CAT C-9型柴油机不能启动的原因(图)
卡特彼勒330C型挖掘机配置CAT C-9型柴油机。该型柴油机采用液压电控单体式喷油器(HEUI)实现燃油喷射以及喷油量的精确控制,可使用电子技师(ET)对柴油机进行故障诊断。本文就CAT C-9型柴油机无法启动的原因及排除方法进行分析。
图1 CAT C-9型柴油机的燃油供给系统
1.电控系统故障
(1)蓄电池
柴油机启动时,若能听到启动机电磁阀的“嗒嗒”声及启动机齿轮与飞轮齿圈啮合声,但是柴油机不能达到启动转速,可判定是蓄电池电量不足。此时应检查电源开关是否接触不良,蓄电池接线柱与电缆有无松动或腐蚀现象,并用万用电表检测蓄电池的电压是否在正常范围内。
(2)启动机
若转动启动开关, 启动机不动作,而蓄电池及启动电路正常,测量点火线圈、保持线圈的电阻也在正常范围内,可判定是启动机出现故障。此时,可用万用电表检测启动机的转子和定子线圈的电阻,从而确定启动机的故障部位。
(3)电控系统
如果柴油机安装了一个新的电控模块(ECM),但没有安装ECM个性单元,该机也将无法启动,同时这个电控模块(ECM)将无法与电子技师(ET)连接。
图2 液压电控单体式喷油器
2.燃油供给系统故障
C-9型柴油机燃油供给系统由燃油输油泵、液压电控单体式喷油器(HEUI)、电控模块(ECM)、高压机油泵、喷油驱动压力控制阀(IPA)及其传感器等组成,如图1所示。
(1)低压油路
低压油路正常压力范围为0.24~0.48MPa ,若低于此压力,将使柴油机不能正常启动。
首先检查油箱,若油箱开关处于开启状态,油箱里有足够的柴油,则应检查油箱通气孔是否堵塞。若畅通,再检查油底壳是否有水或杂质。
其次检查低压油路是否畅通。可通过手油泵进行泵油测试,若拉出按钮时感到无吸力,而按下按钮时感到吃力,说明输油泵与喷油器(HEUI)之间的油路发生堵塞,应检查燃油滤清器是否堵塞。若拉出按钮时明显感到吃力,而松手后按钮自动回位,说明油箱与输油泵间的油路堵塞,应检查油管是否堵塞。若上拉、下按按钮时均无正常的泵油阻力,说明手油泵出现故障,应检查输油泵出油阀是否发卡或密封不良。
最后检查低压油路中是否混入空气或水分。用手油泵泵油,如果从排气螺塞孔有气泡溢出,说明柴油中含有空气,此时应检查管路有无破损,管接头是否松动。若无破损或松动,应分段进行放气检查。方法是:旋松输油泵上的出油接头,按手油泵,观察排油的情况,若泡沫排不尽,说明输油泵至油箱间的油管或油箱内的吸油管破裂或接头松动;若泡沫能排尽,则应旋松柴油滤清器输出接头或排气螺塞进行排气试验,检查管路接头是否漏气。若短时间内从柴油中分离出较多水分,则说明柴油中含水量过多,应更换符合标准的柴油。
(2)高压油路
高压油路的正常工作压力范围6~25MPa,若低于此压力,柴油机将不能正常启动。此时应检查高压油管是否发生破裂或接头松动。若无泄漏,则应检查机油滤清器是否发生堵塞。如果上述元件均工作正常,应按下列方法检查:
首先检查液压电控单体式喷油器(HEUI),其结构如图2所示。其工作原理是:利用加压到6~25MPa的高压机油为柱塞提供动力,高压机油作用在喷油器内部的活塞上,活塞推动柱塞下行,从而使柱塞产生较高的喷油压力,喷油器喷出的燃油达到最佳的雾化效果。检查内容包括:喷油器电磁阀的电磁线圈接头是否松动、接线是否磨损或断裂;高压油路是否存在泄漏。
其次,连接电子技师(ET),检测是否有喷油驱动压力故障代码,若该故障代码最近被记录,说明喷油驱动压力有问题。这时需要检测喷油驱动压力控制阀(IAP)的出口,若输出压力的最小值低于6MPa,则说明高压机油油路存在故障。
3.进排气系统故障
进、排气系统造成柴油机不能启动的原因包括:进、排气管、空气滤清器、中冷器发生堵塞,使汽缸充气效率降低,导致启动困难;汽缸垫损坏、活塞环磨损超限,导致汽缸密封不良,汽缸压力过低,致使启动困难。
4.正时齿轮故障
正时齿轮安装错误同样会导致发动机无法启动。若柴油机正时齿轮组安装错误,喷油正时也随之发生错误,由于喷油时间不对,柴油机将不能启动。如图3所示,在安装正时齿轮时,惰轮3上的正时标记A必须与曲轴齿轮4、凸轮轴齿轮1上的正时标记对正。
图3 C-9型柴油机正时齿轮机构
5.特殊环境的影响
(1)低温高寒地区
柴油机在低温高寒地区使用时,柴油的挥发性、燃烧性和低温流动性降低,润滑油和润滑脂的黏度增大,蓄电池的工作性能降低,启动功率增大,给启动带来困难。此时,可采取以下措施:采取防冻措施,对柴油机进行保温,有条件时可加装水套水加热器;启动前,对柴油机预热温缸,并使用乙醚辅助启动;停机后应对蓄电池进行保温,并适当提高交流发电机发电电压;选择适宜牌号的柴油。
(2)高原地区
高原地区大气压力和空气密度低、气温变化大、氧气稀薄,致使柴油机充气效率降低,会导致柴油机启动困难。
应采取以下措施:加强进气系统的维护,尽量减少汽缸的进气阻力,从而提高柴油机的充气效率;选择黏度较低的机油,以减小柴油机的启动阻力。
总之,当柴油机出现不能启动故障时,应坚持由简到繁,由外及里的原则,及时、快速、准确地找到故障点并及时排除。应按技术要求合理使用柴油机,加强柴油机的日常维护保养工作。
(作者地址:四川省西昌市冕宁县邮政局锦屏四号营地支局 中铁十八局集团有限公司锦屏二级电站引水隧洞项目经理部 615000)
责任编辑:Anny
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