康明斯柴油发动机电子调速器及控制系统故障

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康明斯柴油发动机电子调速器及控制系统故障

　　康明斯柴油发动机PT(G)型燃油系统中，使用EFC电子调速器。调速器可以调成同步运行或调成有转速降的运行。本文介绍的是发电机组或驱动发动机上的康明斯电子调速器EFC的原理、调整和故障诊断技术，对用户准确、快速地排除该类机型的故障具有重要作用。

1　工作原理
　　该机自动化程度高，控制比较复杂。调速器控制电路如图1所示。电磁转速传感器3装在飞轮壳上。通过飞轮齿圈感应发动机的转速。执行器2装在PT泵内，改变执行器电流将使执行器的轴转动，从而改变发动机的转速和功率。当CPU板J5第7脚的运行开关RUN闭合时，J1的1脚输出24V电压，PT泵电磁阀开关SWITCHED得电开启，EFC调速控制器4得电工作，使控制器2的轴转到最大供油位置。同时，CPU板J1的第3脚输出起动信号到启动马达，使发动机启动。发动机启动后，交流发电机的中点(N)电压(约12V)作为发动机已启动的信号，通过J2的第3脚输入CPU控制板，从而切断J1第3脚输出的信号，使启动机停止工作。若一次启动不成功，停10s后将自动再次启动，若连续三次启动不成功，则停止启动，故障灯点亮。发动机正常工作后，发动机的各种参数通过J3插座输入CPU板，由J4输出各种报警灯信号。按J5的复位／灯检查按钮，可使CPU复位，同时进行各种报警灯测试，若所有报警灯都亮，说明整个报警控制系统工作正常。发动机启动以后，EFC调速器4把来自电磁传感器的电讯号与现有的参考点(W2)相比较，输出差压电流信号，使执行器2的轴转动，控制进入喷嘴的燃油流量，从而改变发动机的转速和功率。当发动机在W2调定的某一转速下稳定工作时，调速过程如下：负载↑↓→(转速传感器3)发动机转速↓↑→EFC调速器4输出电流↑↓→执行器2供油量↑↓→发动机转速↓↑→使发动机转速稳定在某一定值工作。

1．CPU控制板　2．EFC油门执行器　3．电磁转速传感器　4．EFC电子调速器　W1．怠
速调整电位器　W2．运行转速调整电位器　W3．增益调整电位器　W4．转速降调整电位器，J2-3．交流发电机中点电压(N)输入　J2-7．机油压力传感器输入　J2-8．水温传感器输入　J3-2．油压低传感器输入　J3-3．水温高预警传感器输入　J3-4．油压低预警传感器输入　J3-5．水温高传感器输入　J4-12．油压低预警灯输出　J4-11．水温高预警灯输出　J4-10．油压低报警灯输出　J4-9　水温高报警灯输出　J4-8．超速报警灯输出　J5-11．复位／灯检查按钮输入　J5-7．运行按钮输入　J5-4．接机油压力表　J5-3．接水温表
图1　控制电路原理图
2　系统调整
　　EFC调速控制器的面板上装有四个电位器，W1为怠速调整电位器(IDLE　SPD），W2为运行转速调整电位器(RUN　SPD)，W3为增益调整电位器(GAIN)，W4为转速降调整电位器(DROOP)，这些电位器供系统调整时用。
2.1　初调(不启动发动机)
　　(1)怠速电位器W1反时针转动20圈，再顺时针转动10圈，将其置于中间位置。
　　(2)运行转速电位器反时针转动20圈，再顺时针转动10圈，将其置于中间位置。
　　(3)增益电位器W3用来调正调速器的灵敏度，即调速器对负荷的反应时间。将其调到刻度50处。
　　(4)转速降电位器W4的调整。由于负载增加，发动机的稳态转速将下降，有负载时比无负载时的转速要低，用全负载时转速百分比来表示，称为转速降。即转速降＝（无载运行速度－全负荷转速)×100%／全负荷转速。该电位器有三种设置：①反时针转到底为同步运行。②转到刻度50处，得到3%的转速降。③转到刻度80处，得到5%的转速降。选择2，3设置时，应将电位器调到调节范围的中间位置。
2.2　系统调正
　　(1)怠速调整：将运行／怠速开关置怠速位置，启动发动机，调W1直到转速为600～650r／min。
　　(2)运行转速调整：将运行／怠速开关置运行位置，起动发动机空载运行。①当W4置同步运行时，调W2使转速为1500r／min(即对应550Hz)为止。②当W4置3%的转速降时，调W2使转速为1545r/min(对应51.5Hz)为止。③当W4置5%的转速降时，调W2使转速为1575r/min(对应52.5Hz)为止。
　　(3)增益调整：启动发动机，接上大约1／4的额定负载，如果发动机转速是稳定的，则顺时针方向慢慢转动W3，直到发动机转不稳时为止，然后再反时针方向慢慢转动W3，直到达到转速稳定时为止。
　　(4)转速降的调整：启动发动机，加上额定负载，调W4，使频率为50Hz，即为1500r/min为止。
　　(5)系统调正：进行完(4)步调整后，卸掉负载，再进行(2)步调整，然后再加上额定负载，进行(4)步的调整，直到调整到正确值为止。为了得到正确的转速(即频率)，通常要重复上述方法二到三次的连续调整即可使系统调正。

3　故障诊断
3.1　发动机不能起动(见表1)

故障原因        检修措施
　1．油箱无油或油箱开关未打开        　1．加油或打开开关
　
　2．无燃油进入缸盖        　2．启动马达时，松开缸盖上的燃油管，检查止回阀
　3．燃油不能经过油泵上的电磁阀        　3．手动打开电磁阀，检查修复电磁阀控制电路
　4．无燃油通过正常关闭的执行器2        　4．检查执行器2的电源，检查控制器4的输入输出电源
　5．不能正常打开或关闭执行器2        　5．更换执行器2或更换控制器4
　6．执行器和控制器正常，无转速传感器信号        　6．检查线路和传感器的安装位置，或更换转速传感器3

3.2　发动机游车(见表2)

故障原因        检修措施
　1．燃油中进入了空气        　1．在油路中装玻璃管，检查燃油中有无空气并排出
　2．EFC电子调速器未调好        　2．按2.1至2.2方法调正，或适当减少增益
　3．执行器2发卡        　3．松开固定螺栓，按要求重新拧紧，或更换执行器
　4．执行器有缺陷        　4．拆下EFC控制器到执行器上的导线，把电瓶接到执行器上，启动发动机，如果发动机以低怠速运转，就更换执行器
　5．燃油泵有问题        　5．更换燃油泵
　6．24V供电系统电压低于19V        　6．向电池充电
　7．向电池充电的发电机没有直接接到电池上        　7．把发电机电枢线直接接到电池上

3.3发动机高速运转(见表3)

故障原因        检修措施
　1．转速调得太高        　1．参照2.1至2.2的调正方法
　2．控制器选错        　2．检查控制器是否与机型匹配
　3．控制器3、4脚上输出的电压高于19～20V        　3．检查导线如无问题，更换控制器
　4．执行器上电压高于19～20V        　4．检查导线，若必要更换执行器
　5．执行器轴上O型圈有缺陷        　5．取出检查，必要时更换O型圈

haohao8571

谢谢楼主分享！通过楼主详细介绍，我可以单独修理该机的电控系统了。

zhoujigang

不错，很详细。

wchengru

以前见过，没修过。