小松PC200-8型挖掘机憋车故障诊断排除

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研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断
中国设备工程 2018.06 （上）
1 故障现象
云南玉磨铁路项目部新调入1台2009年生产PC200-8型挖掘机，调入前进行了项修，并试机正常，调入当天操作人员将该机卸车后开往工地，随即出现故障。

该机发动机刚启动时正常，运转30min 后即频繁出现发动机憋车现象，无法行走，监控器出现多个报警代码，分别为CA322、CA331、CA324。

2 故障排查
管理人员咨询厂家得知，故障代码CA322、CA331 、CA324分别表示1缸、2缸、3缸喷油器开路/短路故障，厂家售后服务人员根据故障代码判断，可能是喷油器油路或相关控制线束及发动机控制器有故障。

随即指导维修人员对该挖掘机进行以下排查。

（1）检查油门旋钮。

调整油门旋钮时发现其无限位，旋钮可以进行360°旋转。

分析认为，若需要发动机满负荷工作时，油门旋钮无限位，旋过了最高转速位置，会造成油门突然下降，导致挖掘机无法正常工作，由此判断油门旋钮可能损坏。

拆开油门旋钮盖，发现之前更换油门旋钮时将限位垫片的限位部分压在油门旋钮塑料壳下面，并已经出现变形，随将垫片撬出修复限位垫片的限位部分，将油门旋钮装复后试机，故障依然存在。

（2）检查燃油低压油路。

若油水分离器、柴油滤芯阻塞后未及时更换，低压油管堵塞，可能造成低压油路阻力过大、供油不足；若低压油路由于接头磨损、管路老化、滤芯排污螺堵松动等可能进入空气，可能造成吸油不畅。

逐一检查各个接头、管路外观，更换油水分离器、柴油滤芯，检查清洗柴油油箱，排放柴油油箱底部沉淀的水和污物。

试机后故障依旧。

（3）检查涡轮增压器。

检查发动机涡轮增压器进、排气叶片未见严重磨损，测量进、排气叶轮摆动量很小，说明涡轮增压器轴磨损量，其间隙符合规范要求。

（4）检查喷油器。

检查故障代码相关的1、2、3缸喷油器及高压油路没有泄露问题。

断开电磁阀接线柱，测量1、2缸电磁阀电阻为0.4Ω，3缸电磁阀电阻为2Ω，均符合技术规范小于2Ω的要求，喷油器无短路问题。

断开发动机喷油器主线束与电脑板接头，同时断开主线束各缸进入气门室的导线接头，逐一测量各段导线无短路、断路问题，检查进入气门室插头、插座不存在虚接或断路问题。

分析认为，该机发动机喷油器控制信号为1、2、3缸一组线路控制，4、5、6缸另一组线路控制。

若将1缸和4缸喷油器调换，如果1缸喷油器有故障，调换后故障码应该显示4缸有故障（显示CA332），即4缸喷油器开路/短路故障。

调换后，故障码依然显示CA322，即1缸喷油器开路/短路故障，这说明故障点依然在1、2、3缸喷油器，或者相关元件、线路和发动机ECM 控制器有故障。

（5）检查控制器。

由于发动机喷油器已经进行调换试验，线束部分也检查过，均没有问题，随即怀疑控制器存在故障的可能性较大。

通常该机3个故障代码轮流出现，3个汽缸喷油器都存在故障的可能性极少，咨询厂家、查阅康明斯电喷发动机相关技术资料的结果表明，多缸喷油器同时出现故障代码报警，可能是出现ECM 控制器故障。

随即将ECM 控制器拆下，送交专业维修人员进行检测，由于检测时，控制器本身温度没有上升，该机热机30min 才出现故障，检测未达到实地温度状态，测试数据一切正常。

因此温度升高导致控制器内部虚接等引起的故障无法检测到，只能将控制器重新安装在挖掘机
小松PC200-8型挖掘机憋车故障诊断排除
周兴利
（中铁十六局集团第五工程有限公司，河北 唐山 064000）
摘要：PC200-8挖掘机，发动机采用的是电控高压共轨喷油系统。

其发生故障的原因多种多样，诊断方法也不尽相同，以发动机憋车这一普通案例，在现场故障诊断方面，除了维修经验，现场维修还需不懈的坚持和努力，从而提高维修技巧和效率。

关键词：挖掘机；发动机控制；故障；排除
中图分类号：TU621 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）06（上）-0096-02
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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
中国设备工程 2018.06 （上）
上，连接好各线束接头后进行测试。

