篇一

　　柴油机技术发展趋势

　　【摘 要】随着世界汽车对汽车发动机动力性、 经济 性和排放提出了更高要求和 计算 机技术的迅速 发展 ，柴油机被公认为节能的代表和减少汽车尾气排放污染的有力工具，汽车柴油化也是汽车发动机发展的一大趋势。本文结合当前发展状况，论述了缸内直接喷注技术和柴油化趋势是未来车用发动机的发展方向。

　　【关键词】车用发动机 柴油化趋势

　　柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环保的要求，即以优先保护好人类赖以生存的地球 环境为出发点去考虑采用何种技术，去评价其先进性。

　　优先考虑柴油机排放、噪声对环境的影响问题，与过去相比也有不同，就是在满足目前对排气污染物、颗粒排放及噪声的限制要求时，不再以牺牲经济性、动力性和比质量等为代价，而是在达到上述目标的同时使产品具有可竞争的商业价格。欧洲一些公司近年或稍后将继续推出能满足环境要求的百公里油耗为3L的柴油机。

　　当前和将来一个时期车用柴油机技术的发展趋势突出表现在如下几个方面：

　　一、进一步优化燃烧系统，特别重视开发和选择喷射系统

　　Perkins公司的Ouadram燃烧室、日野公司的HMMS燃烧室，小松公司的MTEC燃烧室及五十铃公司的四角形燃烧室等，都在试验开发阶段，其基本特点是由一个中央涡流及四周的微涡流使空气燃料快速而充分地混合，并配合以合适的燃油喷射系统。

　　目前，喷射系统已进入一个较快的发展时期，现正在研究开发lms内完成一次喷射，并在有限时间内正确控制喷射量的方法。喷射压力已提高到160180MPa，实验室内已到200 MPa。如共轨式喷射系统及分段预喷射系统等，可根据发动机的负荷与转速自动控制合理的喷射 规律 和喷油压力。

　　二、增压及可变气门配气定时

　　当今柴油机增压和增压中冷已成为标准特点，随着发动机的轻量化与小型化，为了降低车辆油耗，提高车辆装载效率，必须继续提高增压比及增压器效率。在进一步提高大负荷区的过量空气系数a时可以减少颗粒排放，同时通过稀燃化，减少热损失，提高循环效率，进而同时降低油耗，随着高增压和高a化，组装有多个增压器的复合系统已成为可能。另外，增压器固定的涡轮几何形状也将由可用于多用途的电控可变几何形状所取代。

　　目前，在小缸径柴油机上4气门和喷油嘴垂直中置技术得到广泛的 应用，为了减少换气损失，使混合气的形成进一步优化，现正在研究采用可变气门配气定时，从而使发动机在整个转速范围内的气门升程和定时得到最佳优化。

　　三、全 电子 优化控制

　　如前所述，目前对燃油喷射时间、喷射量、惯性增压、增压器、进气涡流及废气再循环(EGR)等都能实现电子优化的可变控制，从而对降低排放、减少油耗、提高输出功率和启动性能等有很大作用;但是，这些控制中的多半内容，如EGR、自动诊断等，还有很多技术不够完善，有待进一步研究和开发，今后还将继续开发其它方面的电子可变控制机构，尤其是与整车相协调统一的综合化的全电子控制系统。

　　四、排气后处理技术

　　柴油机能否像汽油机那样使用催化剂大幅度减少排放，尤其是NO x ，这是柴油机研制者一直追求的目标。日美欧现都在对此进行研究，日本有关大学、研究所和厂家正在对沸石镁及氧化铝的催化剂上用还原剂进行NO x 还原试验，美国福特等公司也正在对催化还原系统(SCR)及DeNO x ，催化器两种NO x 还原系统进行研究。

　　SCR技术是利用氮氧化物有选择地与存在于废气中的或喷入的反应剂反应，利用一个催化器降低NO x 排放，排出生成的氧气。还原反应剂可以是在柴油机废气中的HC化合物或是由附加油箱直接喷入废气流中的物质，如氨等。

　　与SCR技术相比，DeNOx催化技术系统简单，无有害生成物，目前认为最具发展潜力。DeNOx催化技术主要是将NOx催化热裂变为N 2 和O 2 ,目前的问题是废气在催化器中停留时，催化器效率不高，因此带来转化还原效率也受到很大限制。

　　为减少颗粒排放而研制的各种柴油机颗粒收集器或称过滤器(DEF)，虽然不少产品已在欧洲轿车柴油机上装车使用，但由于DEF的耐久性差且过滤器的再生问题也没有彻底解决，因此，该项技术也正在进一步改进和发展中。　　五、改进燃料

