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康明斯发电机组高压共轨系统故障诊断技术
发布时间:2022-02-28 23:44:30  ▏阅读:

摘要:柴油发电机共轨电控喷射系统运行中主要起到加强低温能动性的作用,可降低排放气体中的氮氧化物,进而提高发动机运作效率和经济性。康明斯公司在本文主要针对柴油发电机共轨喷射系统故障诊断方法进行分析,从该系统运行实际状况出发,及时解决系统故障问题,从而加大对系统性能的保护,减少后期维修成本,确保发动机运作性能良好。


柴油机在康明斯发电机组和机械设备制造中有着广泛应用,但传统柴油发电机振动频率强、噪声污染大,实际运作时会引起严重的空气污染。而康明斯共轨喷射系统(见图1)的运用能有效克服上述缺陷,在发动机运作时配合共轨喷射系统,能提高喷油压力,加大对发动机负荷状态的控制,确保柴油发电机的排放性和经济性。

 

高压共轨系统-康明斯发电机组.png

图1 康明斯高压共轨系统


一、柴油发电机共轨喷射系统结构和工作原理

 

     随着柴油发电机改造技术不断进步,能有效减少柴油发电机排放物中的颗粒物和有害气体,将绿色理念渗透到柴油发电机设计和制造上。康明斯高压共轨系统主要包括空气流量计、电控单元、油轨、高压油泵、喷油器、柴油滤清器和传感器等构成部分(如图2所示)。在共轨喷射系统运行时,会收集多种传感器信号,将其输入到电控单元,在电控单元数据存储器中,包含发动机调控参数和不同状态下的目标数据,以促使柴油发电机达到最佳运行状态为目的,通过实测和统计分析方法得到目标数据,为之后发动机功能模块运行提供有效指令。当传感器检测到柴油发电机某一参数传入到电控单元后,将与最佳运行数据比较,当两者相同时,系统维持原运作状态。如果实际参数和目标数据不一致,则控制中心根据偏离情况计算出控制指令,进行喷油时间、喷油压力和喷油量的控制,确保柴油发电机处于最优运作状态。

 

电控共轨喷射系统-康明斯发电机组.png

图2 电控共轨喷射系统结构


柴油发电机电控单元在发动机运行状态控制上起到重要作用。其主要具有以下功能:

 

1、确定喷油正时。

基于共轨电控喷射系统的柴油发电机,其喷油正时是结合发动机加速踏板角度和转速计算的,确定最恰当的喷油正时。电控单元可自由控制柴油发电机喷油时间。

 

2、修正喷油量。

共轨喷油系统能根据传感器提供的曲轴转速信息,判定不同缸内喷油量变化,并通过调节电磁溢流阀,及时修正喷油量,以便提高发动机运行稳定性。

 

3、控制起动预热。

在电控单元作用下,控制起动预热塞运行状态,由此加强柴油发电机低温能动性。

 

二、柴油发电机共轨喷射系统故障诊断方法

 

为了保证柴油发电机共轨喷射系统功能的实现,要确保系统故障诊断的及时性和准确性,为系统运行创造良好条件。

 

1、从系统电路图中确定故障类型

    不同康明斯发电机组生产厂家在运用共轨电控喷射系统时,会结合实际需求设计系统结构体系,由此产生多样化线路连接方式。在进行系统故障诊断时,应充分利用电控电路图(见图3),在明确电路体系的情况下,确定故障诊断要点。进行电控单元线路连接故障检查时,在ECU端子上插入大头针,判断传感器是否正常作业。例如,某一发动机行驶过程中发出故障信号,在连接检测仪后,测得故障原因为缺少另一个加速踏板信号。针对这一问题采取更换加速踏板的措施,之后发现故障问题仍然存在。这时拔下电控单元导线连接器,清理连接器表面后重新尝试,发现发动机正常运作。由此可知,在柴油发电机共轨喷射系统故障诊断方面,应逐步排查故障,结合电控电路图,有序进行故障诊断作业,有助于提高诊断效率和准确性,为系统正常运作提供保障。

 

高压共轨系统电路图-康明斯发电机组.png

图3 高压共轨系统电路图

 

2、利用专用故障诊断仪器读取故障码

    共轨喷射系统中设备发生故障时,则设备无法正常运作,这时设备维修工作难度较大,并且严重影响了发动机运行效益。在设备故障发生前要及时进行维护和管理,尽可能避免故障的发生。在进行柴油发电机共轨电控喷射系统故障诊断时,应充分利用诊断仪器,将故障对应的故障码输入系统中,能显示出故障发生部位和应对措施。随着系统存储器中各类数据信息的丰富,可为系统故障及时诊断提供条件。当设备发生多个故障时,需要同时输入对应的故障码,确保故障诊断全面性,及时消除故障问题[2]。大部分故障条码安装在发动机内侧,根据传感器信号来调控电磁阀,提高柴油发电机运行质量。具体来说,采用故障码来判断共轨喷射系统故障问题,能实现系统自我诊断,及时解决故障问题。

 

3、利用专用故障诊断仪器排除故障

    采用读取故障码的故障诊断方法时,能明确故障发生时间,同时可检测出故障具体发生部位,为之后维修作业的展开提供依据。进行故障记录后的故障码,可在柴油发电机运作过程中进行检测,简化了故障诊断步骤。实践表明,运用故障检测仪来检测故障码,可及时排查故障,采取针对性处理措施。在维修检测中,要适当拧松进油管,这一过程中将有大量燃油流出,是高压泵正常现象。故障码为柴油发电机共轨喷射系统故障诊断提供了信息依据,同时需要借助故障诊断仪器清除故障码,根据仪器上显示的数据,明确故障类型和位置,并且可自由选择检测模式,进行设备保养和维护,使发动机始终保持稳定运行状态。

 

4、排除故障

    为了保证柴油发电机共轨喷射系统故障问题及时解决,要逐步排除故障,如上文所述,当拧松高压泵供油管时,流出较多燃油,表明高压泵之前供油正常。当拧松高压泵和轨道间的出油管时,没有燃油流出,确定故障位置为该压泵,在排除故障时,要分解高压泵,清洗出油阀后安装在设备上,保证设备正常运作。柴油发电机核心部分为燃油系统,将电子技术应用在燃油喷射系统中,能实现喷射系统性能良好,根据发动机实时运行状态控制电磁阀,调整喷射的开始和停止。在故障检查中,需要合理运用辅助软件,检测需要的数据,通过计算确定故障部位,及时处理柴油发电机共轨喷射系统中的各种故障。

 

三、文章总结

 

    综上所述,为了促进康明斯发电机组和机械设备领域发展,需要注重柴油发电机运行性能的不断优化,提高发动机能动性,达到减少环境污染和提高运行效益的目的。通过运用共轨喷射系统,能有效实现上述目的,为了突出柴油发电机运行优势,有必要加大对共轨喷射系统故障诊断方法的研究,旨在及时掌握系统故障问题并制定处理策略,确保柴油发电机正常运行。


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