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摘要： 本文简述了电喷柴油发动机的发展概况、分类及相关技术特点，并结合国际工程的机械设备，对各类柴油电子喷射系统的常见故障进行了原因分析及实例排查，具有一定的指导意义。
关键词： 电喷柴油发动机;特点;故障诊断
引言
电喷柴油发动机是在传统的机械控制柴油机的基础上发展起来的。最早的全电控柴油发动机是Detroit Diese（底特律柴油机）公司于1985年9月采用的DDCE1系统的二冲程92系列发动机。电控燃油系统能够对发动机的燃油经济性、排气烟度和污染物进行优化控制，改善发动机冷起动性，还能使发动机具备故障诊断功能及多种自动保护功能。
故障排查与处理
电控式直列柱塞泵燃油系统
电控式直列柱塞泵燃油系统同传统的直列泵式喷油泵-高压油管-喷油嘴（PLN）系统一样，燃油喷射所需要的高压依然由在套筒内作往复运动的柱塞产生，但不同之处在于，油量控制齿条位置及一定油门位置和负荷下和喷油量则都是由电子控制单元（ECU）进行控制，ECU根据各传感器提供的信号按照设定程序向调速器或控制齿条输出相应的控制信号。而喷油开始时间则是由套在泵油柱塞上的控制滑套或由可随机油压力变化而改变预行程的可变柱塞来进行控制。二者的实质都是通过可变的柱塞预行程来实现喷油始点的提前或延后。而实际的供油速率可以通过设计喷油泵凸轮轴的凸轮廓线进行改变。
故障排查：一台三一混凝土罐车（采用日野发动机，BOSCH的IE预行程PLN燃油系统）在怠速及低速工作正常，但转速达到1400转/分或更高转速时就出现发动机冒白烟，工作无力现象。通过分析，初步判断为发动机高速时喷油时间过早所导致。对驾驶室仪表故障指示系统进行检查，发现故障代码为16-4，对照故障代码表得知，此故障为预行程执行器电源异常，于是对预行程执行器电源继电器进行检查，拆开继电器后发现4号和5号腿触点有烧蚀现象，由于接触不好，高速时预执行器电源虚接，导致预执行器无法正常对喷油时刻进行准确调整，致使发动机功率下降及冒白烟，在对触点进行重新打磨修复后，发动机工作正常。
电控式分配泵燃油系统
该系统是通过对分配泵的喷油正时和喷油量进行电子控制来实现燃油喷射的精准控制的，主要有两类：一、通过电子控制系统控制分配泵径向压缩行程等来控制喷油量，用控制凸轮环位置来控制喷油正时。二、在Bosch公司VE分配泵基礎上改进，取消了原VE泵上的溢流环，而在其泄油通道上设置了一个溢流控制阀。
故障排查：一台DANAPAC压路机在发动机拆装高压燃油泵后，出现加速时冒黑烟、功率下降的故障。通过对烟色的分析，初步怀疑为喷油正时错误。我们知道，VP44喷油泵的静态喷油正时由油泵输入轴上的半圆键进行控制，不同的半圆键对应不同的喷油正时。每一种半圆键都在指示安装方向的箭头后标有其Bosch零件号的最后三位数字，VP44泵的铭牌上注明对应的半圆键号，且安装时半圆键的箭头必须指向喷油泵体，反向安装将导致喷油正时错误。在将VP44喷油泵拆下后发现，由于修理人员的疏漏，在装配喷油泵时将ISB的静态定时的半圆键装反。将半圆键旋转180度重新安装后，发动机工作恢复正常。
电控式单体喷油泵（EUP）燃油系统
电控EUP燃油系统是在传统的单体泵燃油系统的基础上发展而来的，它主要带高速电磁阀的单体泵，高压油管以及喷油嘴组成，单体泵由凸轮轴驱动，单体泵内的滚轮随动机构推动套筒内的柱塞向上运动，产生喷油所需的高压，并通过受发动机ECU电信号控制的高速电磁阀的开闭来实现定时、定量的喷射燃油。
电控式单体喷油器（EUI）燃油系统
常规电喷单体喷油器（EUI）系统
