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利勃海尔挖掘机电喷柴油机低怠速运转不稳定的原因

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-07-11  来源:中国挖掘机械网  浏览次数:865
核心提示:柴油机低怠速时转速不稳定故障,原因是供油量(喷油量)不稳定。而供油量不稳的根源是单体泵存在故障,其发生故障的部位可能有 2 处:一是柱塞腔产生燃油泄漏,二是电磁线圈控制的回油封闭阀产生燃油泄漏
 1. 供油系统工作原理

利勃海尔 R944C 型挖掘机配装了单体泵、高压管、喷油器组成的供油系统(简称 PLD 供油系统)。柴油机凸轮轴带动进、排气门运动的同时,带动单体泵挺柱动作。凸轮转动时,顶动单体泵挺柱上行,由挺柱推动单体泵柱塞上移动。控制器(ECU)根据柴油机转速传感器输送的电信号,控制单体泵上部回油封闭阀的电磁线圈通电与断电,进而控制回油封闭阀开、闭。回油封闭

阀封闭时段燃油增压,当燃油压力达到喷射压力后,经喷油器将燃油喷入燃烧室,从而实现柴油机运转。该型挖掘机柴油机供油系统如图 1 所示。

回油封闭阀安装在单体泵的上部,其电磁线圈通电持续时间决定了单体泵供油量。电磁线圈断电时,单体泵回油道打开,单体泵内的柱塞即使已开始泵油,也不能建立高压。只有当电磁阀通电、回油油道关闭时,油压才可迅速升高,高压燃油经过高压油管进入喷油器使其喷油。电磁线圈断电时回油油道打开,单体泵迅速溢流卸压,供油停止。单体泵工作循环如图 2 所示,单体泵四个工作行程如下所述。

吸入行程: 凸轮转动时带动柱塞下行,使输油泵来油经回油封闭阀进入柱塞腔。

预压行程: 凸轮带动柱塞上行,给柱塞腔中的燃油加压。此时回油封闭阀未关闭,柱塞腔中的燃油保持低压状态。

输出行程: 凸轮继续带动柱塞上行,此时电磁线圈得电,使回油封闭阀关闭,柱塞腔燃油压力升高。当燃油到达喷射压力时,喷油器喷油。

泄压行程: 凸轮继续转动,带动柱塞上行,此时电磁线圈已断电,喷油结束,回油封闭阀打开,柱塞腔泄油。

2. 故障排查

首先,检查柴油机空气滤清器无堵塞,增压器运行正常,中冷正常。

其次,使用利勃海尔专用 SCULI 软件检查柴油机供油情况,发现柴油机低怠速运转过程中供油量在不断变化,由此确定该柴油机供油系统存在故障。

最后,检查柴油机转速传感器、柴油机控制器(ECU)、柴油滤清器、输油泵、喷油器以及供油管路均未发现问题。但是在更换新的单体泵后,发现柴油机低怠速运转稳定,且“嗡、嗡”异响消失。由此判定该故障是单体泵磨损所致。

3. 原因分析

分析认为,柴油机低怠速时转速不稳定故障,原因是供油量(喷油量)不稳定。而供油量不稳的根源是单体泵存在故障,其发生故障的部位可能有 2 处:一是柱塞腔产生燃油泄漏,二是电磁线圈控制的回油封闭阀产生燃油泄漏。

单体泵安装在柴油机缸体上,其柱塞腔下侧位于凸轮上方。若柱塞严重磨损,将导致柴油进入缸体内的机油当中。由于现场检查时未发现柴油机机油变质、油位升高等现象,因此可以判定柱塞腔不存在泄漏故障。

单体泵回油封闭阀受电磁线圈控制,柴油机运转时,回油封闭阀需高速封闭和打开。回油封闭阀的高速开闭的往复运动会产生频繁摩擦,若柴油质量不好将造成其磨损。回油封闭阀磨损严重后,必然导致燃油产生内泄漏。经拆检 4 个单体泵回油封闭阀,发现其进、出油口均已严重磨损,不能起到密封作用。单体泵回油封闭阀泄漏位置如图 3 所示。

单体泵回油封闭阀的内泄漏,造成柴油机在低怠速运转状态下供油量不足,即转速不稳定。而柴油机在高怠速或工作速度状态下之所以运转稳定,是因为柴油机在转速提高后,供油量也相应增大,此时单体泵回油封闭阀的内泄漏对柴油机运转的影响减小。

附图

附图

 
 
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