關(guān)于卡特彼勒D10T發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足故障診斷與排除

姚棟梁

摘要：D10T履帶式推土機(jī)是我公司礦用主要生產(chǎn)輔助設(shè)備，主要用于排土場(chǎng)清理卡車(chē)運(yùn)輸卸載的物料并為電鏟作業(yè)平面鏟除障礙、堆積物料，在修改作業(yè)路面構(gòu)筑路堤，為整個(gè)礦用生產(chǎn)系統(tǒng)提供了有力保障。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);供油系統(tǒng);動(dòng)力不足診斷與排除

0? 引言

C27發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1800 rpm 時(shí)產(chǎn)生 433 kW（580 hp）的全額凈功率，扭矩增加 21%，因此 D10T 能夠處理最堅(jiān)硬的物料。 與高效扭矩分配器和電控動(dòng)力換檔變速箱配合使用時(shí)，可保證機(jī)器長(zhǎng)期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。

1? 供油系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

供油系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理如圖1所示。

①C27 機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)是由一個(gè)電子控制系統(tǒng)與電子控制的燃油噴射合并組成，超越帶有機(jī)械操作的燃油系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)：提高發(fā)動(dòng)機(jī)功效，減小冒煙級(jí)別，降低排放。

②電子控制單體噴射 （EUI）——Electronic Unit Injection的燃油系統(tǒng)消除許多傳統(tǒng)使用在燃油噴射器總成的機(jī)械部件EUI 燃油系統(tǒng)增加了發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)的精確性和空氣/燃油混合率的控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由調(diào)整噴射持續(xù)時(shí)間控制時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)提前是由燃油噴射正時(shí)的精確控制來(lái)完成的。發(fā)動(dòng)機(jī)裝備了用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作的電子控制模塊（ECM）——Electronic Control Module。ECM 建造有診斷學(xué)以便確保所有部件的恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)作。在系統(tǒng)部件故障的事件里，ECM 可送一個(gè)信號(hào)去報(bào)警燈，或警報(bào)駕駛員對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的診斷燈。使用電子維修工具可讀出故障部件的數(shù)碼或狀態(tài)，間歇的故障記錄和存儲(chǔ)在 ECM 存儲(chǔ)器里。

③供油系統(tǒng)是輸油泵從燃油箱中吸出燃油，經(jīng)過(guò)燃油濾清器后剩達(dá)供油泵進(jìn)油腔，然后燃油到達(dá)調(diào)壓閥，此閥用來(lái)調(diào)節(jié)噴油泵內(nèi)的燃油壓力;分配器柱塞進(jìn)一步提高油壓，并通過(guò)高壓油管將燃油送入噴油器，12個(gè)噴油精度準(zhǔn)確的電子噴油器與一個(gè)燃油共軌管道相通，高壓泵同時(shí)輸送低壓高壓柴油和高壓機(jī)油，在高壓泵工作時(shí)間高壓管道在泵的作用下隨時(shí)都有高壓柴油隨時(shí)提供準(zhǔn)備噴油器的噴射， 噴油器上線束與發(fā)動(dòng)機(jī)ECM（電腦板）連接，ECM又有流經(jīng)的低壓柴油冷卻，當(dāng)ECM接收各種信號(hào)，包括進(jìn)氣溫度壓力、環(huán)境溫度、燃油溫度壓力等等訊息，通過(guò)整理后反饋信號(hào)給噴油器，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保高效省油目地;然后噴油器滲出的燃油被回油閥回收，并送回燃油箱。

④發(fā)動(dòng)機(jī)作是由進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣這四個(gè)沖來(lái)完成一個(gè)工作循。卡特系列發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度低于18℃時(shí)冷模式運(yùn)行，冷啟動(dòng)策略激活時(shí)，其怠速將提高到1000RPM（轉(zhuǎn)/分鐘）并且發(fā)動(dòng)機(jī)功率將被限定;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)14分鐘或者冷卻液溫度18℃，冷模式運(yùn)行解除。

2? 供油系統(tǒng)造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)不足的診斷及排除

首先觀察濾芯濾杯中燃油雜物的密度達(dá)到需更換的燃油濾芯的情況，如果濾杯中的雜物構(gòu)成燃油無(wú)法輸送，需要進(jìn)行更換燃油濾清器;其次要檢查各輸油管路，查看是否有雜物或顆粒殘留在管路中，發(fā)現(xiàn)燃油管路中有雜物要及時(shí)清除，在燃油管路中央處檢查不到的位置，要使用氣源進(jìn)行清理管路，充分保障燃油管道的清潔;如果還影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，則進(jìn)行對(duì)燃油壓力調(diào)節(jié)閥的檢查，使用ET軟件檢測(cè)其是否隨著進(jìn)氣壓力的大小，改變回油的增多或者減少;如果沒(méi)有隨著壓力的變化而改變，則說(shuō)明壓力調(diào)節(jié)閥已壞;最后檢查燃油輸油泵，檢測(cè)輸油壓力達(dá)到正常值，如果沒(méi)有達(dá)到其范圍值，說(shuō)明輸油泵已壞，這樣需更換燃油泵可保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，從以上四個(gè)方面可以排除供油系統(tǒng)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不足的原因。

3? 進(jìn)排氣系統(tǒng)

進(jìn)排氣系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

①空氣通過(guò)空氣濾清器過(guò)濾后進(jìn)入渦輪增壓器的壓氣機(jī)，經(jīng)過(guò)壓縮后的空氣再通過(guò)中冷器，經(jīng)過(guò)冷卻后的空氣再進(jìn)一步的壓縮后，以較高的壓力、密度和較高的進(jìn)氣溫度經(jīng)過(guò)過(guò)渡管、進(jìn)氣管、進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)和做功順序的要求，完成了一個(gè)做功循環(huán)。

