关于卡特彼勒D10T发动机动力不足故障诊断与排除

姚栋梁

摘要：D10T履带式推土机是我公司矿用主要生产辅助设备，主要用于排土场清理卡车运输卸载的物料并为电铲作业平面铲除障碍、堆积物料，在修改作业路面构筑路堤，为整个矿用生产系统提供了有力保障。

关键词：发动机;供油系统;动力不足诊断与排除

0  引言

C27发动机转速为 1800 rpm 时产生 433 kW（580 hp）的全额净功率，扭矩增加 21%，因此 D10T 能够处理最坚硬的物料。 与高效扭矩分配器和电控动力换档变速箱配合使用时，可保证机器长期可靠地运转。

1  供油系统及发动机工作原理

供油系统及发动机工作原理如图1所示。

①C27 机器发动机是由一个电子控制系统与电子控制的燃油喷射合并组成，超越带有机械操作的燃油系统的发动机：提高发动机功效，减小冒烟级别，降低排放。

②电子控制单体喷射 （EUI）——Electronic Unit Injection的燃油系统消除许多传统使用在燃油喷射器总成的机械部件EUI 燃油系统增加了发动机正时的精确性和空气/燃油混合率的控制。当发动机的转速由调整喷射持续时间控制时，发动机的正时提前是由燃油喷射正时的精确控制来完成的。发动机装备了用于控制发动机运作的电子控制模块（ECM）——Electronic Control Module。ECM 建造有诊断学以便确保所有部件的恰当地运作。在系统部件故障的事件里，ECM 可送一个信号去报警灯，或警报驾驶员对运行状态的诊断灯。使用电子维修工具可读出故障部件的数码或状态，间歇的故障记录和存储在 ECM 存储器里。

③供油系统是输油泵从燃油箱中吸出燃油，经过燃油滤清器后剩达供油泵进油腔，然后燃油到达调压阀，此阀用来调节喷油泵内的燃油压力;分配器柱塞进一步提高油压，并通过高压油管将燃油送入喷油器，12个喷油精度准确的电子喷油器与一个燃油共轨管道相通，高压泵同时输送低压高压柴油和高压机油，在高压泵工作时间高压管道在泵的作用下随时都有高压柴油随时提供准备喷油器的喷射， 喷油器上线束与发动机ECM（电脑板）连接，ECM又有流经的低压柴油冷却，当ECM接收各种信号，包括进气温度压力、环境温度、燃油温度压力等等讯息，通过整理后反馈信号给喷油器，从而达到经济环保高效省油目地;然后喷油器渗出的燃油被回油阀回收，并送回燃油箱。

④发动机作是由进气、压缩、做功和排气这四个冲来完成一个工作循。卡特系列发动机冷却液温度低于18℃时冷模式运行，冷启动策略激活时，其怠速将提高到1000RPM（转/分钟）并且发动机功率将被限定;当发动机运转14分鐘或者冷却液温度18℃，冷模式运行解除。

2  供油系统造成发动机动不足的诊断及排除

首先观察滤芯滤杯中燃油杂物的密度达到需更换的燃油滤芯的情况，如果滤杯中的杂物构成燃油无法输送，需要进行更换燃油滤清器;其次要检查各输油管路，查看是否有杂物或颗粒残留在管路中，发现燃油管路中有杂物要及时清除，在燃油管路中央处检查不到的位置，要使用气源进行清理管路，充分保障燃油管道的清洁;如果还影响发动机动力，则进行对燃油压力调节阀的检查，使用ET软件检测其是否随着进气压力的大小，改变回油的增多或者减少;如果没有随着压力的变化而改变，则说明压力调节阀已坏;最后检查燃油输油泵，检测输油压力达到正常值，如果没有达到其范围值，说明输油泵已坏，这样需更换燃油泵可保证发动机正常运行，从以上四个方面可以排除供油系统造成发动机的动力不足的原因。

3  进排气系统

进排气系统示意图如图2所示。

①空气通过空气滤清器过滤后进入涡轮增压器的压气机，经过压缩后的空气再通过中冷器，经过冷却后的空气再进一步的压缩后，以较高的压力、密度和较高的进气温度经过过渡管、进气管、进气道进入发动机的燃烧室，按照发动机的工作循环和做功顺序的要求，完成了一个做功循环。

