冬季是柴油机容易出现问题的季节。因为进入冬季后,柴油机进气温度偏低,压缩后达不到自燃温度。再加上机油粘度增大,使启动阻力矩增大,柴油蒸发雾化不好及蓄电池端电压下降等原因,使柴油机启动困难。因此,柴油机一般都装有进气预热系统,以改善柴油机的冷启动性能。但柴油机的进气预热系统使用频率较低,驾驶员和维修人员对故障排除方法一般都不太熟悉,难于及时、准确地排除故障,影响了装配柴油机车辆的正常使用。
一、故障现象
有1辆依维柯客车进入冬季后,发动机启动困难,但是经过几次预热启动,也能启动着,可随着天气越来越冷,当环境温度降至一8℃左右时,早上启动不着,即使经过多次启动也未成功。VE分配泵经过校正,启动油量正常;在预热时,炽热塞发热;启动机转速不低,发动机气缸压缩力经检查也符合规定。
二、故障检修
针对上述故障现象,经分析认为,问题可能在启动预热油路部分。预热时,只靠火焰预热塞产生的热量是不够的,因为该车预热启动系统是由预热电路和预热油路2部分组成的,缺一不可。现在火焰预热塞已经起作用了,而预热油路是否起作用呢?于是检查预热油路:将点火开关转到启动位置,火焰预热塞发热后,启动发动机,发现通向火焰预热塞上的油管接头处无柴油流出。进一步检查,发现电磁阀接线柱上那根导线没有电,这可能就是故障原因。
原来,依维柯发动机为了便于冬季启动,采用了进气预热低温启动系统,该启动系统主要由电子控制盒、发动机冷却液温度传感器、火焰预热塞和电磁阀等部分组成,其中火焰预热塞又称为火焰预热器,是1种加装燃油管的电热塞,安装在柴油发动机的进气管中。预热塞为压力雾化炽热点火式。
该预热系统属于火焰喷射式预热系统,是利用火焰预热塞点燃柴油,以其火焰加热进气管的进气气流,改善发动机低温启动性能。
启动前接通预热电路,电流通过炽热塞(位于火焰预热器的中部,如图1所示)使其升温,40s后炽热塞即已炽热,便可启动发动机。
启动时,柴油经柴油滤清器和电磁阀进入雾化喷嘴,在305kPa的压力下,由喷孔喷出雾状柴油,雾状柴油与空气混合后形成可燃混合气,并在炽热塞点燃下燃烧,形成火焰,加热进气,使发动机便于启动。
当发动机冷却液温度低于2±2℃时,启动预热系统起作用,电子控制盒自动接通,预热指示灯发亮,炽热塞通电进入加热状态(一般预热时间为:冷却液温度为0℃时,预热时间为60s;冷却液温度为-10℃时,预热时间为84s;冷却液温度为-20℃时,预热时间为1s;冷却液温度为-30℃时,预热时间为141s;冷却液温度为-30℃以下时,预热时间为250s)。当加热温度到800℃时,预热指示灯立刻按一定频率闪亮,电子控制盒使加热温度维持在800~1200℃,这时启动发动机,通过发动机的转动使一级输油泵和VE分配泵泵内的滑片式输油泵进行泵油,使柴油通过喷油器三通和油管进入电磁阀(此时电磁阀已开启),柴油通过电磁阀后又通过油管进入柴油雾化腔,被加热呈雾状后喷出,在火焰预热器下方与空气混合并被点燃,对发动机进气管中的空气进行加热,使发动机在低温状态下能正常启动。电子控制盒工作原理如图2所示。