利勃海尔R944C电喷发动机低怠速运转不稳定

故障原因分析

分析认为,发动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.

单体泵安装在发动机缸体上,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发动机机油变质、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,发动机运转时,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,造成发动机在低怠速运转状态下供油量不足,即转速不稳定.而发动机在高怠速或工作速度状态下之所以运转稳定,是因为发动机在转速提高后,供油量也相应增大,此时单体泵回油封闭阀的内泄漏对发动机运转的影响减小.

利勃海尔R944C电喷发动机低怠速运转不稳定故障排查

首先,检查发动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软件检查发动机供油情况,发现发动机低怠速运转过程中供油量在不断变化,由此确定该发动机供油系统存在故障.

最后,检查发动机转速传感器、发动机控制器(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,发现发动机低怠速运转稳定,且嗡、嗡异响消失.由此判定该故障是单体泵磨损所致.

R944C电喷发动机供油系统工作原理

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).发动机凸轮轴带动进、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)根据发动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,从而实现发动机运转.该型挖掘机发动机供油系统如图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.

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