打桩锤柴油发动机故障处理

杨禾佳

（中铁大桥局股份有限公司机械租赁分公司，湖北 武汉 430005）

1.CAT3412E柴油机简介

CAT3412E型柴油机与普通电喷柴油机最大的区别在于其燃油系统，它将传统的燃油系统技术与液力传动和先进电子科学结合起来。这种燃油系统的运动件比普通电喷射系统的少且无需调整，故而其噪声低、可靠性高。电子控制的燃油喷射器具有很高适应性，可通过调节达到最佳发动机性能，并可在整个发动机转速范围内实现对喷射压力的控制，从而大大降低了工作成本和环境污染。

常规的电喷柴油机的喷油器、燃油管、燃油喷射泵和调速器被电液控制泵喷嘴、机油/燃油总管、泵喷嘴致动压力控制阀（IAPCV）、高压油泵及电子控制模块（ECM）和传感器等取代。多重的传感器信号被发送到ECM，以鉴定发动机的现时运行状况，ECM则根据这些输入信号决定如何最佳地控制燃油系统的运行。CAT3412E柴油机性能参数见表1。

2.故障分析处理

（1）启动不着车

故障表现：启动马达运转正常，排气管无排烟，发动机不着车。

分析：发动机出现不着车的故障，有众多原因，如进气系统故障、供油系统故障、启动机故障、电路故障等。但启动时无排烟，则充分说明柴油没有进缸，应重点检查供油系统。

处理过程：①更换一对电量充足的电瓶，更换燃油粗、细过滤器，拿掉空气过滤器芯，检查燃油管路并排尽空气，启动发动机仍无法着车。排除燃油管路故障。②如果喷油正时不正确，同样无法着车。此发动机的喷油正时是由齿轮室处的两个速度/正时传感器采集的，故通过替换法，更换发动机速度/正时传感器后，问题没有解决。③进一步检查喷油器工作状况，在发动机机体上外接一块压力表，检查机油驱动压力，发现机油压力只有20.685MPa左右。一般启动时机油压力至少要达到41.37MPa以上才能着车，说明故障出现在机油压力上。由于电喷柴油机机油压力偏低，也可能是传感器有问题，通过替换机油驱动压力传感器，发动机仍不着车，说明传感器正常。问题应当出现在机油高压驱动泵上。更换高压泵体上的喷射驱动压力补偿阀后，顺利启动，故障解决。

表1 CAT3412E型柴油机性能参数

（2）动力不足

故障表现：空载运转时，无论是怠速还是高速，发动机工作正常。当调速到n=1 850r/min沉桩加载时，发动机转速急剧下降到400r/min左右，并且无法回升至高速。振动压力只有10.343MPa，无法进行沉桩作业。只有卸载后发动机转速才能升上来，存在动力不足。

分析：已先期将液压系统排除。鉴于以往经验，发动机动力不足的原因一般是：进气量不够、汽缸内压缩压力不足、供油提前角不对、喷油器雾化不良、油路故障等。初步判断是供油量不够。

处理过程：①更换燃油粗、细过滤器，拿掉空气过滤器芯，检查燃油管路（特别是燃油吸油管），清洗燃油回油单向阀，检查涡轮增压器等，甚至将燃油吸油管甩掉，用“打吊针”的方式试机，都不能解决问题，排除了燃油供给管路故障。②运转时通过手摸发动机排气管的排气温度，感知第2缸、第9缸和第11缸排气温度稍低，可能是喷油器工作不良。更换三个缸的喷油器新件后，故障没有排除。③由于此发动机空载时运转正常，而带载后则不正常，说明供油提前角没有问题，但HEUI液压驱动电子控制单体喷油器的喷油过程是由机油压力驱动的，当机油压力达不到时，就会使喷油器的喷油量不够，同样会造成动力不足，因此更换机油高压驱动泵，但故障仍存在。④考虑到电喷柴油机运行参数均通过ECM电子控制模块处理后执行相应动作，会不会有传感器损害和误报的情况？通过替换法，逐一对各传感器排除。当更换机油喷射驱动压力传感器后，故障解决。

3.结束语

综上所述，发动机一旦出现故障，要思维紧密，运用“望、闻、问、切”的方法，大致判断故障所在范围，由易到难一步一步排查，从机、电、液三方面综合考虑。

[1]周凯.大型液压振动锤在南京大胜关长江大桥桩基工程中的应用[J].武汉：桥梁建设，2007.

[2]宋福昌，赵万军.电控柴油机维修技术[M].北京：电子工业出版社，2008.

[3]华道生.柴油机维修方法与故障排除实例[M].北京：中国电力出版社，2006.