入门故障诊断：发动机制动系统故障排查技巧

学习目标

1.掌握康明斯皆可博发动机制动器结构原理

2.掌握康明斯皆可博发动机常见故障诊断方法

基础知识

康明斯皆可博发动机制动器是一种性能优异的辅助制动系统。该系统可用于车辆下长坡速度控制，也可用于停车前的减速。应用皆可博发动机制动器的柴油机主要有康明斯M11\ISM系列、东风雷诺dci11系列、卡特彼勒C10/C12系列等。图7-39所示为皆可博发动机制动器结构。

图7-39 皆可博发动机制动器

皆可博是居于世界领导地位的车辆缓速装置和发动机阀动技术的生产厂家，其生产的制动系列产品在世界各地重型车辆上得到广泛应用。皆可博发动机制动器具有以下特点：

1）能够提供85%的车辆制动需求。

2）明显减少车轮制动器的磨损。

3）保持制动器冷却待用从而确保最高的安全性。

4）帮助驾驶人获得较高的平均驾驶速度从而缩短运输周期。

5）能与所有车辆功能衔接（ECM、ABS、巡航控制、冲撞预警系统和自动变速器）。

一、发动机制动器作用

1）发动机制动器能保证车轮制动器不发生热衰退，进而保证车辆运行安全。

2）运用发动机制动器下坡，行车制动器使用频次和时间会明显降低，进而使制动器温度得到良好的控制。车辆遇到紧急情况需要减速或停车时，制动效能便得到保证。因此装有发动机制动器的车辆下坡车速可以适当提高。

3）在平路上可以缩短减速时间（距离）。车辆减速过程中，只要条件满足，发动机制动器和行车制动器可以同时使用（起作用），缩短减速时间，这对保证运行安全有重要意义。

二、发动机制动器控制原理

发动机制动起作用时，发动机制动装置在压缩冲程结束前打开排气门（发动机制动启用后，已经停止喷油），压缩的空气通过排气系统排出，压缩能量不再通过做功冲程驱动发动机运转。发动机此时相当于消耗功率的压气机，车辆的冲量通过传动系统传递到发动机，反拖发动机运转。以上循环不断重复，车辆动能被不断吸收，车速随即得到控制。发动机四个行程对应的气门状态如图7-40所示。发动机制动器起作用时，每一工作循环排气门打开两次。

图7-40 发动机制动器控制原理

康明斯ISM11发动机制动器电控液压执行机构组成如图7-41所示。整机有两个电磁阀控制发动机制动器工作，一个负责1～3缸，另一个负责4～6缸。发动机制动共有两个功率档可选。选择Ⅰ档时，负责控制1～3缸的电磁阀通电、1～3缸发动机制动起作用；选择Ⅱ档时，负责控制1～3缸的电磁阀和负责4～6缸的电磁阀同时通电，此时六个气缸发动机制动都起作用。

电磁阀接通时，来自发动机主油道的压力机油经过电磁阀，再流过单向控制阀（油压将阀芯顶起），然后流到主动活塞和随动活塞间的油道中。机油压力推动主活塞下移，进而与喷油器摇臂的调节螺钉接触。压缩行程接近终了时，喷油器推杆顶着摇臂调节螺钉向上移动，调节螺钉推动主动活塞上行，使主动活塞和随动活塞油道中的油压升高。此时，单向控制阀的止回球阀关闭，主动活塞与随动活塞的油道成为密闭空间，油压急剧上升。高压油液推动随动活塞下移，压下丁字杆，将排气门打开。喷油器凸轮转过外基圆后，喷油器摇臂换向下行，高压油道中的油压迅速下降，随动活塞和排气门同步上行，排气门关闭。如此反复循环，使每一工作循环中排气门打开两次。压缩行程时，排气门二次打开，使压缩终了的气缸压力得到释放，避免了气体压缩的能量在做功行程中重新作用于活塞顶面，这就增大了发动机的制动力。

打开发动机制动器开关后，ECM会判断离合器、油门、发动机转速、车速是否满足条件，只有各方面条件都满足时，ECM才会使发动机制动器工作。如果踩下离合器或加速踏板，或发动机转速低于设定值，则ECM会使发动机制动器电磁阀断电，发动机制动系统随机关闭。

关闭发动机制动时，电磁阀断电复位，球阀在弹簧作用下上移，关闭供油通道，电磁阀B口与卸油口C相通，单向控制阀阀芯下方的油液经电磁阀排空，单向控制阀复位并下移。最终，单向控制阀B口与卸油口C相通，主被动活塞间油道内的油液排空，系统退出工作。

康明斯发动机制动器，在压缩终了时，打开排气门的方式有三种：ISM发动机采用同缸喷油器摇臂打开排气门；ISL发动机采用一个气缸的排气门摇臂打开另一缸排气门的方式；ISX采用双凸轮轴打开排气门。每一缸摇臂有四种，分别为进气门摇臂、排气门摇臂、喷油器摇臂和制动器摇臂。

图7-41 发动机制动器液压控制原理

三、发动机制动器使用注意事项

发动机制动器起作用时，对驱动轮产生的制动作用，并不受车辆ABS系统监控。因此，使用发动机制动器时，要确保驱动轮不打滑，才能保证车辆安全运行。发动机制动器使用中应注意以下几点：

