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　　非道路用農(nóng)業(yè)機(jī)械國Ⅲ發(fā)動機(jī)常見故障及排除

2014年5月16日發(fā)布GB20891-2014《非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法（中國第三、四階段）》已于2014年10月1日起實(shí)施。環(huán)境保護(hù)部 2016年 第5號公告明確要求自2016年12月1日起，所有制造、進(jìn)口和銷售的農(nóng)用機(jī)械不得裝用不符合《非道路標(biāo)準(zhǔn)》第三階段要求的柴油機(jī)。在公告發(fā)布以后，柴油機(jī)企業(yè)、農(nóng)機(jī)主機(jī)企業(yè)以及銷售企業(yè)積極“響應(yīng)”，從技術(shù)、制造、服務(wù)等各個方面啟動國Ⅱ發(fā)動機(jī)的升級工作。

目前，國Ⅲ發(fā)動機(jī)使用的主要有高壓共軌、單體泵、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）、機(jī)械泵+等技術(shù)。市場上常見的常柴4G33TC和玉柴YCD4N23T8-100B、YC4A140-T312、濰柴WP4G154E330、全柴4D2-110U32等均采用了高壓共軌技術(shù)。

技術(shù)改進(jìn)

相對于國Ⅱ機(jī)型收獲機(jī)，國Ⅲ機(jī)型中電器系統(tǒng)改進(jìn)尤為明顯，主要是發(fā)動機(jī)由機(jī)械控制噴射燃油改為電控噴射燃油所增加的電控裝置，通過參數(shù)采集、比較分析、指令執(zhí)行等工作過程，實(shí)現(xiàn)對噴油量與噴油定時隨發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況的實(shí)時控制，主要由ECU、傳感器、執(zhí)行器和控制線束等單元組成。其原理，簡單的說就是發(fā)動機(jī)的ECU通過檢測柴油機(jī)的各種信號，對燃油的噴射量、噴射角度以及噴射壓力進(jìn)行精確控制。

相對于國Ⅱ機(jī)型，國Ⅲ機(jī)型電器部分的改進(jìn)主要分為兩部分：

一部分是電器匹配，首先是ECU輸出的引腳匹配對應(yīng)線束（線徑、保險等），根據(jù)廠家提供參數(shù)，達(dá)到要求即可，其次是對ECU的儀表匹配，這方面與國Ⅱ發(fā)動機(jī)傳感器信號的傳輸通過CAN-bus傳輸。

另一部分是增加的電控部件ECU和傳感器（主要是電子油門），ECU接收發(fā)動機(jī)傳感器信號，電子油門信號，對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、油量、噴油正時進(jìn)行控制，是整個發(fā)動機(jī)的大腦。

高壓共軌發(fā)動機(jī)電器系統(tǒng)示意圖

發(fā)動機(jī)傳感器布置示例

故障處理原則

發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)是一個精密而又復(fù)雜的系統(tǒng)。故障診斷也較為困難。而造成發(fā)動機(jī)不工作或工作不正常的原因也很多?？赡苁请娍叵到y(tǒng)，也可能是電控系統(tǒng)以外的原因。需在故障處理過程中，對各種故障進(jìn)行分析確認(rèn)。故障處理應(yīng)注意遵循以下原則：

1.由易到難原則：查找故障時應(yīng)從簡單、易處理的故障入手，從簡到繁逐一分析確認(rèn)?，F(xiàn)代機(jī)械大多數(shù)是機(jī)-電-液一體化產(chǎn)品，技術(shù)含量高，我們在處理故障時，一般先檢查電氣系統(tǒng)，再檢查液壓系統(tǒng)，最后檢查機(jī)械傳動系統(tǒng)。千萬不可一遇到故障就亂拆亂卸，以免擴(kuò)大故障或造成新的故障。

2.概率假說原則：它是指根據(jù)各種故障假說成立的可能性大小進(jìn)行擇優(yōu)的原則。根據(jù)該機(jī)械使用的條件、機(jī)型結(jié)構(gòu)及相關(guān)的致障因素，結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)先考慮最可能的故障假說。對這一原則的掌握情況，直接反映了維修人員的素質(zhì)和技術(shù)水平。

3.效益優(yōu)先原則：即優(yōu)先選擇那些能夠盡快得以確認(rèn)的故障假說和確認(rèn)方法對整臺機(jī)械或系統(tǒng)損害最小，需要的工具、手段、經(jīng)費(fèi)最省的故障進(jìn)行處理。

