发动机故障
日野挖掘机发动机服务研修教材（一）
2015/5/22 浏览：1091
共轨系统本系统由供给泵、共轨、喷射器以及控制它们的发动机ECU、传感器开关类、继电器和灯等部分构成。・供给泵是为了在共轨内生成燃料压力而进行燃料喷出。该燃料喷出量是通过供给泵的燃料调节量电磁阀（SCV＝Suction Control Valve）来进行控制，SCV由发动机ECU进行电子控制。・共轨把利用供给泵生成的高压燃料分配给各汽缸的喷射器。所生成的这种燃料压力通过设置在共轨上的压力传感器来进行检测。另外，应尽量使根据发动机转速和发动机负载而设定的指令压力与实际的压力值保持一致，以便进行基于发动机ECU的压力反馈控制。・在喷射器中进行喷射量和喷射时期的控制，此时将复式电磁阀置于「ON/OFF」状态进行控制。如果把复式电磁阀置于「ON」（通电）状态的话，那么控制室内的高压燃料就会通过节流孔流出，由于燃料回路被切断，因此要用力通过喷嘴室高压燃料的喷嘴断开阀使针阀上升而开始喷射。反之，如果把复式电磁阀置于「OFF」（不通电）状态，由于通过节流孔而变成向控制室外加高压燃料的燃料回路，所以使针阀下降而结束喷射。因此，根据复式电磁阀的通电开始时期并可控制喷射时期，而根据复式电磁阀的通电时间就能控制喷射量。通过提高各部件的耐压强度，使燃料压力更加高压化，并可进行微粒喷射燃料，实现没有残余燃烧的良好的燃烧状态，从而减少散式流化（颗粒状物质）的排出量。
供给泵
・供给泵输出燃料使共轨内产生燃料压力。输出的燃料量由供给泵的燃料调节量电磁阀（SCV=Suction Control Valve）进行控制，SCV由发动机ECU进行电子控制。・为适应高压喷射，使发动机达到了均速转动，强化了轴承、挺杆等部品。
・另外，从强制机油润滑更改为燃料润滑。SCV(吸入控制阀 = 燃料调节量电磁阀)・通过采用线性电磁阀控制从ECU到SCV的通电时间（通电时间控制），达到控制由高压柱塞所供给的燃料流量目的。・由于控制目标轨道压力仅吸入必要的量，所以降低了供给泵的驱动负荷。・电流通入SCV时，内部的电枢对应通电时间比转动，燃料流量与电枢动作连动，圆形阀柱依据燃料通路被阻塞的量控制燃料。・SCV处于OFF的状态时，圆形阀柱被回油弹簧压住，通路完全打开，通过柱塞，燃料被供给。（全量吸入→全量输出）・SCV处于ON的状态时，回油弹簧缩紧，燃料回路关闭。・SCV处于ON/OFF的状态时，燃料依照驱动通电时间比的开口面积程度被供给，燃料通过柱塞输出。
1．吸入
柱塞下降时柱塞室内的压力下降，由于吸入阀打开，通过SCV的燃料就被吸入柱塞室内。使用SCV调节被吸入柱塞室的供给泵的输出量。
2．压送柱塞开始上升时由于SCV侧的燃料压力和柱塞室内的燃料压力差消失，吸入阀打开。并且柱塞上升时柱塞室内的压力上升，超过共轨侧的压力，输出阀被打开，燃料被压送。
3．无压送SCV关闭时，由于燃料不被吸入到被SCV隔断的柱塞室内，即使柱塞下降燃料也无法从柱塞室输出，成为无压送状态。・燃油泵内置的燃油泵采用摆线型泵，燃料经过燃料滤芯、SCV被送进2个柱塞。燃油泵通过凸轮轴驱动。内滚轮转动时，依据外/内所形成的空间的增减，形成在吸入侧吸入燃料、输出侧送出燃料的结构。・被吸入的燃料随着滚轮的转动向输出油口侧移动，从输出油口输出。被输出的燃料供给SCV必要的量，剩余的经由调节阀返回吸油口一侧。共轨・储藏从燃油泵被压送的高压燃料，将燃料分配到各汽缸的喷射器内。导轨上安装有燃料压力传感器和压力控制器。压力传感器用来检测导轨内的燃料压力，并将其信号传送给ECU。ECU依据所传达的信息控制燃油泵的SCV，控制导轨内的燃料压力。
