01

故障現(xiàn)象

一輛道奇2500，搭載6.7L的六缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，車主反映發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，故障代碼為P0087，油軌壓力過低。

02

故障診斷

初步檢查

接車后試車，發(fā)現(xiàn)共軌柴油噴射系統(tǒng)已失效。原因是受污染的燃油導(dǎo)致CP3 燃油泵損壞，產(chǎn)生了金屬碎屑，并擴(kuò)散到整個(gè)燃油系統(tǒng)（圖1）中，導(dǎo)致共軌柴油噴射系統(tǒng)失效。

于是更換了燃油系統(tǒng)，包括升壓泵、高壓泵、噴油器、油管，對(duì)油箱也進(jìn)行了專業(yè)清洗。

圖1 拆解的燃油系統(tǒng)

更換零件并排空燃油系統(tǒng)中的空氣后，再次試車。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)并運(yùn)行20分鐘之后，車輛出現(xiàn)抖動(dòng)、失火、爆震的現(xiàn)象，然后熄火。

隨后，發(fā)動(dòng)機(jī)又回到了無(wú)法啟動(dòng)的狀態(tài)。再次啟動(dòng)還可以聽到規(guī)律的敲擊爆震聲，P0087 燃油油軌壓力過低的故障碼再次出現(xiàn)。

進(jìn)一步分析

故障診斷儀數(shù)據(jù)顯示，啟動(dòng)時(shí)油軌壓力僅為75 bar，遠(yuǎn)低于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所需的275-300 bar。這表明供油系統(tǒng)存在壓力損失問題。

與此同時(shí)，啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)敲擊爆震聲表明：雖然燃油能夠進(jìn)入氣缸，但仍存在個(gè)別氣缸燃燒異常的問題。

由于拆解檢查這臺(tái)六缸機(jī)所需的工作量較大，因此使用虹科Pico汽車示波器，免拆精準(zhǔn)定位故障的氣缸。

方法很簡(jiǎn)單，我們將噴油器觸發(fā)信號(hào)作為氣缸壓縮行程基準(zhǔn)，同時(shí)使用Pico加速度計(jì)記錄振動(dòng)數(shù)據(jù)，通過對(duì)比振動(dòng)數(shù)據(jù)和噴油器的觸發(fā)信號(hào)來(lái)確定敲擊聲的具體來(lái)源。

經(jīng)查，這是一臺(tái)6.7L六缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)火順序?yàn)?、5、3、6、2、4，采用接近上止點(diǎn)(TDC)的噴油策略，即當(dāng)活塞壓縮行程接近上止點(diǎn)時(shí)，噴入燃油并壓縮點(diǎn)燃。

圖2 點(diǎn)火順序圖

硬件安裝

由于車輛已經(jīng)處于無(wú)法啟動(dòng)的狀態(tài)，無(wú)需關(guān)閉燃油系統(tǒng)再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。只需斷開燃油軌壓力傳感器，使得發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊在實(shí)際壓力遠(yuǎn)低于最低規(guī)格的情況下觸發(fā)噴油器。使用60A電流鉗(TA018）夾在噴油器1的電源線上，測(cè)量其噴油觸發(fā)信號(hào)作為參考。

同時(shí)將加速度計(jì)安裝在進(jìn)氣歧管的氣缸蓋螺柱上。電流鉗與加速度計(jì)分別連接到示波器的D通道與A通道。

圖3 電流鉗夾在噴油器1的電源線上

波形分析

啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，捕捉到故障出現(xiàn)時(shí)的波形。

為了更準(zhǔn)確地分析，我們首先需要對(duì)捕捉到的信號(hào)做些處理。使用相位標(biāo)尺，自定義標(biāo)簽為“COMP”（代表壓縮事件），并設(shè)置 6 個(gè)分區(qū)。然后相位標(biāo)尺的范圍，設(shè)置為從一次1缸噴油電流開始，到下一次1缸噴油電流出現(xiàn)。這樣，我們就可以在波形上，直觀地看到6次噴油周期了。

圖4 設(shè)置相位標(biāo)尺

在 PS7 中使用“注釋”功能，根據(jù)點(diǎn)火順序 1、5、3、6、2、4，為相位標(biāo)尺的每個(gè)分區(qū)標(biāo)注氣缸編號(hào)。

圖5 使用注釋功能標(biāo)記氣缸編號(hào)

可以看到，檢測(cè)到的敲擊振動(dòng)是在噴油器4噴油之后立即發(fā)生的。可能的原因是噴油器4出現(xiàn)問題，導(dǎo)致了燃燒不正常，進(jìn)而出現(xiàn)爆震聲。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證，我們嘗試封堵噴油器4，讓它不再噴油。發(fā)現(xiàn)此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就能啟動(dòng)并正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。由此，我們確定了是噴油嘴4出現(xiàn)故障。

03

故障排除

更換噴油器4之后，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，故障代碼P0087也不再出現(xiàn)。

案例作者：

Bryan Pollock

美國(guó)紐約州桑伯恩市威爾科汽車服務(wù)中心

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