虹科案例 | 2016年 Komatsu 138US负载下发动机抖动
时间：2022-08-30 19:30:00
你可能筑机器来说，发动机越小越容易工作，但这与事实相去甚远！发动机越小，施工难度越大。这台小的Komatsu的14T也不例外
2016年我受托看这个。Komatsu 138US，客户抱怨机器启用油压负载时，发动机会抖动，排气管内出现黑烟。与所有诊断一样，客户访谈对确保故障和其他相关信息（如最近是否加油）重要。
当我们与操作员交谈时，我们得知机器处于热车状态，仪器上没有警告，故障发生在没有警告的情况下。幸运的是，机器当天还没有启动，所以我们可以观察他的加热阶段，以验证一旦加热，问题确实会更严重。正常情况下，当我们面临与温度相关的问题时，我们不能在任何温度下进行测试！
我们在发动机舱周围快速检查，以确认没有明显的故障。但正如前面提到的，小机器把一切都塞进了一个小空间，当你甚至看不到喷射泵和管道时，你就知道你回家时会有红色和疼痛的手臂！
启动机器时无明显问题，无异常噪音或烟雾。因此，我们省略了相对压缩的检测。通过加热器中机器的运行，我们可以了解客户的抱怨。通过保持手臂向上，保持操作杆在这个位置，我们可以确保液压油泵向发动机请求最大扭矩，我们正在负载发动机。当发动机未达到热车状态时，故障不明显。我们注意到发动机转速略有下降，但客户抱怨的发动机抖动和黑烟并不明显。将机器加热到一定温度后，我们从驾驶室显示屏上观察到一些串数据。Komatsu该机内置资源丰富，技术人员可以查看一些串行数据，而无需扫描工具。通过访问维护目录，我们现在可以查看目标和实际情况EGR的位置、MAF、油轨压力和液压油流体压力的目标和实际数据也意味着我们可以开始制定行动计划。
为了获得更多的方向，我们观察显示屏上的液压，看看我们是否需要注意液压系统或发动机。使发动机过载的液压系统与客户看到的相似。当安全阀设置过高时，通常会看到这一点，机器中会产生更大的压力，以提供更大的挖掘力和提升力。我当然不会推荐这个，因为他会产生更多问题，但能够确定压力可以给你一些方向。通过使用监控器，我们可以看到机器的压力是正确的，大约是340bar的负载下。
我很高兴液压系统看起来很正常，我们把液压系统移到我们的行动列表上。当发动机继续加热时，故障开始变得明显。在保持液压系统负载的同时，发动机开始抖动，转速下降，冒出黑烟。黑烟是由燃烧不良引起的，可分为空气、燃料和压缩，也是我们行动清单的前三个因素。
在压缩方面，由于机器启动平稳，甚至在故障情况下没有火灾，我们将其移动到列表中，专注于空气和燃料。对于建筑机械来说，最常见的问题通常与燃料有关，因此获得油轨压力非常重要。我试着随时捕捉发动机转速，因为在四个循环中绘制曲轴加速和减速曲线对诊断很有帮助。汽缸ID第一次捕获设置通常会完成，但由于发动机的设计，这并不容易。这将需要更多的侵入性检查，所以我们决定检测排气脉冲，因为我们似乎在处理不良燃烧。
我们发现了以下问题：
问题1：油轨压力传感器的位置。正如前面提到的，小型发动机很难检测组件。一些大型机器在机器背面的整流器有一个箱式切口，但在这个小型机器中Komatsu没有这样的设计。你可以看到油轨压力传感器埋在进气歧管下！许多非公路机械在插头外壳和保护盖上使我们更难检测。
问题2：发动机转速。曲轴位置传感器也处于困难的位置。我们需要从机器下面取下外盖。我不打算通过皮带连接测试线。幸运的是，曲轴位置传感器的齿盘在皮带轮上，所以我需要做的是创建一个传感器来获得信号。
将免钥匙带入探头(TA330)和磁铁。这不是理想的解决方案，我还没有计算出来 TA330 极限。通过将磁铁连接到外部主体，然后定位到曲轴皮带轮的带齿区域，我试图获得以下捕获。
考虑到它是我自行创造的方式，这还不错! 曲轴数学通道的计算需要更多的分辨率，这有助于改善磁铁的位置。
通道A：曲轴带盘信号
通道B：油轨压力感知器