・压力控制器作用是当导轨内压力达到异常高压时，打开阀释放压力。导轨内的压力达到约200Mpa（2039kg/ cm²）时阀打开，从压力控制器流出的燃料返回到燃料油箱。当压力下降到约50Mpa时就恢复至原来的状态，维持导轨内压力。压力传感器・压力传感器被安装在导轨上，检测导轨内的燃料压力并将信号发送给ECU。其构造是利用向金属隔膜施加压力时电阻变化这一特性的一种半导体压电电阻方式压力传感器高压燃料冲击吸收装置・高压燃料冲击吸收装置的作用是减低高压配线内的脉动，以稳定的压力向喷射器供给燃料。另外，当喷射管和喷射器的燃料泄漏造成过剩燃料流出时，起到隔断燃料通路，防止燃料的异常流出作用。
・在高压配管内发生压力脉动时，由于通风口的通过电阻，导轨侧和喷射器侧的压力失衡，活塞向喷射器侧运动，吸收压力脉动。在通常的压力脉动情况下，由于导轨侧和喷射器侧的压力立即均衡，虽然这时的活塞被弹簧推回到导轨一侧，但当喷射器侧的燃料泄漏造成异常流出时，不能达到燃料通风口的通过量，活塞被按压至活塞座部位，由活塞直接隔断通向喷射器的燃料通路。喷射器是将共轨分配的高压燃料变成微细的喷雾状态，直接喷射到燃烧室的一种装置。喷射器是由复式电磁阀、燃料压力活塞、喷嘴所构成。通过控制复式电磁阀部的控制室内压力来控制喷射量、喷射时间、喷射率。喷射器主体采用夹钳压制方式。另外，在汽缸缸头的插入部位配置O形圈，防止发动机机油进入到汽缸缸头的喷射器孔内。新型的喷射器针对高压化的情况，在电磁阀的密封构造上，从金属制锥形密封变更为了陶瓷制平面密封，提高了密封性及耐久性。采用缩小了控制室的排除容量的复式电磁阀，缩短了间隔，使1行程4次的多段喷射变为了可能。上部带有用2次元代码记录喷射器单体的喷射量修正量的QR代码。将记录在QR代码中的修正值在组装发动机时登记入发动机协调控制计算机内，修正各汽缸间的偏差。※QR是Quick Response（敏捷、机敏）的头字母的缩写
1．无喷射在不对电磁阀进行充电的状态下，阀座被阀弹簧推压至下方，关闭。在控制室内，经过入口孔，导轨的高压压力被施加在燃料压力活塞上，促使燃料压力活塞向下移动，喷嘴被关闭，不进行喷射。
2．开始喷射复式电磁阀开始通电时，由于电磁力作用，阀座被提升。其结果，控制室的燃料经由出口孔流出，控制室压力降低，喷嘴针因为喷嘴部位燃料压力的作用而上升，喷射燃料。因为喷嘴针是慢慢上升的，所以喷射量不断增加，如持续通电则会达到最大喷射率。
3．喷射结束停止复式电磁阀的通电时，在阀弹簧的作用下阀座下降，关闭阀座。这时，在共轨的高压燃料一齐作用于控制室，喷嘴针被立即关闭，实现喷射迅速发动机ECU处理从各传感器、开关类部件传递出的信息，控制喷射器、供给泵、各继电器、各电磁阀及指示灯类部件。作为故障诊断功能而经常监视系统工作状态的自己诊断功能，拥有在万一发生异常时将异常情况通知驾驶员和维修者的报警功能和为了不影响发动机性能、寿命而继续控制的失效保险控制及备份处理功能。另外，为了能迅速对具有再现性的故障进行解析和修理，还拥有记忆曾发生的故障内容的故障记忆保持功能。而且为了实现多段喷射，喷射器驱动回路也被组装入发动机ECU内。发动机ECU从各传感器、开关得到输入信号并处理这些信息，控制喷射器、供给泵、各继电器、电磁阀。喷射量控制代替从前的调速器功能，以发动机转速和油门开度等信号为基础，控制喷射器达到最合适的喷射量。从下次的喷射量计算出与发动机停止时、起动时、作业模式等的状况相对应的最终喷射量。
