【匠客工程機械】工程機械廣泛應用康明斯系列柴油機，該系列柴油機采用渦輪增壓器對進氣進行增壓，使燃油利用率和功率得到很大提高。本文講述康明斯QSX15 型柴油機渦輪增壓器溫度異常升高故障排查方法，并舉出案例進行排查。

1. 故障現象

某工程(cheng)機(ji)械配置康明(ming)斯QSX15 型(xing)柴油機(ji)，其在運行過程(cheng)中出現渦輪增壓(ya)器溫度異常升高故(gu)障(zhang)。渦輪增壓(ya)器溫度升高后，可(ke)以(yi)看到(dao)其表面發紅，說明(ming)其溫度異常升高，且伴隨(sui)該柴油機(ji)功率下降。

2. 原因分析

分析認為，造成該(gai)柴油機渦輪增(zeng)壓(ya)器(qi)(qi)溫度異(yi)常升高的主要原因有以下(xia)5 個(ge)方面：一(yi)是(shi)電器(qi)(qi)系(xi)統故(gu)障(zhang)，二是(shi)進(jin)氣(qi)系(xi)統發生泄漏，三是(shi)渦輪增(zeng)壓(ya)器(qi)(qi)本身故(gu)障(zhang)，四是(shi)執行器(qi)(qi)故(gu)障(zhang)，五是(shi)噴油器(qi)(qi)故(gu)障(zhang)。下(xia)面從檢測、診斷和(he)維修方面進(jin)行分析說明。

3. 故障排查方法

（1）排查電器系統

該柴(chai)油(you)(you)機進(jin)氣(qi)壓力傳(chuan)感器(qi)和(he)溫(wen)度傳(chuan)感器(qi)安裝在進(jin)氣(qi)歧(qi)管內(nei)(nei)，分別用(yong)于(yu)監(jian)測(ce)進(jin)氣(qi)壓力和(he)溫(wen)度，并(bing)將監(jian)測(ce)信(xin)息傳(chuan)送至ECM（電子控制模塊(kuai)）。ECM 依(yi)據進(jin)氣(qi)壓力和(he)溫(wen)度輸出(chu)電控信(xin)號(hao)，以此控制燃(ran)(ran)油(you)(you)供應(ying)(ying)量(liang)。若電控信(xin)號(hao)在感應(ying)(ying)、傳(chuan)送及(ji)輸出(chu)的環(huan)節出(chu)現故障，勢必造成柴(chai)油(you)(you)機燃(ran)(ran)油(you)(you)量(liang)發生變化，導(dao)致柴(chai)油(you)(you)機汽缸(gang)內(nei)(nei)燃(ran)(ran)料(liao)燃(ran)(ran)燒異常，甚至出(chu)現增壓器(qi)溫(wen)度異常升高(gao)故障。

電(dian)器系統故(gu)障排查方法(fa)如(ru)下：檢查電(dian)氣系統線束是否(fou)破損，插頭、針(zhen)(zhen)腳是否(fou)松動或腐(fu)蝕，以確認信(xin)號傳(chuan)輸線路是否(fou)完好；測(ce)量(liang)柴(chai)油機配置的傳(chuan)感器直流電(dian)源電(dian)壓(ya)，其標準(zhun)值范圍(wei)應(ying)為4.75 ～ 5.25V，電(dian)信(xin)號電(dian)壓(ya)范圍(wei)應(ying)為0.42 ～ 0.58V，測(ce)量(liang)針(zhen)(zhen)腳之間電(dian)阻應(ying)大于100kΩ。

（2）排查進氣系統

渦(wo)(wo)輪增壓器利(li)用(yong)柴油機排出廢氣的慣性沖擊(ji)力推動(dong)其渦(wo)(wo)輪室內的渦(wo)(wo)輪轉(zhuan)動(dong)，由渦(wo)(wo)輪帶動(dong)同(tong)軸上的葉(xie)輪轉(zhuan)動(dong)。葉(xie)輪轉(zhuan)動(dong)時，壓送(song)空氣濾清器管道(dao)輸送(song)過來的空氣，通過中冷器冷卻后(hou)進(jin)入汽缸。