②進(jìn)氣系統(tǒng)將一定量的新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器過(guò)濾大氣壓力傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器的測(cè)定后，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣室，然后經(jīng)由每缸的進(jìn)氣歧管被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。流入進(jìn)氣室的空氣量由位于節(jié)氣門(mén)體內(nèi)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定;為了增加進(jìn)氣系統(tǒng)壓力，使燃油充分燃燒并且增高輸出功率，卡特發(fā)動(dòng)機(jī)都設(shè)計(jì)了渦輪增壓，渦輪增壓器通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量;它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的需要。

4? 進(jìn)氣系統(tǒng)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不足的診斷與排除

①首先檢查進(jìn)氣濾清器濾網(wǎng)中的塵土情況以及查看顧問(wèn)顯示器有無(wú)空氣濾清器報(bào)警故障代碼（E1-172），濾清器積塵太多或有報(bào)警故障需要更換空氣濾清器;更換完成濾清器要對(duì)其連接的各進(jìn)氣管路軟膠套檢查是否有破損情況以及管卡子的松緊情況;發(fā)現(xiàn)軟膠套有破損現(xiàn)象，要及時(shí)更換新膠套，卡子松動(dòng)及時(shí)進(jìn)行緊固，從而排除動(dòng)力不足的原因。

②其次檢查中冷器是否有裂痕現(xiàn)象，如果未發(fā)現(xiàn)有明顯的裂痕處，一定要進(jìn)行檢測(cè)打壓測(cè)試，通過(guò)打壓測(cè)試發(fā)現(xiàn)有漏氣的地方，需要進(jìn)行焊接處理或者更換新中冷器;通過(guò)處理排除還沒(méi)有找到動(dòng)力不足情況，要考慮檢查渦輪增壓器，看其是否有裂痕現(xiàn)象，渦輪增壓器漏氣，如果增壓器有裂痕或者漏氣現(xiàn)象則進(jìn)氣壓力就達(dá)不到與燃油沒(méi)有形成一定量恒定比值，燃燒不充分，造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，為此要進(jìn)行更換渦輪增壓器。

③最后要檢查配氣機(jī)構(gòu)的零部件，配氣機(jī)構(gòu)零部件一般具有良好的抗粘著性、抗疲勞性和耐磨性，如果有異常磨損通常會(huì)伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的異響，在氣門(mén)室罩能可聽(tīng)到有規(guī)律的敲擊聲，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，聲音也會(huì)隨之增大。配氣機(jī)構(gòu)的零部件會(huì)出現(xiàn)磨損急劇加速現(xiàn)象，導(dǎo)致氣門(mén)間隙過(guò)大，進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)間，降低了氣門(mén)的開(kāi)啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣不足，排氣不凈而功率下降，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出完全達(dá)不到工作需求，因此需要停機(jī)更換新的配氣機(jī)構(gòu)零部件。

5? 噴油器

液壓電子單體噴油器把柴油450KPa壓縮到175MPa;液壓?jiǎn)误w噴油器像是一個(gè)噴霧器，通過(guò)孔泵送高壓柴油到達(dá)單體噴油器噴嘴;液壓?jiǎn)误w噴油器在電磁閥給點(diǎn)激活噴出一定量的被霧化的柴油到燃燒室;ECM可以設(shè)定燃油噴射的限定量，燃油率控制燃油的位置，是基于增壓壓力的一個(gè)限定，以便控制為燃油噴射控制燃油空氣混合，使被霧化的燃油均勻充分燃燒，輸出大的工作效率。

6? 噴油器故障造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足的診斷與排除

①首先使用ET軟件進(jìn)行斷缸測(cè)試以及每缸的供油量，如果斷缸的工程中有一缸沒(méi)有工作（斷缸的過(guò)程中聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音可以辨別有無(wú)工作）或供油量小于其他缸說(shuō)明此缸的噴油器已壞;在使用ET診斷時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障代碼并且每缸的故障碼是不一樣的，如一缸CID（部件鑒別器） 0001 FMI（故障模式識(shí)別）11噴油器油缸#1故障，并產(chǎn)生此故障代碼的情況：1號(hào)油缸噴油器電磁線圈的導(dǎo)線中有斷路;1號(hào)油缸噴油器電磁線圈中有一個(gè)內(nèi)部的斷路;1號(hào)油缸噴油器電磁線圈中有一個(gè)接地的短路;該電路是接地到發(fā)動(dòng)機(jī)上的;1號(hào)油缸噴油器電磁線圈中有一個(gè)短路;1號(hào)油缸噴油器電磁線圈中有一個(gè)接到蓄電池電壓的短路。

②然后打開(kāi)氣門(mén)室罩干檢查噴油器電磁閥線圈是否有短路或斷路情況;如果出現(xiàn)短路或斷路情況，要進(jìn)行連接線束;如果沒(méi)未發(fā)現(xiàn)線束未有明顯的斷開(kāi)處，則需要更換整體噴油器電磁閥的線束。

③最后檢查噴油器的噴油嘴是否堵塞情況;經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有堵塞現(xiàn)象，要進(jìn)行拆卸更換新的噴油器。

7? 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述故障診斷敘述，在今后維修發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足的故障現(xiàn)象，首先要著手考慮以上幾點(diǎn)的去查找原因，會(huì)有效的提高維修人員工作效率，在實(shí)踐維修作業(yè)中少走彎路，節(jié)約維修的時(shí)間;提高了設(shè)備的出動(dòng)率;保障了我礦設(shè)備正常生產(chǎn)秩序;為公司發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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