喷射压力控制（共轨压力控制）通过控制共轨的压力来控制喷射压力。进行压力反馈控制，使共轨压力传感器的值等同于根据发动机转速、喷射量情况所算出的目标值，调整供给泵的输出量，控制共轨压力。喷射量修正控制进行全负荷最大喷射量的微调整时，代替从前的Q调电阻，测定对于每一个喷射器所规定的基本最大喷射量的修正量，由发动机ECU记忆其修正量。使用这个修正值，由发动机ECU来修正每个汽缸所规定的基本最大喷射量，决定将偏差控制为最小限度的最大喷射量。喷射时间控制代替从前的计时器功能，以发动机转速和喷射量来控制喷射器使其达到最合适的喷射时间。
1．主喷射时间依照水温选择主喷射时间特性，在选择了的特性中，依照最终喷射量和发动机转速算出基本喷射时间。
2．前、后喷射时间前、后喷射时间是在主喷射时间上加上前及后间隔进行控制。前、后间隔是以最终喷射量、发动机转速及水温的状态为基础计算出的。喷射控制在第一次的爆发行程中，最开始只用少许燃料进行一次喷射（前喷射），在点火后进行第2次喷射（主喷射），以这种喷射方法控制喷射率形状。前、后喷射量以最终喷射量、发动机转速为基础算出规定值。FCCB控制是通过自身的转速传感器来确认由于汽缸间的喷射量偏差及燃烧偏差引起的转速变动，进行汽缸间的喷射量调整。由此使降低转动变动成为可能。※ FCCB是Fuel Control Cylinder Balance的头字母的缩写
・由永久磁石和线圈、铁心（磁心）构成的传感器被安装在飞轮外壳上。转动发动机，在飞轮的外部周围的一些信号孔使由传感器的磁石所形成的磁界产生断续，从而使线圈内产生交流电压。
・在飞轮上每6º设置一个信号孔，但由于有4个地方没有信号孔所以，飞轮一圈的信号孔数量为56个。因此每2次转动就会输出112脉冲。通过这一信号检测出发动机的转速和每6º的曲轴转角。
副转速传感器进行发动机的汽缸判别及发动机转动速度检测的备份（主发动机转速传感器故障时）。主发动机转速传感器是使用了不同的时间电阻元件的传感器，被安装在凸轮外壳的后端面上。随着被安装在凸轮齿轮上的销穿过传感器时产生的磁束变化，利用磁性电阻元件的电阻值的变化特性检测出脉冲。脉冲发生器的销设置在凸轮轴每60º（曲轴转角120º）或者每90º[J08E]（曲轴转角180º）[J05E]处，而且还有1处空余。因此，随着凸轮轴转动1次（发动机转动2次）就会有7脉冲[J08E]或者5脉冲[J05E]被输出。依据剩余的输出脉冲，认识发动机第1汽缸Ne基准脉冲。水温传感器是热敏式的温度传感器，被安装在节温器外壳内。将冷却水温度的变化转换为电阻值变化的信号发送给发动机ECU，使燃料喷射控制达到最合适化。发动机ECU是通过向热敏电阻施加电压，通过发动机ECU的电阻值和热敏电阻值检测出被分压的电压。燃料温度传感器是热敏式的温度传感器，被安装在供给泵上。将燃料温度的变化转换为电阻值变化的信号并发送给发动机ECU，使燃料喷射控制达到最合适化。并且其特性及和发动机ECU的接线方式与水温传感器相同。EGR阀开启位置传感器・EGR阀开启位置传感器被内置在EGR阀内。・采用将5 V的稳定电压施加在可变电阻体内，将从运转接点提取电阻体所分布的电压的信号传感器。※EGR是Exhaust Gas Recirculation（排气再循环装置）的头字母的缩写
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