若進氣管(guan)路出(chu)現(xian)(xian)泄漏、中冷器出(chu)現(xian)(xian)故(gu)障，能順(shun)利排出(chu)渦輪增壓器出(chu)氣口，導致渦輪增壓器溫度(du)異常升高。柴油(you)機進氣系統如圖1 所示。

進氣系(xi)統故障排查方法如下：檢(jian)查進氣管路是(shi)否損壞(huai)、抱箍(gu)是(shi)否松動泄漏(lou)；檢(jian)查中冷器是(shi)否損壞(huai)泄漏(lou)；檢(jian)查進氣阻(zu)力，正常情況(kuang)下進氣阻(zu)力應小(xiao)于6.35kPa。

（3）排查渦輪增壓器

渦輪增壓器安裝于該柴油機右側，其(qi)故障大(da)都發生(sheng)在(zai)后期使用過程(cheng)中(zhong)，廢氣旁通(tong)執行器膜片損壞或卡滯故障較(jiao)為常見(jian)，因其(qi)自身(shen)質量存在(zai)問題的情(qing)況(kuang)較(jiao)少(shao)。

渦(wo)輪(lun)增壓(ya)(ya)器故障排查(cha)方(fang)法(fa)如下：檢查(cha)并確認是(shi)(shi)否使用匹配且合格的增壓(ya)(ya)器；檢查(cha)渦(wo)輪(lun)增壓(ya)(ya)器殼體是(shi)(shi)否有裂(lie)紋，渦(wo)輪(lun)葉片是(shi)(shi)否損壞(huai)，軸的間隙是(shi)(shi)否過(guo)大，渦(wo)輪(lun)密封是(shi)(shi)否完好；檢查(cha)廢氣(qi)(qi)旁通(tong)執(zhi)行器是(shi)(shi)否正常，正常情(qing)況執(zhi)行器膜片移動（打開）1.02mm，常溫下電阻值為7 ～ 8Ω；檢查(cha)進氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)力，進氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)力在柴油機2200r/min 時，應為45 ～ 55kPa。

（4）排查執行器

該柴油機左側安裝了4 個(ge)執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)，其中前執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ缸(gang)，后執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ缸(gang)。每個(ge)執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)開啟時(shi)，給相關噴油器(qi)發(fa)出脈沖壓(ya)力(li)油。柴油機在2100r/min 時(shi)，燃油輸送壓(ya)力(li)應為1689 ～ 2220kPa。

排查(cha)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)故障(zhang)主要(yao)是(shi)檢(jian)(jian)(jian)查(cha)其電(dian)路損壞情況，具體方法如下：檢(jian)(jian)(jian)查(cha)電(dian)路系統，在(zai)常(chang)溫時檢(jian)(jian)(jian)測執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)電(dian)阻值應(ying)(ying)在(zai)0.5 ～ 1.5Ω 范圍(wei)內；達(da)到(dao)93℃時應(ying)(ying)為(wei)1.97Ω。測量插(cha)(cha)頭(tou)線與線之間的(de)電(dian)阻值，正(zheng)常(chang)值應(ying)(ying)小于10Ω。檢(jian)(jian)(jian)查(cha)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)電(dian)磁閥針(zhen)腳與執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)殼體之間電(dian)阻值應(ying)(ying)大于100kΩ。啟動柴油機(ji)，采用切(qie)斷(duan)法依(yi)次斷(duan)開執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)插(cha)(cha)頭(tou)，檢(jian)(jian)(jian)查(cha)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)線束、插(cha)(cha)頭(tou)、針(zhen)腳，觀察(cha)柴油機(ji)是(shi)否有(you)變化(hua)，若(ruo)(ruo)有(you)變化(hua)說(shuo)明執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)電(dian)路、機(ji)械均正(zheng)常(chang)，若(ruo)(ruo)無變化(hua)則(ze)檢(jian)(jian)(jian)查(cha)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)閥芯是(shi)否發生卡滯。若(ruo)(ruo)經以上檢(jian)(jian)(jian)查(cha)未(wei)能找(zhao)出故障(zhang)部位，則(ze)應(ying)(ying)檢(jian)(jian)(jian)查(cha)與執(zhi)行(xing)(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)相關的(de)零部件是(shi)否損壞。