①车辆空载时使用发动机制动器，驱动轮更容易抱死，因此最好不用。

②在光滑路面（有水、雪、冰）行驶时，车轮更容易抱死，不要使用发动机制动器。单桥驱动汽车更应注意。

③起动车辆前要将发动机制动器关闭。车辆运行后，必须在发动机油温达到正常范围时，才能启用发动机制动器。

④道路干燥、车辆满载时，建议使用高功率档，而平坦路面一般选用低档即可。(www.xing528.com)

⑤发动机制动功率除了和选择的功率档有关外，还随发动机转速提高而升高，因此，可以通过选择低档、提高发动机转速，来提高发动机制动功率，从而获得最佳的发动机制动性能。但需要注意的是，车辆下坡时不要使发动机超速，以防止发动机损坏。

⑥车辆下长而陡的坡道时，要预先确认发动机制动器的功能是否正常，然后选择合适的档位。下坡时不应再加速和换档。运行途中，如果道路条件恶化、车轮打滑，则要及时关闭发动机制动器。

⑦康明斯皆可博发动机制动器的间隙标准值为0.38mm，调整方法与调整气门间隙相同，即使用塞尺进行调整。调整必须在气门和喷油器调整之后进行，且发动机温度不允许超过60℃。排气门可调时，同一缸的皆可博间隙也可调整。

四、康明斯皆可博发动机制动器电控系统控制原理

康明斯皆可博发动机制动器电控系统组成如图7-42所示。电控系统的主要传感器和开关有发动机制动（ON/OFF）开关、发动机制动档位选择开关、离合器开关、加速踏板位置传感器、车速传感器等。执行器包括两个电磁阀，其中，电磁阀1负责控制1～3缸，电磁阀2负责控制4～6缸。

图7-42 ISM11CM570发动机皆可博电控系统

ECM依据OEM接头的22、31号端子电压高低来判定发动机制动（ON/OFF）开关和发动机制动选择开关的状态。在两个开关都断开的情况下，ECM为22、31号端子提供高电压。发动机制动（ON/OFF）开关打开后，如果发动机制动选择开关处于档位1位置，22号端子经过两开关完成搭铁，电位随即变为低电位，ECM确认发动机制动（ON/OFF）开关已打开，且制动功率选择为低档（前三缸起作用）；在发动机制动( ON/OFF)开关打开后，如果发动机制动选择开关处于档位2位置，则31号端子经过两开关完成搭铁，电位变为低电位。ECM据此可确定发动机制动(ON/OFF)开关已打开，且制动功率选择为高档（六个缸都起作用）。

ECM依据OEM接头的02号端子来判定离合器开关位置。离合器开关是常闭开关。离合器踏板放松时开关闭合，02号端子完成搭铁，并保持低电位；踩下离合器踏板时开关断开，ECM为02号端子提供高电压。只有02号端子为低电压时．ECM才能够确认离合器踏板是放松的。当发动机制动器启用的其他条件也满足时，发动机制动器才会启用。如果02号端子保持高电压，则发动机制动器会退出工作。

在控制逻辑中，设定在加速过程中不启用发动机制动装置。即使车辆在发动机制动起作用的情况下运行，只要踩下加速踏板，发动机制动就会退出工作。加速踏板放松时，13号端子通过怠速有效开关完成搭铁，保持低电位。踩下加速踏板时，13号端子的搭铁断开，03号端子通过踏板触点开关完成搭铁，电位由高变低。03号端子和13号端子信号的互非逻辑设计，能够起到互相监控作用，便于线路出现故障时ECM完成自诊断。

ECM判定离合器踏板和加速踏板均处于放松位置，发动机制动开关打开，且发动机转速高于一定值时，才能为电磁阀通电，发动机制动器才会工作。ECM为执行器1通电，1-3缸发动机制动起作用；为两个执行器都通电时，六个缸都起作用。

维修案例

1.发动机制动器失效原因

（1）发动机制动器开关到ECM的OEM接头线路故障。

（2）ECM故障或ECM中的发动机制动特性与参数调整不当。

（3）整车上VSS车速信号，离合器开关、油门怠速确认开关、发动机转速信号错误。

（4）环境温度过低，车辆刚起动时，机油黏度大、流动性差，康明斯皆可博发动机主从动活塞之间的油道充油速度过慢。

（5）机油脏污，造成皆可博发动机电磁阀上的进油通道滤网堵塞，使压力机油不能顺利进入。

（6）检查和调整不当，皆可博间隙不合适。

（7）油脏造成单向阀关闭不严。

2.JakeBrake部分工作

（1）机油温度过低或黏度太大，流动性变差。

（2）机油压力过低。

（3）皆可博间隙调整不当。

（4）电磁阀的密封圈损坏，导致机油泄漏。

（5）机油里有空气。观察从控制阀流出的机油是否有泡沫，如果有则检查机油油位。

3.JakeBrake一直工作

（1）JakeBrake的线路故障。

（2）电磁阀一直处于打开位置。检查电磁阀，如有必要则更换电磁阀。

I你学会了吗？

1.发动机制动器开启的条件有哪些？

2.皆可博发动机制动器失效的原因有哪些？