（6）检测线束。

打开点火钥匙到on 位，冷机即出现1缸喷油器故障代码（CA322）。

说明故障在控制器外（如喷油器、接头、线束），随继续检查控制器到喷油器间的线束和插针是否连接可靠。

测量各喷油器电磁阀电阻，除了3缸线圈2Ω，其他分别0.4～0.7Ω，检查气门室盖上的线束及接头，清洁1、2缸线束接头油污，检查1、2、3各缸气门室到喷油器电磁阀接线柱的线束，喷油器电磁阀上有无金属丝造成故障。

均无异常。

检查ECM 控制器线束插头，发现ECM 控制器线束插头53#针脚松动，对线束插头进行修理后试插入、拔出可以卡住，接头虚接问题得到解决。

检查发动机ECM 控制器的4针接头，存在橡胶部分老化、压入不能到位问题，对接口部分进行修理，使插拔能够安装到位，相应故障码消除，挖掘机能够启动。

用钥匙关机后，显示屏能够断电。

故障码消失。

再次将钥匙打到on 位置，3缸喷油器故障码再次出现。

考虑到可能是插头多次拔出、插入所致，试着启动挖掘机几分钟，故障码消失，再次将钥匙开关关断使发动机熄火。

重新打开钥匙，故障码未再显示。

启动挖掘机，热机30min， 3缸喷油器故障代码报警（CA324）再次出现， 1缸喷油器故障代码（CA322）、2缸喷油器故障代码（CA331）又间断出现，怠速后部分或全部故障代码消失。

仔细观察发现，出现3缸喷油器故障代码（CA324）报警较多和时间较长，判断可能是3缸喷油器存在故障。

由于手边无新喷油器替换，遂决定将3缸喷油器和6缸喷油器进行调换。

拆卸过程中检查喷油器油嘴部分并未见脏污和积碳，对换后再次进行测试。

打开启动钥匙到on 位置，未见故障码出现，随后启动挖掘机，热机30min，利用油缸尽端憋车测试，发动机渐渐再现无力故障，不久故
障码再次出现，此时故障码变成CA325，显示6缸喷油器（即原来的3缸喷油器）有故障。

为了确定是否还有其他缸喷油器有故障，延长憋车测试时间数分钟后，又出现5缸喷油器故障代码（CA323）。

图1 喷油器电磁阀控制电路
为了找出故障原因，我们分析了控制器对喷油器的控制原理。

控制器（ECM）通过关闭高端和低端开关
给喷油器电磁阀供、断电。

ECM 控制器内有2个高端开关和6个低端开关。

1、2、3缸的喷油器共用ECM 控制器内的一个高端开关，将喷油器电路与高压电源连接， 4、5、6缸共用ECM 控制器内的另一个高端开关，在ECM 控制器内部每一个喷油器电路都有自己的低端开关，对地形成完整回路，如图1所示。

分析ECM 控制器电路后认为，在一个控制组中，任何一个喷油器断路，都可能影响到其他缸工作，如果喷油器电磁阀线圈发生部分短路或在热机情况下发生热短路，可能会导致相关的其他几个缸出现供电异常，甚至不能供电的可能。

（7）测试喷油器电磁阀线圈。

测试喷油器电磁阀线圈电流、脉冲电压，拆下喷油器触头，在点火开关on 位时测得线间7.5V；启动车后，带电测量3 V，3缸17V，这种情况电压测量不准确，不能作为判断是否存在故障的依据。

更换故障的喷油器后，故障码消失，发动机最大油门、液压系统溢流进行憋车测试，没有再现故障代码。

再次测量相关电阻、电压、电流，数据均在正常范围，故障得以排除。

3 结语
以上故障排查过程告诉我们，故障诊断应从外围
简单部位入手。

先检查供油系统，排查低压和高压油路是否有堵塞或泄漏故障。

检测电气元件及线路数值有差异时，也应该引起注意，不能凭想当然断定电气元件及线路是否在正常范围，（如本案例3缸喷油器电磁阀线圈电阻值与其他喷油器的差异），有条件更换新件尽量采用换件排除法。

测试挖掘机电器元件尽量在热机时进行，并采用动态就机测量（如喷油器电磁阀线圈脉冲电压）。