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柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫啟動(dòng)性能是柴油車的重要性能指標(biāo)之一，它不僅關(guān)系到整車的效率，還影響其排放指標(biāo)、油耗和使用壽命。為了解決柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)困難的問(wèn)題，長(zhǎng)城哈弗H3，H5及風(fēng)駿等柴油車均采用了博世的預(yù)熱系統(tǒng)。本文主要介紹長(zhǎng)城柴油車預(yù)熱系統(tǒng)工作原理及故障診斷，希望能對(duì)廣大同仁有所幫助。 1．預(yù)熱系統(tǒng)工作原理 如圖1所示，長(zhǎng)城柴油車預(yù)熱系統(tǒng)主要由預(yù)熱控制器（GCU，圖2）、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）、預(yù)熱塞（圖3）及預(yù)熱指示燈等組成。接通點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度信號(hào)控制預(yù)熱及預(yù)熱時(shí)間，若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度低于設(shè)定值（約25℃），發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元即向預(yù)熱控制器端子K發(fā)出預(yù)熱指令（搭鐵信號(hào)），同時(shí)點(diǎn)亮預(yù)熱指示燈（圖4）；預(yù)熱控制器接收到預(yù)熱指令后，其內(nèi)部的預(yù)熱繼電器吸合為預(yù)熱塞提供電源，預(yù)熱塞加熱，提升燃燒室溫度（加熱溫度約為850℃），從而縮短發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間；加熱結(jié)束后，預(yù)熱指示燈熄滅，此時(shí)便可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)了。 2．預(yù)熱系統(tǒng)故障診斷 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過(guò)監(jiān)測(cè)預(yù)熱控制器端子K與端子DI的電壓邏輯關(guān)系來(lái)分析預(yù)熱系統(tǒng)的故障。如圖5所示，正常情況下，預(yù)熱控制器端子K與端子DI的電壓始終是相反的，即在預(yù)熱系統(tǒng)不工作時(shí)，端子K為高電壓，端子DI為低電壓；在預(yù)熱系統(tǒng)工作時(shí)，端子K為低電壓，端子DI為高電壓。圖6為某個(gè)預(yù)熱塞斷路時(shí)，預(yù)熱控制器端子K與端子DI的電壓邏輯關(guān)系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元監(jiān)測(cè)到預(yù)熱系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元存儲(chǔ)相應(yīng)的故障代碼（表1）并點(diǎn)亮發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)困難。注意，使用不同的故障檢測(cè)儀，讀得的故障代碼的含義可能會(huì)與表1有所區(qū)別（圖7）。 用哈弗H5柴油車（搭載GW2.8TCI發(fā)動(dòng)機(jī)）測(cè)試得知，斷開某預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器或斷開預(yù)熱控制器端子30上的常電源線（即模擬預(yù)熱塞供電線路斷路）時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元均存儲(chǔ)故障代碼P0382；斷開預(yù)熱控制器端子86上的供電線路時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元存儲(chǔ)故障代碼P0380；斷開預(yù)熱控制器端子K或端子DI對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元存儲(chǔ)故障代碼P0670。為了避免損壞相關(guān)元件，未進(jìn)行線路對(duì)搭鐵短路的測(cè)試。另外須注意，測(cè)試時(shí)只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度滿足預(yù)熱系統(tǒng)工作的條件時(shí)，接通點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元才會(huì)存儲(chǔ)相應(yīng)的故障代碼。上述測(cè)試結(jié)果僅為快速診斷預(yù)熱系統(tǒng)故障提供方向，具體的維修思路如下。 （1）檢查預(yù)熱控制器的電源及搭鐵線路。無(wú)論點(diǎn)火開關(guān)是接通還是斷開，預(yù)熱控制器端子30的電壓始終與蓄電池電壓一致；接通點(diǎn)火開關(guān)，預(yù)熱控制器端子86的電壓應(yīng)為蓄電池電壓；預(yù)熱控制器端子31應(yīng)可靠搭鐵。如有異常，對(duì)相關(guān)線路進(jìn)行檢查。 （2）預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮（若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度不滿足預(yù)熱系統(tǒng)工作條件，可用故障檢測(cè)儀對(duì)預(yù)熱指示燈進(jìn)行元件測(cè)試）時(shí)，預(yù)熱控制器內(nèi)部繼電器會(huì)同時(shí)發(fā)出吸合聲。若無(wú)繼電器吸合聲，可能的故障原因有：預(yù)熱控制器端子K對(duì)應(yīng)的控制線斷路；預(yù)熱控制器損壞。若有繼電器吸合聲，但預(yù)熱塞無(wú)供電，可能的故障原因有：某個(gè)預(yù)熱塞內(nèi)部短路或其電源線對(duì)搭鐵短路；預(yù)熱控制器內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)（圖8）張力過(guò)大，吸合不徹底；若有繼電器吸合聲，且預(yù)熱塞有供電，檢查是否有預(yù)熱塞斷路。 （3）檢查預(yù)熱塞及其線路情況。拆下預(yù)熱塞，測(cè)量預(yù)熱塞的電阻，應(yīng)為0.2Ω～2.0Ω；直接給其供電和搭鐵，預(yù)熱塞發(fā)熱體缸套應(yīng)能快速發(fā)熱變紅；檢查預(yù)熱塞電源線路是否斷路或?qū)Υ铊F短路。