故障诊断技术在重型卡车发动机维修中的实践应用

故障诊断技术在重型卡车发动机维修中的实践应用

王连军

鄂尔多斯市准格尔旗准能公司检修中心鄂尔多斯市010300

摘要：重型卡车是煤矿开采中的主要运输设备，而发动机是这些重型卡车行驶的动力，其维修的技术含量比较高，维修的费用也比较高。所以，做好发动机的维修和保养，保障发动机的正常运行，是保障矿山正常开采以及经济效益的关键因素。随着重型卡车的使用年限的增加，其发动机故障的发生也更加的频繁，容易发生磨损、变形等状况，需要做好其故障诊断。

关键词：故障诊断技术；重型卡车；发动机；维修；

在煤矿的开采过程当中，单斗挖掘机需要配合重型卡车进行运输，这是开采过程中的重要设备。重型卡车发动机的故障诊断与维修已成为影响煤矿开采效率的关键因素。

一、重型卡车发动机主要故障特点

煤矿用重型卡车故障的原因大部分是与其发动机有或多或少的关联，如果不及时进行诊断和维修，就会引起整个系统的全面故障，导致更加严重的事故。从当前的实践总结情况来看，发动机故障主要表现在：排气、冷却水、机油等温度异常；燃油、机油、冷却水、压缩风等压力异常；因操作过程不当造成的润滑情况不良所造成的松脱、断裂等情况；另外发动机发出异常的排气声、敲打声和碰撞声；散发一些烧焦的气味等等。重型卡车的发动机维修费用昂贵，一台需要几万甚至十多万的情况皆有，损坏严重的还直接报废需要购买新的进行更换，那费用就更加多了。维修时间过长，就会导致煤矿开采的效率下降。

二、发动机故障诊断技术原理

由传感器、ECM(电子控制模块)和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制．实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、油门踏板位置、喷油时刻、进气温度、进气压力、燃油温度、玲却液温度等传感器。将实时检测的参数同时输入EcM，与已储存的设定参数值或参数图谱进行比较。经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器。执行器根据ECM指令控制喷油量和喷油正时(正时控制阀开闭或电磁阀关闭始点)．同时对废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制，使柴油机运行状态达到最佳。柴油机ECM还可以和整机传动装置、液压系统、健康诊断系统以及其他系统进行数据通讯，从而实现整机的电子控制。发动机故障诊断技术就是基于发动机的电控原理，利用便携式电脑及OEM厂家开发的专用软件。通过专用的数据连接线与发动机ECM通讯，从而监控发动机的各项运行参数。一旦发动机运行异常，EcM就会根据各种传感器检测到的信息通过计算，产生相应的故障代码。便携式电脑根据检测到的故障代码，与数据库中的教障信息描述对比．就会对故障做出分析．并说明是哪些部件或传感器出现了问题．从而为维修人员指明了方向。减少故障的诊断时问。发动机故障诊断技术还可以对将要发生的故障做出预测+提醒维修人员提前对发动机进行维修或保养．避免更大的故障发生．从而降低维修费用。

三、煤矿用重型卡车发动机主要设计特点

煤矿开采环境恶劣，对于运输用的重型卡车来讲，其工作环境也是非常复杂的，粉尘大，装载量多，设备长年处于工作状态，休息的时间比较少。而发动机是重型卡车的动力来源，是其核心部位，其零部件属于易损件，工作状态下磨损情况也比较大。从整体结构上来讲，煤矿用重型卡车发动机主要是由进排气系统、燃料供给系统、起动系统、冷却系统、润滑系统、曲柄连杆机构及配气机构等部分组成。对比其它汽车发动机，其主要是采用的2500KW大功率的柴油发动机，8缸V型结构设计。其内部温度可达150℃，其润滑油粘度偏低，轴瓦尤其以疲劳强度高，耐冲击性好而应用广泛。

