柴油机具有热效率高、经济性好等优点,在车用发动机上得到了广泛应用。在低温环境下,由于机油的粘度高,柴油机的起动阻力矩大,气缸壁初始温低,燃油雾化性差,压缩后的空气温度达不到燃油自燃温度,因而柴油机存在低温起动困难问题。为了保证柴油发动机在低温条件下能迅速起动,柴油机上普遍采用了火焰预热器、电加热进气预热器等进气预热装置。
一、火焰预热器
火焰预热器是利用电能加热电阻丝点燃柴油形成火焰,对发动机进气歧管的气流进行加热,从而提高柴油机的低温起动性能。斯太尔系列汽车的发动机WD615系列67、77、68等机型均采用了火焰预热器。该装置是将一个电热塞安装在柴油机进气管入口处,电热塞上安装有柴油进油接头,当接通电源后,电热塞中的电阻丝发热,杆身受热伸长,使球阀打开,柴油流出并着火燃烧,形成火焰预热空气。
1.工作原理
图1为斯太尔系列柴油车预热电路的结构示意图。当钥匙开关S1闭合后,安装在发动机水道上的预热温度传感器B8电路接通。若此时发动机温度高于23℃,预热指示灯不亮,火焰预热电路不工作。若发动机温度低于23℃,温度传感器将温度信号传送到电子火焰预热控制器A24 ,A24进入工作状态,预热指示灯点亮,电子火焰预热控制器内的继电器触点闭合,向电热塞R3、R4供电,加热的时间依据不同的温度随机设定,当电热塞的发热体达到850℃~900℃时,供电转换为断续状态,预热指示灯开始闪烁,按下S6起动按钮后,电磁阀Y21接通,燃油通过输油管进入电热塞,经雾化腔雾化后由发热体点燃成火焰,加热进气歧管里的空气,使发动机迅速起动,发动机起动后,发电机D+端子的电压很快上升到28V,电子式火焰预热控制器接收到该信号后,电热塞随着不同的温度,预热一段时间后,自动切断油路电磁阀Y21的供电,停止工作;若在30s内不起动发动机,火焰预热器电路停止工作。
2.常见故障诊断
(1)钥匙开关S1闭合后,预热指示灯常亮。产生该故障的原因有:预热指示灯至电子式火焰预热控制器的连接导线短路;温度传感器损坏或连接导线断路;电子式火焰预热控制器故障。
(2)钥匙开关S1闭合后,预热指示灯不亮。可用试灯检查预热控制器“L”端子是否有电,若没电说明故障在灯泡及连接导线上;用万用表检查插座T插脚的搭铁电阻,阻值应为几千欧,用万用表检查温度传感器的阻值应大于1040Ω,若阻值过小,说明温度传感器损坏,应予以更换。排除以上因素之后,则可断定故障在电子火焰预热控制器。
(3)预热指示灯正常,但无预热作用。产生该故障的原因有:预热塞烧断,控制器至预热塞间的导线断路,保险丝F34烧断,温度传感器失效,预热控制器损坏。排除方法:接通点火开关,用试灯检查预热塞导线是否有电。若有电,预热塞不发热则为预热塞烧断,需更换预热塞。若无电,检查预热控制器的FGK端子是否有电,有电为线路断路,无电为电源电路和输入信号电路有故障。检查预热控制器电源线路保险丝F34、接线端子31搭铁、温度传感器等是否有故障。