（5）排查噴油器

排查噴(pen)油器(qi)故障的(de)方法如下：將(jiang)柴油機怠速設置為800r/min，待冷(leng)卻液溫(wen)度達到(dao)71℃以上時，斷開前(qian)執行(xing)器(qi)或后執行(xing)器(qi)，檢(jian)測噴(pen)油器(qi)回油量(liang)應小(xiao)于260mL/10s。在其他部件均正常的(de)情況下，還可使用測溫(wen)儀測量(liang)各汽缸排氣歧管(guan)的(de)溫(wen)差，以此查找存(cun)在故障的(de)噴(pen)油器(qi)。

4. 故障排查案例

（1）故障現象

1 臺配置康明斯QSX15 型柴油(you)機的(de)挖掘機，在夜(ye)晚(wan)作業過程中發現(xian)其(qi)消聲器冒出大量火(huo)星，消聲器因溫度異常升高而發紅。

（2）故障排查

經現場檢查，發現該挖掘機(ji)(ji)柴油機(ji)(ji)工作(zuo)20min 后(hou)，其(qi)消聲器就變色發紅(hong)，但是在(zai)低(di)怠速時(shi)故(gu)障現象很(hen)快消失，由此可知該柴油機(ji)(ji)存在(zai)燃燒滯(zhi)后(hou)故(gu)障。檢查消聲器，已(yi)燒蝕漏氣。

由柴(chai)油機(ji)進氣系統結構可知，該型柴(chai)油機(ji)燃(ran)燒做(zuo)功產生的高溫、高壓尾(wei)氣經排氣管(guan)(guan)進入渦(wo)輪(lun)增壓器，在渦(wo)輪(lun)增壓器內(nei)再(zai)次做(zuo)功后才通過排氣管(guan)(guan)和(he)消聲器排到大氣中(zhong)。如果燃(ran)油在燃(ran)燒室內(nei)沒有充分(fen)燃(ran)燒，必然造成殘余燃(ran)油在渦(wo)輪(lun)增壓器、排氣管(guan)(guan)和(he)消聲器中(zhong)繼(ji)續燃(ran)燒，引起這些(xie)零(ling)部件溫度異(yi)常升高。

我們將(jiang)安裝有insite 檢(jian)測軟件的電腦連接在該柴油機上，發(fa)現該機進氣壓力(li)過低。檢(jian)查發(fa)現其中冷器(qi)靠(kao)近增壓器(qi)渦輪側產生裂紋漏氣，如圖2 所示。現場修(xiu)復(fu)中冷器(qi)后試機，故(gu)障現象(xiang)消失。

診斷渦(wo)(wo)輪(lun)增壓(ya)器(qi)溫度異(yi)常升(sheng)高故障時，經常發(fa)現維(wei)修人員直接更換渦(wo)(wo)輪(lun)增壓(ya)器(qi)，這(zhe)種(zhong)做法(fa)是(shi)不妥的。應當按照上述方法(fa)排查原因(yin)，確認渦(wo)(wo)輪(lun)增壓(ya)器(qi)及相關零部件是(shi)否損壞(huai)，若(ruo)損壞(huai)再(zai)進(jin)行更換。

（作者地址：云南省(sheng)文(wen)山州馬關縣都龍鎮 云南華聯(lian)鋅銦股份有限公司采礦車間 663701）