故障檢修與技術維護

康明斯發動機故障診斷儀特點和功能測試

 

摘要：所有柴油機電噴系統采用的是先進電控柴油發電機管理系統（Automatic Data Equalizing Modu-lator III，自動數據平衡調制器II）ADEMIII，通過康明斯柴油發電機廠家提供的電子專用診斷儀器，對電噴系統的運行測試、故障診斷、系統參數設定等進行操作。電控燃油系統的故障診斷除柴油發電機廠提供的電子專用診斷儀器外，柴油發電機本身也隨機安裝了一套故障診斷監測功能的顯示系統。

 

一、電控柴油機的監測系統

 

      監測功能是在柴油發電機運轉期間，ECM連續接收各傳感器的信號對系統進行監測，監測功能的基本作用就是檢查傳感器的電壓和電流等工作參數是否處于預設的范圍之內，它有兩個報警系統，一個用于監測電子控制的燃油系統，另一個用于監測柴油發電機保護系統。這種運行監測和故障診斷的顯示方式有兩種：

1、數字代碼顯示方式

      這種顯示方式是直接顯示故障代碼，對照代碼表后即可知曉柴油發電機故障，該代碼同時也反映出是當前故障還是歷史故障，但該方式還需設置報警顯示裝置。

2、診斷故障燈閃爍顯示方式

       這種顯示方式是通過診斷故障燈閃爍故障碼，是最簡單的一種方式，通過人為地簡易操作故障燈即產生閃爍。故障燈為一只的要根據閃爍的次數和時間間隔來確定故障碼；多燈并列顯示的要根據各燈順序閃爍次數來確定故障碼。最后根據故障碼對照代碼表后即可知柴油發電機故障，同時如發生故障，故障燈閃亮直接報警。

       上述兩種顯示方式因柴油發電機廠家的不同而有所不同，應根據不同品牌的柴油發電機，來咨詢柴油發電機廠家。

 

二、電子診斷儀器

 

      電子診斷儀器分為兩種：基于計算機的通過數據轉換器與ECM連接的診斷儀和手提式掃描儀。

1、基于計算機的診斷儀器

      柴油機電控系統的故障主要原因如圖1所示，而基于計算機的診斷儀器如圖2所示，該計算機安裝了電子診斷工具EST軟件，配以ECM通信數據轉換器，可對電噴系統操作。以下是幾種操作的列舉：

 

圖1  柴油機電控系統故障原因

圖2 計算機和柴油機ECM通信轉換示意圖.

 

 

（1）柴油機運行時狀態參數的監測及顯示如圖3所示。

（2）柴油機運行狀態和狀態記錄的文字圖表化如圖4所示。

（3）系統設定參數的修改如圖5所示。

（4）重新下載刷新ECM軟件如圖6所示。

 

圖3  柴油機EST故障診斷軟件運行狀態參數顯示	圖4  柴油機EST故障診斷軟件運行狀態圖表化
圖5  柴油機EST故障診斷軟件系統參數修改	圖6  重新下載刷新柴油機EST故障診斷軟件

 

2、手提掃描儀

      康明斯Cummins INLINE 5 / INLINE 7 檢測儀，屬于康明斯原廠診斷適配器診斷儀，適用于康明斯服務軟件INSITE，電子編程站等軟件。用于PC和電控發動機模塊之間的通訊。適用于康明斯全系列電控發動機診斷通訊用發動機；其它符合RP1210A標準的產品。

      柴油機電噴系統專用手提掃描儀如圖6所示，它直接在ECM通信接口上使用，有四行的液晶卷頁顯示功能，并可對ECM實現操作有：

（1）從ECM上讀取現存或過往的存在故障編碼；

（2）供維修使用；

（3）對過往的故障編碼清除；

（4）進行機組運行參數閱讀；

（5）柴油機直接提供電源給掃描儀，操作方便快捷。

        康明斯診斷儀完整配件包含：

（1） INLINE5 適配（如圖7所示）/ INLINE 7 適配（如圖8所示）；

（2）2米USB電纜；

（3）RS232電纜；

（4）9針整車端通訊電纜；

（5）9針整車端通訊電纜；

（6）INLINE 5驅動光盤；

（7）塑料工具箱；

（8）診斷儀護套。

 