4.慎思原則：要求故障診斷與維修人員勤于思考，充分發(fā)揮主觀能動性，安全第一，不要隨意調(diào)整或拆卸不應(yīng)輕易調(diào)整或拆卸的部件，尤其是那些不熟悉、不易確認(rèn)或調(diào)整后不易還原的部件，如液壓系統(tǒng)的壓力閥、節(jié)流閥等。

故障處理案例分析

1、 啟動困難

不同廠家的國Ⅲ發(fā)動機(jī)普遍存在啟動困難的問題。

故障原因1：輸油管路密封不好，容易進(jìn)空氣。原來國Ⅱ發(fā)動機(jī)是機(jī)械泵，稍有空氣，影響不大。國Ⅲ靠檢測的數(shù)據(jù)與ECU內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)比對，一旦無軌壓或軌壓低，電腦自動控制不能啟動。

處理方法：在油路間加電動泵，啟動時強(qiáng)制供油。

故障原因2：柴油品種差，

處理方法：加油水分離器。

故障原因3：供國Ⅲ發(fā)動機(jī)的油泵質(zhì)量好壞差距很大，有些油泵使用一段時間后出現(xiàn)質(zhì)量問題。

處理方法：建議發(fā)動機(jī)廠家使用合資或進(jìn)口油泵。（好的油泵廠家行業(yè)內(nèi)可查到的）

故障原因4：收割機(jī)使用的環(huán)境差、發(fā)動機(jī)振動大，軌壓、凸輪、曲軸軸位傳感器等各類傳感器失效、檢測不到相應(yīng)的位置。

改進(jìn)傳感器固定方式或改進(jìn)傳感器信號檢測方式（不同廠家使用的傳感器不同）。

2、 發(fā)動機(jī)加速無力、油耗高、冒黑煙

故障原因1：有些地方的油品不適合國Ⅲ發(fā)動機(jī)。

處理方法：建議使用高品質(zhì)的柴油。

故障原因2：傳感器接收到水溫異常時，系統(tǒng)根據(jù)信號調(diào)整噴油量，導(dǎo)致燃燒室內(nèi)混合氣體濃度過低或過高，出現(xiàn)相應(yīng)的加速無力、油耗高、冒黑煙等現(xiàn)象。

3、 發(fā)動機(jī)怠速游車

故障原因：ECU數(shù)據(jù)不匹配，有些發(fā)動機(jī)的參數(shù)偏離。

處理方法：重新刷數(shù)據(jù)。

4、柴油機(jī)不能啟動問題

故障原因1：ECU沒有供電（正常情況下ECU被供電發(fā)動機(jī)才能啟動）；

故障原因2：起動電路有問題；

處理方法：

第一，比較直觀的就是當(dāng)鑰匙在點(diǎn)火檔(ON)的時候，儀表有沒有顯示水溫，如果儀表水溫顯示正常則證明ECU供電正常，發(fā)動機(jī)不能啟動為發(fā)動機(jī)故障，不是線路問題，如果水溫不顯示，則為線路問題，就要檢查線路哪里出現(xiàn)故障；

第二，起動線路中有中位開關(guān)及起動繼電器，若出現(xiàn)起動線路問題則檢查這兩個電器零部件兩端導(dǎo)線問題

故障原因3:：不能供油

處理方法：除水放心濾的泵油器損壞，更換除水放心濾后故障排除。

5、柴油機(jī)起動后自動熄火

故障原因：由于油箱內(nèi)油量過少造成回油濺起的氣泡被吸入油路，造成低壓油路和高壓泵內(nèi)有油有空氣。

處理方法：

第一，檢查油箱無柴油，重新加入柴油后，排出低壓油路空氣。此時，仍無法起動。

第二，檢查高壓油路，松開油泵端的兩個高壓油管接口，用起動機(jī)帶動，發(fā)現(xiàn)無燃油排出,確認(rèn)高壓泵內(nèi)有空氣?？捎檬终圩』赜凸?，再次用起動機(jī)帶動排氣，到有油從接口端排出，重新連接好，即可起動正常。

6、柴油機(jī)動力不足

故障原因：油管內(nèi)徑過小（通常要求內(nèi)徑≥Φ12mm）或彎折導(dǎo)致供油不暢。造成重負(fù)荷作業(yè)時動力不足，轉(zhuǎn)速上升到1500轉(zhuǎn)左右就上不去了。

