员用专业设备才能进行检测，但在维修时可用一些简单的操作方法以自己的经验判断喷油器的工作状态。将某缸的喷油从发动机上拆下来，同时将第四缸高压油管拆下来安装在外面，然后把喷油器在外面与第四缸高压油管安装在一起（一定要将喷油器放在发动机外面），安装好喷油器后打紧高压油管并连接上喷油器线束。一切准备结束后启动发动机用肉眼观察喷油器的喷油情况，良好的油雾束，其油雾必须是十分均匀和细微，没有明显的油滴和油流，没有浓淡不均的现象。并且，断油清脆，油雾锥角和方向正常，喷前和喷后均无滴油现象，经多次喷油的喷孔附近干燥或少有湿润。如喷油器喷雾质量达不到上述要求，且相差甚远，或个别喷油器喷孔堵塞时，则发动机难以起动。喷油压力低或喷油雾化不良蓄电池电量较低1)柴油机的起动起动力矩减小。对于电起动的柴油机来说,其起动力矩的大小与起动蓄电池的容量有关。由于在低温条件下,蓄电池的容量大幅降低,使起动机转矩也大幅降低,不能满足起动发动机的要求。当车辆的环境温度为-20℃时,起动柴油机的蓄电池的容量与环境温度为20℃时相比,减小了60%,从而导致柴油机起动力矩也减小了32%;2)柴油机的起动阻力矩增大。在低温柴油机起动阻力条件下,柴油机的曲轴与轴瓦、活塞与气缸套等零件因材质的不同,热膨胀系数也不同,当温度降低很多时,由于不同的形变导致配合间隙减小,从而使起动阻力矩增大;此外温度降低,机油的粘度增大,流动性变差也是矩增大的一个重要原因;启动转速过低发动机冷启动时由于冷却液（发动机）温度、进气温度及燃油温度等都比较低，柴油进入气缸后不易自燃着火燃烧，如果启动时发动机转速过低，会影响喷油压力、气缸温度等因素，影响发动机冷启动，导致发动机冷启动困难、冷启动时间长等故障。发动机启动时的转速可用诊断仪直接读取，冷启动时，发动机转速应大于150rpm，否则发动机很难启动。启动转速过低1、整车电瓶线或搭铁线连接不良起动机工作时所经过的电流很大，当起动机电源线或搭铁线连接不良（虚接、连接处有杂质、连接线有锈蚀等）时，所经过连接处的电流将会受到限制，也就使起动机的起动电流受到限制，起动机的启动力矩降低，无法带动发动机达到启动所需要的转速。连接线路的检查：在启动发动机时，用万用表测量起动机的工作电压。把万用表正极线放在起动机B+接线柱上，万用表负极放在变速器外壳上再启动发动机让起动机运转并观察电压变化情况。起动机工作时的电压一般会有所下降，但不会下降过多，线路连接正常的情况电压会下降2—3V，如电压下降过多可能存在线路连接不良问题或电压电量过低的问题。线连接正常启动时的电压情况线连接不良启动时的电压情况启动转速过低启动转速过低2、机油牌号不正确低温条件下柴油机所使用的润滑油动力粘度随着温度的下降而增大，其变化关系如图所示。当润滑油动力粘度增大时，润滑油菜花流动性变差，将造成柴油机内曲轴与轴瓦等摩擦面之间供油不足，形成半干摩擦或干摩擦，导致各摩擦件间的运动阻力的增大