抽丝剥茧 破解电控高压共轨柴油机应用困局

电控高压共轨发动机故障之殇

在工程机械行业，电控高压共轨发动机很难得到市场和用户认可的一个最主要的原因便是其高故障率，高故障率既与技术本身有很大关系，也与使用环境和使用方式密不可分。

马军刚：在所有的故障模式中，燃油的品质是造成电控高压共轨故障频发的主要原因。用户使用的伪劣燃油或受污染燃油中的过高的水分和不溶性机械杂质含量，对共轨系统的可靠性造成威胁最为严重。前者会破坏燃油的润滑性能并在系统内形成锈迹，在低温环境下水的结晶会影响燃油的流动性，降低发动机性能，甚至导致共轨系统报废。后者则会令包括柱塞、出油阀、控制针阀、喷油针阀、缝隙式滤清器等精密零件擦伤报废。同时，国内燃油含硫量相对较高是公认的事实。而高硫的燃油会侵蚀

燃油系统，造成油嘴结焦堵塞。虽然燃油国三，国四标准已在 2014 年和 2015 年推出，但国内各地的燃油品质都不一样，很多地区用的燃油还是在国三以下。

在终端客户的实际使用过程中，由于还存在以前机械泵的一些使用习惯，还是会加到一些来路不明的燃油。这对电控共轨燃油系统的危害极大。

田少民：目前高压燃油泵大多是柴油润滑的，计量单元设计在出油侧。建议采用机油润滑、计量单元在进油侧的高压泵，例如博世的 CPH2型结构，可以减少高压泵的故障，延长使用寿命。

郭锐：整车或者整机设计缺陷：比如油箱呼吸器未安装滤芯，容易导致燃油二次污染。油箱或者高低压管路材质里含有锌铜铅锡等元素，易导致油嘴积炭等。整机布局不规范，比如整车布线不严谨，导致电器存在峰值电压导致内部芯片击穿等。

柴油品质欠佳：柴油含硫量越低，柴油质量越高，高硫的柴油会侵蚀和损坏发动机系统，增加尾气中颗粒物的排放，其次是柴油中的杂质（不溶固体微粒）问题在国内有些地方也表现的很严重，柴油中的杂质对柴油机高压供油系统特别是喷嘴伤害极大。高压共轨的油泵可以承受相当高的压强，柴油在出厂时是标准油品，但在运输到加油站后经受二次污染也会造成油路配件磨损。

使用的燃油滤清器过滤效率欠佳：高压共轨系统为保证高压喷射，精确流量控制，其各组成部分的精度都非常高，偶件间隙控制相当严格，部分直线度在0.8μm 以下，偶件间隙在1.5～ 3.7μm 之间，所以对柴油清洁度提出了很高的要求。传统的柴油滤清器只能过滤 10μm 以上的颗粒，3μm 的颗粒过滤效率很差。高压共轨系统要求滤清器提供 95% 的水分离效率和98.6% 的 3 ～ 5μm 的颗粒过滤效率。 劣质滤清器对燃油系统和发动机造成的影响是隐性的，可能不会立即发现，但等损害积累到一定程度时爆发出来为时已晚。

劣质柴油滤清器对柴油系统的危害主要包括以下 4 个方面：①额定流量不足，滤清器超负荷工作，影响车辆动力性和燃油系统使用寿命。②滤纸孔径大、均匀性差、表面积小、过滤效率低，造成燃油系统和发动机早期磨损 。③油水分离失效，燃油部件和发动机锈蚀 。④滤清器内部粘接不牢固或密封失效，导致滤芯短路，无法滤除杂质，导致燃油系统和发动机磨损 。

驾驶员平时不注意发动机的定期保养：应加强空气滤清器、机油滤清器和柴油滤清器这三种滤清器的保养，充分发挥它们的作用。选择发动机厂家推荐的专用机油，根据使用环境和燃油品质缩短机油的更换时间。

设备超载超负荷工作严重：造成燃油系统超负荷工作，寿命降低。发动机热负荷过高，磨损加剧。

设备工作环境恶劣：燃油油路易交叉污染，部件易磨损。高寒、高温、高原环境会导致系统鲁棒性降低。

周凤东：十多年前，车用柴油发动机就开始使用电控高压共轨技术，很多工程机械厂家也在挖掘机上开始使用电控高压共轨柴油发动机。

在我国北方，冬季气温很低，柴油发动机使用“零”号柴油通常会“结腊”，需要使用“-35号”或要求更高的柴油。有些区域当季节变化时，换季燃油供应不及时，使得用户只能在柴油中添加煤油等附加物，导致油品质量下降。

此外，工程机械很少能到加油站进行加油，一般采用运输车将柴油运到施工工地进行加油。柴油运输设备及存储设备不洁净，也影响了燃油的质量。储油设备管理不当，也会使燃油被污染，比如雨水、灰尘的侵入，导致燃油品质很差。

另有不法燃油经销商、运输商为谋取非法利润以次充好。少数施工单位采购油品时，由于多方原因，明知油品质量不好，仍视而不见。据调查，有些地方工程机械使用的柴油质量，差得让人难以理解。

由于电控高压共轨燃油系统部件精密度的大幅提高，工程机械的燃油系统需提高滤芯精度，缩短保养周期，这使得用户的保养成本增加。油品不好时，更使得保养次数增加。为了降低保养成本，用户便开始使用不合格的保养部件或不按机械使用要求进行保养。

油品的质量直接影响了高压共轨柴油发动机燃油系统部件的使用寿命。发生频率较高的故障是：喷油器卡滞不喷油、喷油器划伤滴油，高压燃油泵卡滞、划伤等故障。如果修理人员清洗故障机燃油系统不彻底，还会使更换的新配件在短期内再次损坏。

庞瑞峰：在使用电控高压共轨发动机设备时，由于有 ECU- 电子控制单元、曲轴位置传感器、凸轮轴轴相位传感器、共轨压力传感器、加速踏板传感器、进气温度传感器、机油压力温度传感器、冷却水温度传感器等一系列传感器，这种微型灵敏的电气元件由于环境的不确定性，极易发生故障。此外，由于国内的施工环境及燃油品质限制，容易引发电控系统故障，如油路阻塞、喷油嘴雾化不良等。

责任编辑：Yaodl