浅析Dci11发动机燃油供给系统故障诊断及维修

2008年7月1日起，我国将实施国Ⅲ汽车排放标准和噪声控制标准（相当欧Ⅲ）。使汽车品质大幅提升，东风商用车天龙重型载货汽车率先使用了国Ⅲ电控共轨式燃油喷射雷诺技术Dci11发动机。Dci11电控共轨发动机是一款四气门11L大功率，功率覆盖范围340～420PS；低油耗，最低油耗率小于190gkw.h；低排放满足国Ⅲ、具有满足国Ⅳ的排放潜力，低噪音、节能型发动机。Dci11电控共轨发动机采用了目前世界上先进的BOSCH公司电控共轨燃油喷射系统。电控共轨燃油喷射供油系统是Dci11发动机的重要组成部分，它的技术状况好坏直接影响着电控共轨式燃油喷射Dci1发动机的动力性、经济性和排放性能的好坏。电控共轨喷射系统的燃油供给系统故障在Dci11电控共轨发动机里占有一定的比例，下面浅谈一下Dci11电控共轨发动机燃油供给系统的组成作用及故障的诊断排除。
一、Dci11高压共轨式发动机燃油供给系统流程示意图：
1、燃油箱　2、ECU冷却器　3、手动注油泵和预滤器　4、输油泵　5、燃油滤清器　6、燃油计量单元　7、回油阀　8、燃油流量调节电磁阀　9、高压油泵　10、燃油共轨管  11、轨压限制器　12、轨压传感器　13、流量限制器　14、喷油器                   
二、Dci11电控共轨式发动机燃油供给系统的作用及组成：
Dci11电控共轨式发动机燃油供给系统的作用是：该燃油供给系统是由电子控制单元ECU、燃油流量计量单元（含燃油流量调节电磁阀）、共轨压力传感器组成闭环控制系统。电控单元根据发动机运行工况，将收集到轨压传感器信息分析运算，及时精确控制高压油泵工作，通过调节流量计量阀，使共轨管中的高压燃油达到需要的压力数值，并保持程序设定的对应工况所需要的压力，实现喷射压力可调的控制，同时电控单元给电液控制的电子喷油器发出脉冲指令，通过脉冲的宽度，精确地控制喷油器将共轨内的高压燃油以最佳的喷油时刻、最适当的喷油量、最合适的喷油率和良好的喷雾状态喷入发动机燃烧室中，保证发动机在任何工况下均在最佳性能状态工作。 

Dci11电控共轨式发动机燃油供给系统组成：按其工作情况可分为：低压油路主要件有燃油箱、低压回路的进、出油管，燃油滤清器、输油泵，供油泵的低压区；高压油路主要件有电控喷油器、高压回路的进、出油管，燃油共轨总成、（流量限制器、燃油压力传感器、共轨压力限制器）供油泵的高压区。
Dci11电控共轨发动机燃油供给系统部件装置介绍：
1、燃油贮存装置：即燃油箱，贮存足够数量的燃油，使燃油中的水分和杂质得到初步沉淀。一般用钢板冲压焊接而成，内部镀有防锈层并焊有隔板，以提高钢度和避免柴油在油箱内因受冲击而产生泡沫，影响正常供油。底部有放油口，用来定期将沉淀在底部杂质清洁出去，油箱顶部边侧装有吸、回油管，回油管应伸入燃油箱内燃油平面以下，高度与吸油口相当，二者距离应大于300mm，以防发动机停机后，回油管内的燃油流完而进入空气；中间滤网加油口及油箱盖（设置通气孔），用来保持油箱内部空间与大气相通，防止工作过程中因油面下降而造成内部气压下降，影响正常供油。油箱使用中应定期进行清洁，防止尘土吸附在油箱盖或气孔处造成气孔堵塞，导致燃油箱负压增大，以至油箱吸瘪，造成燃油无法进入油管中，一般要求通气孔的流量不小于340Lh，阻力不超过5Kpa。
2、燃油引导、输送装置：即高、低压油管及与部件的联接通道。电控共轨式发动机对低、高压管有特殊要求。低压油路的连接管保证其内径不小于Φ8，连接管路要采用耐油胶管或金属管，金属管应是非镀锌或非镀铜管。管路必须密封可靠连接，不允许有渗漏和折弯现象；高压油管是连接高压泵、共轨管与电控喷油器接合管件，它应具有一定强度与足够的燃油流量，减小燃油流动时的压降，使高压管路系统中的压力波动小，并能承受高压燃油的冲击，且起动时共轨中的压力能很快建立。要求各缸高压油管的长度容量相等，长度应尽可能短，以减少各缸之间喷油量的偏差，保证柴油机每一个喷油器有相同的喷油压力。高压油管最高耐压2000bar，油管规格和管长度已经过喷油特性标定，该高压管是由特殊材料并经过特殊处理加工制成，特殊情况下，需要更换高压油管时，要完全停机3分钟后，慢慢松开远离油轨端联管螺母，使高压油路压力完全释放，再换油管。高压油管严禁以常规件代替更换，也不允许以其它机型不同长度的高压油管代替，若需更换时必须是同类型厂家正宗产品，保证清洁度以免损坏喷油器。|||
