挖掘机发动机转速急降的原因(组图)

一台小松PC360－7型挖掘机的发动机大修后试机，发现工作无力，发动机空载高怠速为2 170 r/min，一旦带负荷或做溢流时，转速立即下降到1 650 r/min，转速差达520 r/min，主液压泵油压从33 MPa下降到28 MPa，挖掘机无法正常工作。在发动机转速下降时，检查排气管排烟正常。

由于该挖掘机发动机大修前液压系统工作正常，所以排查的重点放在发动机上。

该机发动机的输出功率受调速马达转动角度控制，而调速马达转角大小由发动机油门和泵控制器（又称为“电控单元ECU”）所发出的驱动信号来实现。如图1所示。电控单元ECU根据各PPC阀油压信号、主泵压力信号、燃油控制盘的调节信号及发动机转速信号等进行计算，然后按预先设计的要求输出相应的控制信号到调速器马达，使调速器马达推动燃油泵的加速轴转过一定的角度，实现发动机的转速控制。

图1 发动机输出功率控制电路

本着先简后繁的维修原则，首先检测ECU的与发动机转速有关的输入信号。主泵压力为28 MPa～33 MPa时，检测主泵压力信号为2.7～3.1 V，属于正常波动，这说明主泵压力传感器及线路正常。检测所有PPC阀油压开关在发动机未启动时，两触点间电阻很大，为开路状态，而当发动机运转且相应PPC阀作有效动作时，则油压开关电阻很小，为通路状态，这说明各PPC阀压力开关正常。

观察监示器，显示无故障“E05”代码，同时测量转速传感器电阻，电阻值为500Ω，属正常值。拆除调速马达的连接线，用手将油门摆臂推到最大油门位置时，再次试验，上述故障现象没有变化，且在反复扭转燃油控制旋钮和操作PPC阀手柄时，油门随之忽大忽小，这就说明ECU对调速马达所发出的控制信号正常。

为了排除柴油管路的影响，将清洁柴油灌入油壶直接向输油泵供油，结果没有任何改善。在检查空气增压器、中冷器及进气管道连接无异常的情况下，再次拆下燃油泵进行试验台测试。在增压补偿气源压力为90 kPa（参见图1中的A部）、油泵转速为995 ~ 1045 r/min时，每100r的单缸供油量约为21 mL；增压补偿气源压力为0时，则同样的条件下单缸供油量为8 mL，与标准技术数据相符。再次将燃油泵装到发动机上试机，故障现象依旧。

考虑到增压补偿气源压力P在0～90 kPa之间变化时，燃油泵的供油量变化幅值较大，于是拆掉燃油泵增压补偿气管，用外接100 kPa的气源直接向补偿装置供气，再次试验时，故障现象消失，发动机在挖掘机做溢流时的转速稳定在1 950 r/min左右，监视器显示的主泵供油压力达38 MPa。

拆检增压补偿供气管路，发现发动机进气室通气塞上的φ1.0mm孔被铁锈堵塞，如图2所示。疏通气孔，将增压补偿管装复并试机，故障消失。

图2 通气塞

另有一例也是发动机大修装机后出现类似于上面的故障现象，在查找故障的过程中发现发动机停止电磁阀所推动的摆臂未完全复位，离正常的起始位置有3～4 mm。将停止电磁阀推杆自由长度缩短，使摆臂在自由状态下完全复位，故障消失。

分析其原因是停止电磁阀在未通电的状态下已将燃油泵熄火摆臂推转一定角度，使油泵内的齿条处于半断油状态，这样即使调速马达最大转角时，供油齿条仍离正常最大供油点有较大差距，从而使燃油泵无法提供发动机所需的负荷油量，导致发动机的功率与工作油泵的输出功率不匹配，使发动机转速急降。

通过对小松挖掘机发动机转速急降故障现象的分析，我们总结出以下总体思路 (见图3)，以供参考。

图3 发动机转速急降故障分析

(作者：安阳钢铁集团汽运公司修理厂 杨朝晖 王辉军)

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