通道C：排气脉冲
上方的捕获是在发动机怠速且无负载情况下撷取的。如你所见，燃油压力看起来并不稳定，但这里的重点是排气脉冲。通常我们预期是一个漂亮的均匀波型，但在这台机器上并不稳定。
通过施加发动机负载并观察屏幕，我们可以开始看到正在出现的模式。
通道A：MAF感知器
通道B：进气歧管的压力值
通道C：油轨压力感知器
曲轴的最低频率数学信道
我们可以看到油轨压力随着发动机转速的降低而反应，并且风格得到控制。这意味着燃料不是我们应该注意的部分。因此，我们必须将其转移到燃烧室的空气系统。
回到屏幕上可以获得的串数据，我们观察MAF、EGR加压。当机器处于怠速和负载状态时，所有预期数据与实际数据相同。不过，MAF 有一个有趣的单位选择，单位是 kg/s。我认为这对发动机运行没有帮助，因为值变化不大。事实上，它肯定会因为发动机转速的变化而改变。
我们有同样的豪华机器，配备同样的发动机，没有故障。当我们比较两者之间的实际数据时，它们几乎是一样的。我们发现它已经不能用了MAP感知器获取这些信息意味着我们必须使用它们WPS500X来检测。幸运的是，它在进气歧管中有一个检测孔。令我们惊讶的是，它可以安装WPS500X火星塞适配器在套件中！这意味着我们可以看到MAF、油轨压力和进气歧管压力。
MAF传感器是一种数字信号传感器，但在某些情况下反置PSA在车辆上看到。通过内置的频率数学信道，我们可以很容易地与其他通道一起绘制。
通道A：MAF感知器
通道B：WPS500X测量进气歧管
通道C：油轨压力感知器
最下面是频率数学信道
在查看MAF当传感器的频率数学信道时，我们必须记住它的工作方式与你预期的相反。空气越快，频率越低。由此可见，油轨压力与进气压力和气流模式相同。
技术提示：
要逆转任何数学信道，可以在信道字母前放置减号。
例如，如果要逆转上述频率数学信道，可以输入freq(-A)。
在连接到MAF和进气歧管时，我保持管道连接到机器顶部WPS500X适配器不会从岐管弹出。当加载机器时，我听到一些我通常听不到的声音（点击链接听录音）。
https://mp.weixin.qq.com/s/rGkQ1MIA4n7-nP_9geZcRw
&nbp;听到这个音讯时，你应该可以听到机器负载时的空气冲击声，这可以代表一件事情。也就是进气口增压侧的一个孔。如上所述，当站在地面或驾驶舱时是听不到声音的。
沿着此声音，我们发现MAF感知器的外壳在从涡轮增压管到中冷器的增压管上磨出了一个孔洞。
这似乎是MAF外壳的设计缺陷，随着时间的使用，它已经磨穿管道。由于管道所在的位置，在运行过程中机器的正常噪音是听不到的。
虽然我确信这是问题所在，但我们对此部件进行临时修复并向以前一样加载发动机，来验证更换管路后可以解决问题
藉由使用相同的时基，我们可以进行比较。在上方的捕获中，我们可以看到进气岐管压力在整个缓冲区持续上升，最终达到1bar。
与之前的数据相比，增压压力没有达到1bar，并且在接续的爬升前下降到了0.5bar，发动机也不再抖动，虽然有一些黑烟，但不像临时修复前那么糟糕。
我们想知道为什么只有在发动机热车之后问题才会明显出现。一种理论是，橡胶管随时间而硬化，并且这种刚性允许在橡胶冷却时建立压力。随着发动机和空气温度使管道温度升高，橡胶变得更加柔软，这反过来会使孔洞变大并导致压力下降。随着发动机转速下降，增压压力也下降，因此孔洞重新密封，使压力再次建立并重复此循环。这只是一种理论，如果你们有任何人有其他想法，欢迎分享，我很有兴趣聆听。
像这样的故障很容易迷思方向，尤其找不到任何明显故障时。通过使用示波器，我们可以把感知器的讯号可视化来找到他们的关系。我相信有些人可能已经走向烟雾测试路线，但我不确定他是否会依据必须产生的压力量以及缺口所在的位置来显示。我对烟雾测试的了解有限，不确定它是否被设计到可以加压到此压力，但很乐意得知这部分的信息。
