徐工GR2405 平地機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力故障排查

黃宏偉

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南文山 663700）

1 故障現(xiàn)象

徐工GR2405 平地機(jī)在上坡或高負(fù)載作業(yè)狀態(tài)下，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力、轉(zhuǎn)速下降的問(wèn)題。

2 故障常見(jiàn)原因分析

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)故障

2.1.1 高壓共軌系統(tǒng)

共軌系統(tǒng)是現(xiàn)代工程機(jī)械設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的主流，其優(yōu)越性主要是可以提供給發(fā)動(dòng)機(jī)最合適的燃油供給量（噴射量、噴射時(shí)刻以及穩(wěn)定的燃油壓力等），能夠滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能，因此在競(jìng)爭(zhēng)激烈與高標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)中有一定優(yōu)勢(shì)，對(duì)其的研究也在世界范圍內(nèi)掀起了新的浪潮。

高壓共軌系統(tǒng)由抽油泵、輸油低壓管道及回路、濾清器、EFC（Electronic Fuel Control，電子燃油控制執(zhí)行器）控制的供油泵總成、高壓共軌總成、噴油器總成等組成，它們與ECU（Electronic Control Unit，電子控制單元）、傳感器等共同完成供油任務(wù)。配合ECU 的控制，各類(lèi)傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況（如油門(mén)踏板位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度等），電腦板根據(jù)各個(gè)傳感器檢測(cè)到的信號(hào)反饋對(duì)噴油器的噴油量、噴油時(shí)刻和噴油壓力等進(jìn)行全面控制，確保發(fā)動(dòng)機(jī)處在最佳的工作狀態(tài)、性能穩(wěn)定。

（1）工作原理。首先，發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸帶動(dòng)齒輪泵將燃油從油箱中抽出，經(jīng)過(guò)濾清器流入EFC，再由EFC 調(diào)節(jié)燃油量大小流入供油泵，保持穩(wěn)定的燃油供給壓力（約0.5 MPa）。其次，燃油分成兩路，一路注入供油泵，燃油經(jīng)供油泵加壓后壓力上升到135 MPa 或者更高，高壓燃油注入高壓共軌內(nèi)；另一路則通過(guò)溢流閥上的小孔作為冷卻油通過(guò)供油泵的凸輪軸室流入壓力控制閥，最后流回油箱。燃油注入噴油器等待針閥打開(kāi)噴入燃燒室。另外，高壓共軌內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，如果共軌內(nèi)燃油壓力超過(guò)限定值，燃油則會(huì)通過(guò)溢流閥流回油箱。

（2）系統(tǒng)組成。高壓共軌系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)兩大部分組成，而控制系統(tǒng)由傳感器、ECU 和執(zhí)行器三大部分組成（圖1～圖2）。ECU 是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，是控制系統(tǒng)的核心（相當(dāng)于人的大腦），其輸入裝置是機(jī)械設(shè)備上的各種傳感器和開(kāi)關(guān)，輸出的是傳輸?shù)礁鱾€(gè)執(zhí)行元件的電信號(hào)。通過(guò)對(duì)各個(gè)傳感器的反饋信息進(jìn)行分析處理，ECU 能夠計(jì)算出最佳的噴油量和噴油時(shí)刻，并且能精確地控制噴油器發(fā)出開(kāi)啟或關(guān)閉電磁閥的指令，有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程。燃油供給系統(tǒng)則由油箱、低壓輸油管道、燃油濾清器、供油泵、高壓共軌及高壓輸油管道、噴油器等組成，通過(guò)溢流閥、壓力傳感器等控制燃油壓力，來(lái)實(shí)現(xiàn)共軌系統(tǒng)的平衡。

圖1 電控共軌基本組成

圖2 電子控制系統(tǒng)

2.1.2 故障排查

根據(jù)燃油系統(tǒng)的工作原理和組成結(jié)構(gòu)，檢查燃油系統(tǒng)中各部件及其相互配合是否正常。

（1）測(cè)量EFC 閥的電阻。EFC 是高壓燃油泵的計(jì)量閥（ECM通過(guò)高壓燃油泵中的EFC 來(lái)調(diào)節(jié)噴油器噴射時(shí)所需的燃油量），其最小電阻為0.1 Ω、最大電阻為5 Ω，如果電阻不在其范圍內(nèi)則說(shuō)明EFC 出現(xiàn)故障。其中，ECM 是Engine Control Module 的縮寫(xiě)，即發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。