此系统将喷油器、喷油泵和电磁阀组合为一个整体，EUI系统的优势在于喷油压力高，喷油压力升高曲线接近理想，并采用了二次升程和先导喷油，改善了喷油速率曲线形状，是一种非常理想的电喷形式。
故障排查：首先我们把注意力放在了电子控制线路出现虚接的情况上，但通过对所有电气接头，电子元件检测后，并未发现异常。考虑到如果供油管路或油箱有混有杂物，在工作的某个时刻，刚好杂物吸附堵塞了油道，也会造成了发动机供油不足而熄火，于是我们又对燃油系统进行了彻底的清理，但结果故障依然存在。在排除了这两个可能后，通过仔细分析发动机控制原理及故障保护情况，发现如果发动机转速及正时传感器出现故障，无法给ECM提供正确的正时信号，就会造成发动机无法识别喷油时刻而熄火，从而造成停机。顺着这个思路，我们对3196发动机的转速传感器进行了检查。在拆下凸轮轴转速传感器时，发现此传感器吸附了很多铁屑，这些铁屑如在某个时候刚好挡住了传感器的感测头，就会造成正时信号无法正常传递。在将铁屑清除并重新安装好传感器后，故障排除。
Cummins ISX及Signature燃油系统
此系统为Cummins公司自行开发设计的燃油系统，ECM的定时控制保证在给定时刻只有一只喷油器能够得到燃油供应。喷油器的供给油量决定了发动机的转矩和功率。
共轨式电控喷射燃油系统
HEUI燃油系统
HEUI系统属于中压共轨电控液压式喷射系统，由Caterpilla公司和International Truck Transportation（Navistar）公司共同开发，是一种相对独特的电控喷油系统。
蓄能式高压共轨电喷燃油系统
此系统属于高压共轨电控液压式喷射系统，它主要由低压燃油泵、高压油泵、高压蓄能器（油轨）、压力控制阀、油轨压力传感器、喷油器及电子控制（ECM）组成。
结束语
现在，电控柴油喷射系统已经被发动机制造商广泛应用于各自生产的各类发动机上。学习并掌握好电喷柴油发动机的原理及特点，对发动机技术人员具有非常重要的意义。
关键词： 电喷柴油发动机;特点;故障诊断
引言
电喷柴油发动机是在传统的机械控制柴油机的基础上发展起来的。最早的全电控柴油发动机是Detroit Diese（底特律柴油机）公司于1985年9月采用的DDCE1系统的二冲程92系列发动机。电控燃油系统能够对发动机的燃油经济性、排气烟度和污染物进行优化控制，改善发动机冷起动性，还能使发动机具备故障诊断功能及多种自动保护功能。
故障排查与处理
电控式直列柱塞泵燃油系统
电控式直列柱塞泵燃油系统同传统的直列泵式喷油泵-高压油管-喷油嘴（PLN）系统一样，燃油喷射所需要的高压依然由在套筒内作往复运动的柱塞产生，但不同之处在于，油量控制齿条位置及一定油门位置和负荷下和喷油量则都是由电子控制单元（ECU）进行控制，ECU根据各传感器提供的信号按照设定程序向调速器或控制齿条输出相应的控制信号。而喷油开始时间则是由套在泵油柱塞上的控制滑套或由可随机油压力变化而改变预行程的可变柱塞来进行控制。二者的实质都是通过可变的柱塞预行程来实现喷油始点的提前或延后。而实际的供油速率可以通过设计喷油泵凸轮轴的凸轮廓线进行改变。
故障排查：一台三一混凝土罐车（采用日野发动机，BOSCH的IE预行程PLN燃油系统）在怠速及低速工作正常，但转速达到1400转/分或更高转速时就出现发动机冒白烟，工作无力现象。通过分析，初步判断为发动机高速时喷油时间过早所导致。对驾驶室仪表故障指示系统进行检查，发现故障代码为16-4，对照故障代码表得知，此故障为预行程执行器电源异常，于是对预行程执行器电源继电器进行检查，拆开继电器后发现4号和5号腿触点有烧蚀现象，由于接触不好，高速时预执行器电源虚接，导致预执行器无法正常对喷油时刻进行准确调整，致使发动机功率下降及冒白烟，在对触点进行重新打磨修复后，发动机工作正常。