圖7  康明斯柴油機診斷儀Cummins Insite 5

圖8  康明斯柴油機診斷儀Cummins Insite 7

 

三、功能測試診斷

 

      功能測試也是診斷儀的常用功能之一，常用的有加速測試、壓縮測試、斷缸測試、高壓泄漏測試等。

1、加速測試

      加速測試是利用診斷儀中的軟件功能分別關閉各個氣缸噴油器，然后將發動機轉速由怠速提升到最大轉速，通過所有氣缸的工作數據的對比，分析某一氣缸是否存在故障。

（1）擊加速測速：

      診斷儀會利用軟件自動依次關閉各缸的噴油器并將發動機轉速從怠速提高到最大轉速。當所有氣缸測試完畢后，診斷儀界面上會顯示診斷測試數據。通過切斷某缸噴油器時的加速時間可以看出某缸是否存在問題。

（2）工作原理

      氣缸工作越優良，加速性能越好，相反如果某缸燃燒不好，則加速遲緩。當把工作良好氣缸的噴油器關閉時：由于失去了一個正常氣缸參與工作，所以勢必會使加速時間延長。同理，當把工作不良的噴油器關閉時，勢必會比關閉其他缸工作正常的噴油器時的時間短。

（3）注意事項

      由于診斷軟件及操作原因等的影響，此項測試至少需要做三遍以上且測試結果只能作為參考。另外，氣缸的機械故障也會導致測試結果異常，不能完全判定是噴油器的原因，應結合壓縮測試來判斷氣缸的密封性。

2、壓縮測試

      由于氣缸的密封性會影響氣缸內的壓力；氣缸內的壓力會影響活塞的運動速度。當氣缸密封良好時，活塞運動到上止點時會因為壓力提高而降低運動速度，在做功時受壓縮氣體向下的推力影響，活塞會加快運動速度；同理，當氣缸密封不良時，作用在活塞上的阻力減小，活塞在運動到上止點時的速度就比密封良好的活塞運動速度快。當活塞做功下行時，由于缸內密封不良，壓縮氣體泄漏，作用在活塞上的壓力降低，活塞下行的速度比其他密封性好的活塞運動速度要慢。

      正是利用這一原理，使用診斷儀捕捉活塞在上止點前后運動的角速度，通過對比就可以發現密封不良的氣缸。還有一種是通過計算各缸的平均速度來判斷氣缸的密封性是否正常，密封不良的氣缸阻力小，活塞運動要快一些，相反，密封性好的氣缸阻力大，活塞運動的要慢一些。其實和判斷角速度時間的原理是一樣的，只是前一種是利用軟件判斷經過的時間，后一種是利用軟件將時間計算成平均轉速。

3、斷缸測試

      目標怠速由ECU內部的怠速閉環控制器利用PID計算方法進行自動控制，當關閉某一噴油器時，發動機轉速迅速下降。

      為了穩定怠速目標轉速，ECU會增加噴油量，通過噴油量的增加即可判斷出該缸的工作狀態是否正常。關閉某缸噴油器時噴油量增加越大則該缸工作狀態越好；如果噴油量不變或與其他缸相比增加很少，則該缸可能存在故障。此時應檢查該缸的氣密性及噴油器是否工作不良。氣缸密封性可同時參考壓縮測試。

4、高壓泄漏測試

      該測試比較簡單，就是利用診斷儀軟件將共軌壓力上升到最大軌壓，在一定的時間內觀察油軌泄壓閥的泄漏情況及噴油器的回油量，來判斷共軌泄壓閥的功能及噴油器是否磨損。康明斯診斷儀具備該功能，另外，通過泄漏測試可以進行保壓，達到非現部分故障碼的功能 。

 

總結：

      康明斯柴油發動機的簡易診斷儀，也叫手提故障掃描儀，診斷儀外殼的內腔頂部安裝有電池組，診斷儀外殼的頂部鑲嵌有充電頭，且充電頭與電池組導線連接，診斷儀外殼的內腔安裝有單片機裝置，通過康明斯柴油發動機的簡易診斷儀的設置，不需要使用筆記本電腦，專用的數據線接口及操作系統進行診斷，該設備成本低，體積小，可隨機配備，后期發動機出現故障時，可隨時讀取故障碼，對故障的判斷準確，方便電噴型柴油發電機組的維修。

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