（2）檢查高壓噴油泵燃油流量（表1）。

表1 檢查高壓噴油泵燃油流量

（3）檢查高壓燃油管路接頭是否有泄漏或堵塞。

（4）檢查燃油管路中是否有空氣，主要是觀察吸油管路是否有泄漏，如管路有泄漏破損，更換修復(fù)完成后需將燃油管路內(nèi)部的空氣排出（可拆開(kāi)供油泵出口油管，插入導(dǎo)油管，把鑰匙開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“ON”，拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)）。

對(duì)燃油系統(tǒng)各管路及燃油濾芯的檢查無(wú)堵塞現(xiàn)象存在，燃油泵各項(xiàng)測(cè)量數(shù)值均正常，燃油系統(tǒng)工作正常，就可以確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力現(xiàn)象不是由燃油系統(tǒng)故障導(dǎo)致的。

2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)故障

2.2.1 工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣帶動(dòng)渦輪葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪葉輪通過(guò)一根共用軸驅(qū)動(dòng)泵輪葉輪，泵輪（壓縮機(jī)）旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)空氣濾清器和進(jìn)氣管將空氣吸入壓縮機(jī)殼體內(nèi)，于是空氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)葉輪壓縮，輸送到中冷器，在中冷器中散去一部分壓縮空氣時(shí)產(chǎn)生的熱量，隨著空氣溫度的下降，其密度增加（空氣密度增加實(shí)現(xiàn)了更高的燃燒效率，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，使廢氣排放達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)），最后經(jīng)冷啟動(dòng)輔助裝置流入進(jìn)氣歧管（圖3）。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

2.2.2 故障診斷及處理

（1）進(jìn)氣溫度偏高（＞75 ℃）。檢查中冷器風(fēng)冷孔槽是否有堵塞，一般情況下使用高壓水槍沖洗干凈即可（圖4）。

（2）進(jìn)氣或排氣系統(tǒng)堵塞。檢查進(jìn)排氣系統(tǒng)是否有堵塞，檢查空氣濾芯，如果空氣濾芯表面有附著灰塵需及時(shí)清理，必要時(shí)進(jìn)行更換。

（3）增壓器和進(jìn)氣歧管之間泄漏空氣。檢查進(jìn)氣歧管蓋上空氣跨接管、中冷器接頭，軟管或通孔中是否泄漏并修補(bǔ)更換。

（4）增壓器和排氣歧管之間排氣泄漏。檢查排氣歧管是否泄漏，并修補(bǔ)泄漏。

（5）增壓器磨損或故障。測(cè)量增壓壓力是否正常，如果增壓壓力低于正常值，則渦輪增壓器有故障。渦輪增壓器是進(jìn)排氣系統(tǒng)中的易損部件，渦輪增壓器內(nèi)部部件發(fā)生故障會(huì)降低其功效。軸承故障可產(chǎn)生摩擦，軸承磨損嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子總成的葉片與殼體摩擦，從而損壞渦輪增壓器。轉(zhuǎn)子總成的每個(gè)端口都有油封環(huán)，油封的主要功能是防止排氣和壓縮空氣進(jìn)入渦輪增壓器殼體內(nèi)部，如果油封損壞，則會(huì)泄漏機(jī)油。曲軸箱的壓力過(guò)大會(huì)使機(jī)油無(wú)法從渦輪增壓器回流，這會(huì)使軸承座負(fù)載并使機(jī)油經(jīng)密封圈泄漏到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和排氣中。此外，進(jìn)氣或排氣阻力偏高可在壓縮機(jī)與渦輪增壓器殼體之間形成真空，導(dǎo)致機(jī)油通過(guò)壓縮機(jī)（進(jìn)氣）側(cè)的油封時(shí)泄漏，如果發(fā)生類(lèi)似情況，需沖洗中冷器以清除進(jìn)氣系統(tǒng)中的機(jī)油。

（6）檢查中冷箱是否有破裂。拆卸中冷箱外護(hù)板，卸下中冷箱檢查其是否損壞。一般情況下，如果固定平衡支架脫焊，冷卻器整體晃動(dòng)大，容易導(dǎo)致中冷器破裂（圖5）。

圖5 中冷箱破裂

3 總結(jié)

導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力的因素較多，本文僅列舉了兩種比較典型的故障類(lèi)型。對(duì)于燃油系統(tǒng)故障和進(jìn)排氣系統(tǒng)故障，如果從外部觀察不能準(zhǔn)確地判斷出故障，一般遵循故障現(xiàn)象本身的傾向性，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從易損到相對(duì)穩(wěn)定的原則，以最短的時(shí)間找到發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)力的根本原因并及時(shí)修復(fù)，在保障設(shè)備完好率的同時(shí)，提高公司的生產(chǎn)力。