 3、燃油滤清装置：即燃油滤清器，安装在发动机左侧，清除燃油中的杂质和水分 ，以减轻供油装置精密零件的磨损和锈蚀。电控共轨发动机对燃油清洁度要求很高，故采用两级专用高效的燃油滤清器。主要过滤燃油中杂质，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损。预滤器及油水分离器和手油泵合成一个，结构紧凑。预滤后管路清洁度小于300um.。双级柴油滤清器，具有高效过滤柴油中的杂质，装有燃油堵塞报警（燃油堵塞传感器）功能，并有消除进入燃油系统的气体（除气螺塞）、可实施燃油加热功能，在低温环境下对柴油实施加热，防止燃油低温下释蜡，双级柴油滤清器有效寿命与使用油品质量有直接关系，一般在15000～25000公里更换。（注意：柴油滤清能力失效后，不能用普通的低质滤清器替代。燃油滤清器使用是一次性的，不要重复使用。更换安装滤清器时，不允许用板手拧紧滤清器，否则，容易使螺纹滤清器损坏，装用新的滤清时，注意是否与发动机型要求装用型号相符。）
4、建立油压装置：即供油泵（高压油泵）：实际是一种组合泵。供油泵是电控燃油喷射系统关键的一个部件，它主要作用将低压燃油加压成为高压燃油，储存在燃油共轨管内，等待ＥＣＵ的喷射指令。供油泵组成：⑴输油泵、⑵燃油计量单元、⑶溢油阀、⑷高压泵四部分。
⑴输油泵：建立低压油路。它的工作是向高压油泵供给足够的燃油量，为齿轮式油泵（主、从动齿轮）安装在供油泵体后端，依靠位于高压油泵凸轮轴末端的齿轮驱动，它的转速是高压油泵2.85倍，因此它提供的油量比发动机消耗油量大，最大输油能力500L/h。输油泵供给高压油泵的油压在运转阶段压力为5～6bar/s，在起动阶段压力为2bar/s。在各种工作状态，不同的压力下，必须满足上述要求。
⑵燃油计量单元：顾名思义就是控制油量大小。安装于供油泵体后上部，它由两个燃油流量调节电磁阀管理控制高压油泵入口的燃油流量。该燃油流量调节电磁阀装在燃油计量单元上，用于调节燃油流量来维持油轨压力于所需要的值。它是通过ＥＣＵ发出的信号激励电磁阀的开启，控制进入到柱塞高压腔的燃油的流量。其燃油计量单元简单工作过程是：①最大油量供给阶段：高压油泵柱塞处于下止点位置，电磁阀未被激发（不供电处于常闭位置）燃油压力推动三通阀，柱塞并按柱塞套要求填充，（共轨管压力达到最大值）其电阻值为15Ω。②部分油量供给阶段：高压泵柱塞位于下止点位置，电磁阀被短暂激发燃油数量受限并按柱塞套要求填充。
⑶溢油阀：安装于高压泵两个油泵单元柱塞套的上端。它实际是一个单向阀，在柱塞上方泵腔中高压燃油的作用下，溢油阀上升供油，反之停供。在停止供油时将高压油管与柱塞上端空腔隔绝，防止高压油管内的燃油倒流在喷油泵内。
⑷高压油泵：由两个油泵单元组成：高压油泵的供油量与其转速成正比，其泵转速取决于发动机转速。高压油泵一方面要使多余的供油量不要太多，另一方面还应满足发动机全负荷工作时燃油量，其高压泵速比1：2,在泵的上部有个三通阀。凸轮轴控制柱塞升程，能使燃油在柱塞下止点位置时流入，且柱塞升起时形成高压流入到油轨。
5、蓄压分配装置：即高压燃油共轨：连接高压泵和喷油器之间。共轨需要承受很高的燃油压力，所以为铸钢锻造，共轨通道为￠8。同时，由于高压油泵的供油和燃油喷射时，产生的高压振荡在共轨容积中衷减，为保证在喷油器打开时刻、喷油压力维持定值，共轨的容积不能太小，以减小共轨内的压力波动所导致的各缸油量不均；共轨的容积也不能太大，否则发动机过渡阶段的响应不快；共轨的容积要与高压泵的供油速度进行匹配，并保证燃油有足够的压力响应速度以快速跟踪柴油机工况的动态变化。