故障檢修與技術(shù)維護(hù)

康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀特點(diǎn)和功能測試

 

摘要：所有柴油機(jī)電噴系統(tǒng)采用的是先進(jìn)電控柴油發(fā)電機(jī)管理系統(tǒng)（Automatic Data Equalizing Modu-lator III，自動(dòng)數(shù)據(jù)平衡調(diào)制器II）ADEMIII，通過康明斯柴油發(fā)電機(jī)廠家提供的電子專用診斷儀器，對(duì)電噴系統(tǒng)的運(yùn)行測試、故障診斷、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定等進(jìn)行操作。電控燃油系統(tǒng)的故障診斷除柴油發(fā)電機(jī)廠提供的電子專用診斷儀器外，柴油發(fā)電機(jī)本身也隨機(jī)安裝了一套故障診斷監(jiān)測功能的顯示系統(tǒng)。

 

一、電控柴油機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)

 

      監(jiān)測功能是在柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，ECM連續(xù)接收各傳感器的信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)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(shù)是否處于預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)，它有兩個(gè)報(bào)警系統(tǒng)，一個(gè)用于監(jiān)測電子控制的燃油系統(tǒng)，另一個(gè)用于監(jiān)測柴油發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。這種運(yùn)行監(jiān)測和故障診斷的顯示方式有兩種：

1、數(shù)字代碼顯示方式

      這種顯示方式是直接顯示故障代碼，對(duì)照代碼表后即可知曉柴油發(fā)電機(jī)故障，該代碼同時(shí)也反映出是當(dāng)前故障還是歷史故障，但該方式還需設(shè)置報(bào)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(chǎn)生閃爍。故障燈為一只的要根據(jù)閃爍的次數(shù)和時(shí)間間隔來確定故障碼；多燈并列顯示的要根據(jù)各燈順序閃爍次數(shù)來確定故障碼。最后根據(jù)故障碼對(duì)照代碼表后即可知柴油發(fā)電機(jī)故障，同時(shí)如發(fā)生故障，故障燈閃亮直接報(bào)警。

       上述兩種顯示方式因柴油發(fā)電機(jī)廠家的不同而有所不同，應(yīng)根據(jù)不同品牌的柴油發(fā)電機(jī)，來咨詢柴油發(fā)電機(jī)廠家。

 

二、電子診斷儀器

 

      電子診斷儀器分為兩種：基于計(jì)算機(jī)的通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與ECM連接的診斷儀和手提式掃描儀。

1、基于計(jì)算機(jī)的診斷儀器

      柴油機(jī)電控系統(tǒng)的故障主要原因如圖1所示，而基于計(jì)算機(jī)的診斷儀器如圖2所示，該計(jì)算機(jī)安裝了電子診斷工具EST軟件，配以ECM通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，可對(duì)電噴系統(tǒng)操作。以下是幾種操作的列舉：

 

圖1  柴油機(jī)電控系統(tǒng)故障原因

圖2 計(jì)算機(jī)和柴油機(jī)ECM通信轉(zhuǎn)換示意圖.

 

 

（1）柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測及顯示如圖3所示。

（2）柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和狀態(tài)記錄的文字圖表化如圖4所示。

（3）系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)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(jī)EST故障診斷軟件運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)顯示	圖4  柴油機(jī)EST故障診斷軟件運(yùn)行狀態(tài)圖表化
圖5  柴油機(jī)EST故障診斷軟件系統(tǒng)參數(shù)修改	圖6  重新下載刷新柴油機(jī)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(wù)軟件INSITE，電子編程站等軟件。用于PC和電控發(fā)動(dòng)機(jī)模塊之間的通訊。適用于康明斯全系列電控發(fā)動(dòng)機(jī)診斷通訊用發(fā)動(dòng)機(jī)；其它符合RP1210A標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

      柴油機(jī)電噴系統(tǒng)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(duì)ECM實(shí)現(xiàn)操作有：

（1）從ECM上讀取現(xiàn)存或過往的存在故障編碼；

（2）供維修使用；

（3）對(duì)過往的故障編碼清除；

（4）進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行參數(shù)閱讀；

（5）柴油機(jī)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(qū)動(dòng)光盤；

（7）塑料工具箱；

（8）診斷儀護(hù)套。

 