四、故障诊断技术在矿车发动机维修中的应用

如发动机发生15l号故障，故障描述为：检测到冷却液温度高。温度升高超过阀值后。标定设置功率和转速逐渐下降并且发动机停机。造成冷却液温度过高的原因是多方面的，当冷却液不足，冷却风扇工作异常，节温器损坏或水泵损坏都会导致冷却液温度过高。故障诊断软件根据相关原因的发生概率高低建立了完整的排除故障的步骤．维修人员根据这个步骤可以很容易第排除故障。维修人员需要查看冷却液液位是否偏低，必要的话添加冷却液；如冷却液足够．维修人员需要观察风扇的运转情况．风扇离合器的传动力是否可靠，风扇皮带松紧是否适当，皮带是否打滑。如果风扇皮带松弛，则可能是风扇皮带张紧轮故障。需进行检惨；若皮带紧度适中而打滑．则说明皮带轮有油污．应予以清洗。如风扇运转正常．需要检查节温器。用手触摸节温器两边的温度，看两端有无温差。若靠水箱一端的温度明显低于靠发动机缸盖出水口一端。则说明节温器有故障．应对节温器进行检修或更换。若节温器的两端温度相同，可用手触摸散热器和发动机体或水冷式机油散热器壳体，若散热器温度明显低于发动机。则说明水泵泵水量不足或冷却液循环不良，应观察散热器出水软管有无吸瘪。也可拆下散热器的进水较管检查出水情况．若用起动机带曲轴转动．出水有力．说明泵水量足。否则应检查水泵或散热器。以上步骤就是故障维修技术在矿车发动机故障维修过程中的典型应用．它为维修人员提供一套完整的故摩诊断方案。

五、发动机故障诊断与维修关键技术

对当前煤矿用重型卡车发动机故障的各种信息的综合分析，采用发动机故障诊断技术系统来对其进行诊断。

1.发动机起动困难。发动机起动困难是比较常见的故障类型。柴油机发动机的起动困准问题比较突出，其故障主要原因主要有以下：油面过低导致的油路不畅；喷油压力不足造成；气缸内壁的磨损比较严重所导致的压力不足；着火温度过低；另外冬天温度过低所导致的燃油粘度和流动性差所造成的。对于发动机起动困难故障，主要的措施是：事先对油箱的柴油进行数量和质量的检查，对其进行清洗操作；检查和拧紧供油系油路的接头；维护滤清器，并进行及时的清洗。根据季节性选择合适的燃油和润滑油。采用电热进气来提高进气充量的初始温度。

2.冷却水温过高。冷却水温过高故障也比较常见，其会影响发动机的正常工作。具体的措施：检查水泵、风扇皮带是否过松，并进行调整，查看水箱是否有水垢并进行当清理，查看节温器是否损坏并及时进行维修或是更换，最后查看水泵是否损坏并进行维修。

3.机油压力过低。机油压力过低的故障也比较常见，查看机油管或冷却喷嘴是否在漏油，并及时的采取相应的措施。查看曲轴、衬套及轴瓦是否已因为金属磨损过度而失效，并做好更换及位置调整。查看传感器是否需要进行更换，查看机油泵是否需要维修和更换。

4.负载高引起增压器、排烟管发红。检查增压器及油嘴的工况情况，看是否需要进行相应的工作参数的调整，查看的油嘴积炭是否需要进行清理，查看喷油嘴精密偶件是否需要进行更换，查看中冷器是否过脏，是否需要进行及时的清洗。

5.柴油漏入油底壳。通过机油化验法可以确定柴油是否漏入油底壳，如果检测确定已漏入油底壳。需要及时的进行停机处理。排查喷油嘴安装垫圈是否密封，及时更换损坏的垫圈，排查且根据需要更换高压油泵、喷油嘴及汽缸垫；检查喷油雾情况雾化不良引起的滴油时，还要调整好高压油泵及喷油嘴。

6.低压油路进气。发动机低压油路进气故障不是很常见。一般是先排查柴油滤清器、喷油泵等处放气螺钉是否拧紧，排查油路各个管路接头，特别是软管部分易渗气部位，查清原因，清除密封不严之处；在更换滤滤芯或油水分离器时，要注意到有无气泡的混入，并及时的进行排出。

参考文献：

[1]张晓东.矿车发动机故障诊断与维修关键技术之研究.2017.

[2]李兴华，发动机冷却系统故障诊断及维修关键技术研究.2017.

[3]张志成.故障诊断技术在重型卡车发动机维修中的实践应用.2016.