电控式分配泵燃油系统
该系统是通过对分配泵的喷油正时和喷油量进行电子控制来实现燃油喷射的精准控制的，主要有两类：一、通过电子控制系统控制分配泵径向压缩行程等来控制喷油量，用控制凸轮环位置来控制喷油正时。二、在Bosch公司VE分配泵基礎上改进，取消了原VE泵上的溢流环，而在其泄油通道上设置了一个溢流控制阀。
故障排查：一台DANAPAC压路机在发动机拆装高压燃油泵后，出现加速时冒黑烟、功率下降的故障。通过对烟色的分析，初步怀疑为喷油正时错误。我们知道，VP44喷油泵的静态喷油正时由油泵输入轴上的半圆键进行控制，不同的半圆键对应不同的喷油正时。每一种半圆键都在指示安装方向的箭头后标有其Bosch零件号的最后三位数字，VP44泵的铭牌上注明对应的半圆键号，且安装时半圆键的箭头必须指向喷油泵体，反向安装将导致喷油正时错误。在将VP44喷油泵拆下后发现，由于修理人员的疏漏，在装配喷油泵时将ISB的静态定时的半圆键装反。将半圆键旋转180度重新安装后，发动机工作恢复正常。
电控式单体喷油泵（EUP）燃油系统
电控EUP燃油系统是在传统的单体泵燃油系统的基础上发展而来的，它主要带高速电磁阀的单体泵，高压油管以及喷油嘴组成，单体泵由凸轮轴驱动，单体泵内的滚轮随动机构推动套筒内的柱塞向上运动，产生喷油所需的高压，并通过受发动机ECU电信号控制的高速电磁阀的开闭来实现定时、定量的喷射燃油。
电控式单体喷油器（EUI）燃油系统
常规电喷单体喷油器（EUI）系统
此系统将喷油器、喷油泵和电磁阀组合为一个整体，EUI系统的优势在于喷油压力高，喷油压力升高曲线接近理想，并采用了二次升程和先导喷油，改善了喷油速率曲线形状，是一种非常理想的电喷形式。
故障排查：首先我们把注意力放在了电子控制线路出现虚接的情况上，但通过对所有电气接头，电子元件检测后，并未发现异常。考虑到如果供油管路或油箱有混有杂物，在工作的某个时刻，刚好杂物吸附堵塞了油道，也会造成了发动机供油不足而熄火，于是我们又对燃油系统进行了彻底的清理，但结果故障依然存在。在排除了这两个可能后，通过仔细分析发动机控制原理及故障保护情况，发现如果发动机转速及正时传感器出现故障，无法给ECM提供正确的正时信号，就会造成发动机无法识别喷油时刻而熄火，从而造成停机。顺着这个思路，我们对3196发动机的转速传感器进行了检查。在拆下凸轮轴转速传感器时，发现此传感器吸附了很多铁屑，这些铁屑如在某个时候刚好挡住了传感器的感测头，就会造成正时信号无法正常传递。在将铁屑清除并重新安装好传感器后，故障排除。
Cummins ISX及Signature燃油系统
此系统为Cummins公司自行开发设计的燃油系统，ECM的定时控制保证在给定时刻只有一只喷油器能够得到燃油供应。喷油器的供给油量决定了发动机的转矩和功率。
共轨式电控喷射燃油系统
HEUI燃油系统
HEUI系统属于中压共轨电控液压式喷射系统，由Caterpilla公司和International Truck Transportation（Navistar）公司共同开发，是一种相对独特的电控喷油系统。
蓄能式高压共轨电喷燃油系统
此系统属于高压共轨电控液压式喷射系统，它主要由低压燃油泵、高压油泵、高压蓄能器（油轨）、压力控制阀、油轨压力传感器、喷油器及电子控制（ECM）组成。
结束语
现在，电控柴油喷射系统已经被发动机制造商广泛应用于各自生产的各类发动机上。学习并掌握好电喷柴油发动机的原理及特点，对发动机技术人员具有非常重要的意义。