預(yù)熱塞因加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或燃燒室溫度過(guò)高燒蝕斷路的故障容易判斷，但預(yù)熱塞內(nèi)部短路的故障較難排查。由于預(yù)熱塞工作時(shí)電阻會(huì)發(fā)生變化，有時(shí)測(cè)量的預(yù)熱塞電阻正常，且直接給其供電和搭鐵時(shí)，預(yù)熱塞發(fā)熱體缸套也能快速發(fā)熱變紅，但將預(yù)熱塞安裝到車上時(shí)，可能會(huì)因其工作時(shí)的電阻變小，導(dǎo)致工作電流變大，使預(yù)熱塞控制器實(shí)行過(guò)流保護(hù)，切斷預(yù)熱塞的供電。對(duì)于此類故障，可依次斷開各預(yù)熱塞的供電線路，若斷開某個(gè)預(yù)熱塞的供電線路時(shí)，其他預(yù)熱塞的供電恢復(fù)正常，說(shuō)明該預(yù)熱塞在工作時(shí)內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)短路。3．故障案例 案例一：一輛哈弗H3柴油車（搭載2.5TCI發(fā)動(dòng)機(jī)），發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈常亮。 故障診斷：用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，讀得的故障代碼為P0382，含義為“預(yù)熱塞短路，過(guò)流，繼電器卡住，低于下限”；對(duì)預(yù)熱指示燈進(jìn)行元件測(cè)試，預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)能聽(tīng)到預(yù)熱控制器內(nèi)部繼電器的吸合聲；在預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮的過(guò)程中，用萬(wàn)用表測(cè)量第1缸預(yù)熱塞上的電壓，約為12V，由此推斷預(yù)熱控制器工作正常（即能向4個(gè)預(yù)熱塞提供電源）。接著準(zhǔn)備對(duì)4個(gè)預(yù)熱塞進(jìn)行檢查，在拆卸第4缸預(yù)熱塞時(shí)發(fā)現(xiàn)，第4缸預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器松脫，懷疑故障是由此引起的。 故障排除：裝復(fù)已拆卸的預(yù)熱塞，將松脫的第4缸預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器可靠連接并清除故障代碼后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈熄滅，故障排除。 故障總結(jié)：由本案例可知，發(fā)動(dòng)控制單元可通過(guò)預(yù)熱控制器監(jiān)測(cè)到各預(yù)熱塞發(fā)生斷路的情況，存儲(chǔ)故障代碼P0382且點(diǎn)亮發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈，但未斷路的預(yù)熱塞可繼續(xù)加熱。案例二：一輛長(zhǎng)城風(fēng)駿車（搭載GW2.8TC發(fā)動(dòng)機(jī)和EDC 16C39發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元），發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈常亮，發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)困難。 故障診斷：用故障檢測(cè)儀檢測(cè)，讀得的故障代碼為P0380，含義為“預(yù)熱塞短路、過(guò)載或繼電器卡住，高于上限”；對(duì)預(yù)熱指示燈進(jìn)行元件測(cè)試，預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)能聽(tīng)到預(yù)熱控制器內(nèi)部繼電器的吸合聲；在預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮的過(guò)程中，用萬(wàn)用表測(cè)量第1缸預(yù)熱塞上的電壓，發(fā)現(xiàn)剛開始有12V電壓，接著電壓立即變?yōu)?V；測(cè)量其他預(yù)熱塞上的電壓，均與第1缸預(yù)熱塞上的電壓變化一致。檢查預(yù)熱控制器的外圍線路，未發(fā)現(xiàn)異常，懷疑預(yù)熱控制器損壞。更換預(yù)熱控制器后試車，故障依舊。 拆下4個(gè)預(yù)熱塞進(jìn)行檢查，電阻均在正常范圍，且直接給其供電和搭鐵時(shí)，預(yù)熱塞發(fā)熱體缸套能快速發(fā)熱變紅；斷開所有預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器，對(duì)預(yù)熱指示燈進(jìn)行元件測(cè)試，在預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮過(guò)程中，測(cè)量第1缸預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器上的供電電壓，為12 V，且隨著預(yù)熱指示燈的熄滅而消失，由此確定該車故障是由某個(gè)預(yù)熱塞在工作時(shí)發(fā)生短路引起的；依次連接所有預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)連接上第2缸導(dǎo)線連接器時(shí)，在預(yù)熱指示燈點(diǎn)亮過(guò)程中，測(cè)量第1缸預(yù)熱塞導(dǎo)線連接器上的供電電壓，剛開始有12V電壓，接著電壓立即變?yōu)?V，由此確定第2缸預(yù)熱塞損壞。 故障排除：更換第2缸預(yù)熱塞并清除故障代碼后試車，發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈熄滅，發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)正常。 故障總結(jié)：由本案例可知，發(fā)動(dòng)控制單元可通過(guò)預(yù)熱控制器監(jiān)測(cè)到各預(yù)熱塞發(fā)生短路的情況，存儲(chǔ)故障代碼P0380且點(diǎn)亮發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈，但只要有1個(gè)預(yù)熱塞發(fā)生短路，預(yù)熱控制器將切斷所有預(yù)熱塞的供電，即所有預(yù)熱塞都停止加熱。 |
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