　　燃料性能的改进，对减少排放起到很大作用，日本继美欧之后，从1997年开始把轻油中的硫含量降到0.05%以下，以此大幅度减少排放颗粒中的硫酸盐，同时减少EGR造成的发动机内部的腐蚀磨耗及催化剂中毒;进一步减少硫含量，提高十六烷值，可进一步降低NO x 。减少芳香烃，尤其是减少3环以上的芳香族成分，可减少排放颗粒中的硫化物、降低90%的蒸馏温度、改进点火性能;通过使用含氧燃料或添加剂，可降低黑烟颗粒。为了适应低硫化及喷射压力的大大增加，确保燃油喷射装置的润滑性，人们对燃料的改进开发寄予了很大期望。

　　六、代用燃料

　　随着世界能源危机和 环境污染问题的日趋严重，寻找一种更清洁的替代石油的原料已势在必行。经过多年的研究试验，目前公认天然气是21世纪的首选替代燃料。美国一些学者认为天然气发动机汽车是与电动车相媲美的清洁能源动力车。日本研究表明，天然气汽车在环境保护、石油燃料替代及实用性等方面有着无可比拟的优点。近年来，天然气发动机、包括柴油与天然气的双燃料发动机 发展 很快，目前，全世界有几百万辆天然气或双燃料汽车在运行，预计到2010年，全球将有1/3的国家使用天然气汽车。正如人类本世纪初从固体燃料向液体燃料过渡一样，如今已开始从液体燃料向气体燃料过渡，从而将提高整个能源系统的效率和清洁性。

　　参考 文献 ：

　　[1]马成权，邹吉平.缸内喷注技术未来汽车发动机的主流.辽宁省 交通 高等专 科学 校学报，2002，4(1).

　　[2]汪卫东.车用柴油机的技术及发展方向.汽车技术，2004，(2).

　　[3]杨靖.汽车发动机发展中的几点认识.安徽 工学院学报(增刊)，1994.

　　[4]何林华.车用柴油发动机的发展趋势.客车技术与研究，2004，26(3).

　　[5]Michal W. Global Trends in Diesel Particulate Control. SAP Paper 950149.

　　[6]郑乃金.汽车排放控制技术发展趋势.汽车技术，1996，(3)：21-24.

　　篇二

　　电控柴油机故障诊断

　　摘要: 本文阐述了传统柴油发动机与电控柴油发动机在原理上的区别, 并以实例说明故障的诊断方法, 以供同行探讨。

　　关键词: 传统柴油发动机 电控柴油发动机 故障 诊断

　　1 概述

　　现代柴油发动机以其经济、环保、省油、动力强的优点, 越来越受人们的喜欢, 其在汽车保有量中的比例也不断上升。

　　随着我国排放法规的日益严格，柴油机的技术也发生了天翻地覆的变化，传统柴油机因其排放难以达标, 将面临淘汰，取而代之的是能满足欧Ⅲ排放标准，并具有欧Ⅳ排放潜力电控柴油机，所以近几年出厂的大客车、重型货车、公交车等都开始安装了电控高压共轨系统或电控的单体泵系统的柴油机。

　　这些新技术，为社会带来了更经济环保的新型柴油机动力，但也给维修给我们带来了一定难度，使不少在维修传统柴油发动机有丰富经验的老师傅们，感到非常的头痛，当发动机出现故障时，就会感到束手无策。在电控柴油机的维修上他们遇到了技术瓶颈，如何突破这些技术瓶颈是摆在老师傅面前第一个难题。

　　电控柴油机的故障诊断对现在的许多维修工和技术人员来说，是一项比较复杂的工作。

　　传统柴油机的维修可能就是单纯的机修，而电控柴油机则是一项机电一体的维修工作。

　　电控柴油机故障诊断也是有规可循的。关键是维修工和技术人员对电控柴油机原理还不了解。

　　只要掌握了电控柴油机的原理后，维修的许多困难都会迎刃而解，当发动机出现故障时，如果是机械故障，我们仍然按照传统柴油发动机故障诊断的方法去排除，但必须强调, 在断火检查各缸的运行情况前, 必须先把电源开关断开。

　　若是电控系统故障，可以利用电控系统的自诊断系统来进行检测，

　　这自诊断系统，可以清楚的了解发动机各种工况下的运行参数，对我们进行故障诊断会有很大帮助。

　　要掌握电控柴油机的故障诊断与维修，首先是要对电控电控柴油发动机原理有清楚的认识。

　　现代的电控柴油发动机基本有三大类：共轨系统、单体泵系统、泵喷嘴系统。

　　目前博共、电装、德尔福成为了国内电控柴油发动机电控系统主要部件的供货商。三大公司的产品各有特点，但控制原理基本相同。结构原理是电控柴油机的故障诊断分析的基础，

　　2 案例1

　　2.1 表征

　　一辆宇通大客车，发动机型号YC6J245-30，发动机走合保养结束后发生故障，故障灯亮，发动机最高转速1700r/s，油门状态正常。

　　若不了解电控共轨系统的工作原理和控制策略，对这个故障就会感到莫名其妙，知道电控柴油机电子控制系统的控制原理，发现转速只能上到1700 r/s，此时发动机进入了失效策略下的工作模式。

