工程机械广泛应用康明斯系列柴油机,该系列柴油机采用涡轮增压器对进气进行增压,使燃油利用率和功率得到很大提高。本文讲述康明斯QSX15 型柴油机涡轮增压器温度异常升高故障排查方法,并举出案例进行排查。
分析认为,造成该柴油机涡轮增压器温度异常升高的主要原因有以下5 个方面:一是电器系统故障,二是进气系统发生泄漏,三是涡轮增压器本身故障,四是执行器故障,五是喷油器故障。下面从检测、诊断和维修方面进行分析说明。
该柴油机进气压力传感器和温度传感器安装在进气歧管内,分别用于监测进气压力和温度,并将监测信息传送至ECM(电子控制模块)。ECM 依据进气压力和温度输出电控信号,以此控制燃油供应量。若电控信号在感应、传送及输出的环节出现故障,势必造成柴油机燃油量发生变化,导致柴油机汽缸内燃料燃烧异常,甚至出现增压器温度异常升高故障。云南康明斯发电机
电器系统故障排查方法如下:检查电气系统线束是否破损,插头、云南康明斯发电机针脚是否松动或腐蚀,以确认信号传输线路是否完好;测量柴油机配置的传感器直流电源电压,其标准值范围应为4.75 ~ 5.25V,电信号电压范围应为0.42 ~ 0.58V,测量针脚之间电阻应大于100kΩ。
涡轮增压器故障排查方法如下:检查并确认是否使用匹配且合格的增压器;检查涡轮增压器壳体是否有裂纹,涡轮叶片是否损坏,轴的间隙是否过大,涡轮密封是否完好;检查废气旁通执行器是否正常,正常情况执行器膜片移动(打开)1.02mm,常温下电阻值为7 ~ 8Ω;检查进气压力,进气压力在柴油机2200r/min 时,应为45 ~ 55kPa。
该柴油机左侧安装了4 个执行器,其中前执行器控制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ缸,后执行器控制Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ缸。每个执行器开启时,给相关喷油器发出脉冲压力油。柴油机在2100r/min 时,燃油输送压力应为1689 ~ 2220kPa。
排查执行器故障主要是检查其电路损坏情况,具体方法如下:检查电路系统,在常温时检测执行器电阻值应在0.5 ~ 1.5Ω 范围内;达到93℃时应为1.97Ω。测量插头线与线之间的电阻值,云南康明斯发电机正常值应小于10Ω。检查执行器电磁阀针脚与执行器壳体之间电阻值应大于100kΩ。启动柴油机,采用切断法依次断开执行器插头,检查执行器线束、插头、针脚,观察柴油机是否有变化,若有变化说明执行器电路、机械均正常,若无变化则检查执行器阀芯是否发生卡滞。若经以上检查未能找出故障部位,则应检查与执行器相关的零部件是否损坏。
排查喷油器故障的方法如下:将柴油机怠速设置为800r/min,待冷却液温度达到71℃以上时,断开前执行器或后执行器,检测喷油器回油量应小于260mL/10s。在其他部件均正常的情况下,还可使用测温仪测量各汽缸排气歧管的温差,以此查找存在故障的喷油器。
由柴油机进气系统结构可知,该型柴油机燃烧做功产生的高温、高压尾气经排气管进入涡轮增压器,在涡轮增压器内再次做功后才通过排气管和消声器排到大气中。如果燃油在燃烧室内没有充分燃烧,必然造成残余燃油在涡轮增压器、排气管和消声器中继续燃烧,引起这些零部件温度异常升高。