圖7  康明斯柴油機(jī)診斷儀Cummins Insite 5

圖8  康明斯柴油機(jī)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(guān)閉各個(gè)氣缸噴油器，然后將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由怠速提升到最大轉(zhuǎn)速，通過所有氣缸的工作數(shù)據(jù)的對(duì)比，分析某一氣缸是否存在故障。

（1）擊加速測速：

      診斷儀會(huì)利用軟件自動(dòng)依次關(guān)閉各缸的噴油器并將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從怠速提高到最大轉(zhuǎn)速。當(dāng)所有氣缸測試完畢后，診斷儀界面上會(huì)顯示診斷測試數(shù)據(jù)。通過切斷某缸噴油器時(shí)的加速時(shí)間可以看出某缸是否存在問題。

（2）工作原理

      氣缸工作越優(yōu)良，加速性能越好，相反如果某缸燃燒不好，則加速遲緩。當(dāng)把工作良好氣缸的噴油器關(guān)閉時(shí)：由于失去了一個(gè)正常氣缸參與工作，所以勢必會(huì)使加速時(shí)間延長。同理，當(dāng)把工作不良的噴油器關(guān)閉時(shí)，勢必會(huì)比關(guān)閉其他缸工作正常的噴油器時(shí)的時(shí)間短。

（3）注意事項(xiàng)

      由于診斷軟件及操作原因等的影響，此項(xiàng)測試至少需要做三遍以上且測試結(jié)果只能作為參考。另外，氣缸的機(jī)械故障也會(huì)導(dǎo)致測試結(jié)果異常，不能完全判定是噴油器的原因，應(yīng)結(jié)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(huì)影響氣缸內(nèi)的壓力；氣缸內(nèi)的壓力會(huì)影響活塞的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)氣缸密封良好時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)會(huì)因?yàn)閴毫μ岣叨档瓦\(yùn)動(dòng)速度，在做功時(shí)受壓縮氣體向下的推力影響，活塞會(huì)加快運(yùn)動(dòng)速度；同理，當(dāng)氣缸密封不良時(shí)，作用在活塞上的阻力減小，活塞在運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)的速度就比密封良好的活塞運(yùn)動(dòng)速度快。當(dāng)活塞做功下行時(shí)，由于缸內(nèi)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)前后運(yùn)動(dòng)的角速度，通過對(duì)比就可以發(fā)現(xiàn)密封不良的氣缸。還有一種是通過計(jì)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(yùn)動(dòng)要快一些，相反，密封性好的氣缸阻力大，活塞運(yùn)動(dòng)的要慢一些。其實(shí)和判斷角速度時(shí)間的原理是一樣的，只是前一種是利用軟件判斷經(jīng)過的時(shí)間，后一種是利用軟件將時(shí)間計(jì)算成平均轉(zhuǎn)速。

3、斷缸測試

      目標(biāo)怠速由ECU內(nèi)部的怠速閉環(huán)控制器利用PID計(jì)算方法進(jìn)行自動(dòng)控制，當(dāng)關(guān)閉某一噴油器時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。

      為了穩(wěn)定怠速目標(biāo)轉(zhuǎn)速，ECU會(huì)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(tài)是否正常。關(guān)閉某缸噴油器時(shí)噴油量增加越大則該缸工作狀態(tài)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(shí)應(yīng)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(shí)參考?jí)嚎s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(shí)間內(nèi)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(jìn)行保壓，達(dá)到非現(xiàn)部分故障碼的功能 。

 

總結(jié)：

      康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的簡易診斷儀，也叫手提故障掃描儀，診斷儀外殼的內(nèi)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(dǎo)線連接，診斷儀外殼的內(nèi)腔安裝有單片機(jī)裝置，通過康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的簡易診斷儀的設(shè)置，不需要使用筆記本電腦，專用的數(shù)據(jù)線接口及操作系統(tǒng)進(jìn)行診斷，該設(shè)備成本低，體積小，可隨機(jī)配備，后期發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可隨時(shí)讀取故障碼，對(duì)故障的判斷準(zhǔn)確，方便電噴型柴油發(fā)電機(jī)組的維修。

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