　　2.2 检查诊断

　　导致发动机在失效模式下工作的可能因素有水温、油温、气温超高或油压超高，这些都与相关传感器或线路有关。经外检视, 水温、油温、气温超高或油压都在正常范围内, 因该车设置有自检系统, 逐检查下列内容:

　　2.2.1连接诊断仪，读取故障码

　　连接诊断仪，读取故障码，静态下读取到故障为：轨压信号超高限，运行下读取的故障为：轨压信号超高限，泄压阀被冲开，根据故障码，可能是轨压传感器出了问题或者油路有故障。

　　2.2.2检查轨压传感器

　　212号轨压传感器地线与整车大梁相通，213号轨压传

　　感器高端的压力为5V，在松开传感器信号线前电压则为4.82V(正常范围电压0.5V～4.5V, 显然这不是正常电压)，松开测到电压为4.97V排出接触不良，到此可以初步确定导致故障的原因有二个：

　　1) 214号信号线与其它线串联;

　　2) 轨压传感器损坏。最后更换共轨管，发动机一切正常，判定是轨压传感器有故障。

　　3 案例2

　　一台YC6G240-30走途中熄火，熄火后再也不能启动，按常规，发动机不能启动故障最多是油路和电路问题，因此做了如下检查：

　　3.1检查油路

　　3.1.1检查低压油路。油管没有打折现象、油路没有空气、启动时手油泵没有被吸瘪的现象、检查溢流阀完好。

　　3.1.2检查高压油路正常。

　　3.2检查电路

　　3.2.1连上诊断仪，说明发动机电脑已经上电。读故障码，没有故障码显示。

　　3.2.2启动发动机，检测同步信号为1(1表示同步，0表示不同步)，说明发动机曲轴、凸轮轴传感器信号同步。

　　3.2.3检查水温、燃油温度、进气温度都正常，说明发动机并没有进入热保护的运行模式。通过以上检查，基本上排除了发动机电路、油路方面故障问题的可能。

　　3.2.4检查发动机进气岐管。在电路、油路没有问题的情况下，只能拆开气缸盖罩对配气凸轮轴进行检查，拆开气缸罩时发现：该发动机的配气凸轮轴不转、气门导杆打弯，配气凸轮轴断裂，故障属于进气系统问题。至此，故障终于原因查明，更换凸轮轴，故障排除。这个故障的诊断过程就是电控柴油发动机的一般诊断顺序，先油路，再电路，最后是发动机的机械部分。

　　电控柴油机出现故障时，故障诊断仪是一个强有力的武器。除了可以用诊断仪读取故障码来进行故障判断外，有时候，在没有显示故障码时，还可以通过读取发动机运转的数据流来分析故障，数据流真实的反应出发动机系统的工作状态，可为我们分析故障提供很大的帮助。

　　4 案例3

　　一台YC6G240-30发动机无力、油耗高，通过检查电路、油路正常，最后，怀疑故障在气路上，接上诊断仪检查，检查气路时发现进气压力过低，空挡油门踩到底转速升到最大转速2400r/min，但是进气压力反而下降，知道是进气系统的故障，接着逐步进行检查，按照经验，如果是进气管路故障，转速上升时进气压力随转速上升不升反而下降的原因有二，

　　3.1增压器故障

　　听诊增压器没异响, 且增压器运转正常。

　　3.2进气管道堵塞

　　经最后检查, 发现是进气口堵死。

　　这故障若不用读数据流的方法，单单靠经验是很难判断故障的原因的，但通过数据分析却可以马上找出故障原因。

　　5 结语

　　电控柴油机的故障诊断是有规律可循的，只要能按故障诊断的一些基本原则去查找故障，逐一排除非故障原因, 就有可能准确、迅速地找出故障所在。

　　当发动机出现故障时，第一个基本原则是先外后内，由简单到复杂。

　　先对电子控制系统以外的可能故障部位予以检查，这样可避免本来是一个电子控制系统无关的障碍，却对系统的传感器、电脑、执行器、结束等进行不必要的检查，

　　判断是否电控系统故障比较简单的方法是：发动机出现故障时，观察故障灯是否有显示，若没有故障灯显示，则基本可以作为普通油路故障或机械故障来进行处理，若故障灯显示，就可以通过诊断仪进行检

　　测，进而进行相应的处理。

　　有时候没有故障灯显示并不能确定电控系统的传感器没有问题，电控单元在对传感器信号进行检测时，只能接受其设

　　定范围之内的传感器的故障信号，若因某种原因导致的传感器灵敏度下降、反应迟钝和输出特征偏移等，自诊断系统是测不出来的，因而无故障显示，但发动机会表现出明显的故障症状。

　　文章最后还提醒故障检修过程,必须注意先断开电源开关, 切勿在断开电源开关前拆卸高压油管进行断火检查。

　　参考文献:

　　[1]母忠林主编.《柴油机电控系统原理与故障检修》.机械工业出版社,2011.4

　　[2]谭本忠主编.《最新电控柴油发动机电路维修图集及案例分析》.化学工业出版社,2011.1