②进气系统将一定量的新鲜空气经空气滤清器过滤大气压力传感器和进气温度传感器的测定后，进入发动机进气室，然后经由每缸的进气歧管被吸入发动机燃烧室。流入进气室的空气量由位于节气门体内的节气门开度和发动机转速确定;为了增加进气系统压力，使燃油充分燃烧并且增高输出功率，卡特发动机都设计了涡轮增压，涡轮增压器通过压缩空气来增加进气量;它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率以适应发动机负荷的需要。

4  进气系统造成发动机的动力不足的诊断与排除

①首先检查进气滤清器滤网中的尘土情况以及查看顾问显示器有无空气滤清器报警故障代码（E1-172），滤清器积尘太多或有报警故障需要更换空气滤清器;更换完成滤清器要对其连接的各进气管路软胶套检查是否有破损情况以及管卡子的松紧情况;发现软胶套有破损现象，要及时更换新胶套，卡子松动及时进行紧固，从而排除动力不足的原因。

②其次检查中冷器是否有裂痕现象，如果未发现有明显的裂痕处，一定要进行检测打压测试，通过打压测试发现有漏气的地方，需要进行焊接处理或者更换新中冷器;通过处理排除还没有找到动力不足情况，要考虑检查涡轮增压器，看其是否有裂痕现象，涡轮增压器漏气，如果增压器有裂痕或者漏气现象则进气压力就达不到与燃油没有形成一定量恒定比值，燃烧不充分，造成发动机动力不足，为此要进行更换涡轮增压器。

③最后要检查配气机构的零部件，配气机构零部件一般具有良好的抗粘着性、抗疲劳性和耐磨性，如果有异常磨损通常会伴随着发动机的异响，在气门室罩能可听到有规律的敲击声，随着发动机转速的升高，声音也会随之增大。配气机构的零部件会出现磨损急剧加速现象，导致气门间隙过大，进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，从而导致发动机动力输出完全达不到工作需求，因此需要停机更换新的配气机构零部件。

5  喷油器

液压电子单体喷油器把柴油450KPa压缩到175MPa;液压单体喷油器像是一个喷雾器，通过孔泵送高压柴油到达单体喷油器喷嘴;液压单体喷油器在电磁阀给点激活喷出一定量的被雾化的柴油到燃烧室;ECM可以设定燃油喷射的限定量，燃油率控制燃油的位置，是基于增压压力的一个限定，以便控制为燃油喷射控制燃油空气混合，使被雾化的燃油均匀充分燃烧，输出大的工作效率。

6  喷油器故障造成发动机动力不足的诊断与排除

①首先使用ET软件进行断缸测试以及每缸的供油量，如果斷缸的工程中有一缸没有工作（断缸的过程中听发动机声音可以辨别有无工作）或供油量小于其他缸说明此缸的喷油器已坏;在使用ET诊断时会出现故障代码并且每缸的故障码是不一样的，如一缸CID（部件鉴别器） 0001 FMI（故障模式识别）11喷油器油缸#1故障，并产生此故障代码的情况：1号油缸喷油器电磁线圈的导线中有断路;1号油缸喷油器电磁线圈中有一个内部的断路;1号油缸喷油器电磁线圈中有一个接地的短路;该电路是接地到发动机上的;1号油缸喷油器电磁线圈中有一个短路;1号油缸喷油器电磁线圈中有一个接到蓄电池电压的短路。

②然后打开气门室罩干检查喷油器电磁阀线圈是否有短路或断路情况;如果出现短路或断路情况，要进行连接线束;如果没未发现线束未有明显的断开处，则需要更换整体喷油器电磁阀的线束。

③最后检查喷油器的喷油嘴是否堵塞情况;经过检测发现有堵塞现象，要进行拆卸更换新的喷油器。

7  结束语

通过上述故障诊断叙述，在今后维修发动机动力不足的故障现象，首先要着手考虑以上几点的去查找原因，会有效的提高维修人员工作效率，在实践维修作业中少走弯路，节约维修的时间;提高了设备的出动率;保障了我矿设备正常生产秩序;为公司发展贡献一份力量。

参考文献：

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[3]刘永军，付晓光，刘莹.国外当代轿车发动机的可变技术[J].天津汽车，2001（04）.