處理方法：

檢查油箱、油管、濾芯，濾芯沒有含水現(xiàn)象，油箱通氣閥未堵塞，若低壓油管有彎折現(xiàn)象，需將彎折處修復(fù)。

7、柴油機(jī)怠速振動大

故障原因：柴油機(jī)怠速時與變速箱、駕駛室發(fā)生共振。

處理方法：

柴油機(jī)低速時整車存在一個共振點(diǎn)，將該車怠速適當(dāng)調(diào)高，問題即可解決。

8、柴油機(jī)工作一段時間后散熱器高溫

故障原因：散熱器外部堵塞

處理方法：

部分柴油機(jī)采用增壓中冷，散熱器與中冷器組合在一起，厚度增加，使灰塵雜物通過性變差，容易造成堆積把散熱器堵住，引起柴油機(jī)高溫，定期清理散熱器護(hù)罩上的雜物可防止過熱。

9、單體泵發(fā)動機(jī)無法熄火

故障原因： ECU程序中標(biāo)定的端口熄火電壓值低于線路中殘留的電壓值。導(dǎo)致電鎖關(guān)閉后ECU檢測的電壓值一致高于熄火參考電壓，不能執(zhí)行熄火操作指令。

處理方法：增大ECU程序中熄火參考電壓值。

10、單體泵發(fā)動機(jī)煙度大

故障原因：單體泵發(fā)動機(jī)固有的風(fēng)險，單體泵只能噴油一次，與高壓共軌系統(tǒng)相比對油量控制不精確。

處理方法：此類問題只能就本臺發(fā)動機(jī)單獨(dú)修改ECU程序。

故障部件分析

1、ECU問題

故障表現(xiàn)1：柴油機(jī)不能啟動

故障原因1： ECU燒壞造成診斷儀與ECU通訊失敗、鑰匙上電閃碼燈和冷啟動燈不自檢。

處理方法：更換ECU。

故障原因2：拔插ECU插頭時操作不規(guī)范，造成ECU針腳彎曲或折斷。

處理方法：順直針腳或更換ECU 

故障原因3：線路短路或焊接時未將ECU插頭拔掉造成ECU被大電流擊穿。

處理方法：更換ECU （注意ECU線路的可靠性、進(jìn)行焊接時注意防護(hù)ECU。

故障原因4：ECU針腳進(jìn)入導(dǎo)電液體造成 ECU針腳短路。

處理方法：清理液體或更換ECU （線束增加密封圈注意防水）。

2、各類傳感器、線束故障

故障表現(xiàn)1：傳感器硬件損壞。

故障原因：安裝時造成插頭損壞或傳感器本體外形損壞。

處理方法：更換新傳感器。

故障表現(xiàn)2：傳感器電氣特性不正確。

故障原因：傳感器由于電路原因損壞。

處理方法：更換新傳感器

:故障表現(xiàn)3：線束插接件接觸不良或損壞。

故障原因：未插牢或操作時損壞插頭。

處理方法：重新拔插或更換線束。

故障表現(xiàn)4：線束斷路、短路

故障原因：接線膠皮磨損或線束斷開。

處理方法：重新防護(hù)或更換線束。

3、發(fā)動機(jī)儀表故障

故障表現(xiàn)1：發(fā)動機(jī)儀表不顯示機(jī)油壓力、水溫、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)。

故障原因：插接器can線插頭接觸不良或損壞。

處理方法：提升線束的質(zhì)量。

故障表現(xiàn)2：機(jī)油壓力顯示錯誤。

故障原因：儀表與收割機(jī)自帶線束反串。

處理方法：首先查看機(jī)油壓力傳感器是否有問題，將機(jī)油壓力傳感器信號端拆下，正常情況下儀表顯示無窮大，若顯示無變化，繼續(xù)查找是否線束問題，用萬用表測量機(jī)油壓力線是否導(dǎo)通，導(dǎo)通則為方向機(jī)儀表自身問題。

4、油門踏板故障分析

故障表現(xiàn)1：柴油機(jī)始終在1000轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)、怠速高。

故障原因：插接不牢引起油門控制接插件接觸不良。

處理方法：重新拔插接頭。

故障表現(xiàn)2：油門接線短路、斷路。

故障原因：接線膠皮磨損或線束斷開。

處理方法：重新防護(hù)或焊接線束。

故障表現(xiàn)3：油門踏板開度異常，不踩時有開度，或踩不到底。

故障原因：踏板輸出電壓不符合ECU要求。

處理方法：更換踏板。

故障表現(xiàn)4：油門信號2倍電壓關(guān)系不成立。

故障原因：踏板不符合要求或線路問題。

處理方法：排除線路原因、更換踏板。

綜上所述：由于國Ⅲ發(fā)動機(jī)在市場上投放時間較短，使用過程中還可能存在各種問題和故障有待于進(jìn)一步改進(jìn)和排除。