【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

某工程機械配置康明斯QSX15 型柴油機，其在運行過程中出現渦輪增壓器溫度異常升高故障。渦輪增壓器溫度升高后，可以看到其表面發(fā)紅，說明其溫度異常升高，且伴隨該柴油機功率下降。

2. 原因分析

分析認為，造成該柴油機渦輪增壓器溫度異常升高的主要原因有以下5 個方面：一是電器系統(tǒng)故障，二是進氣系統(tǒng)發(fā)生泄漏，三是渦輪增壓器本身故障，四是執(zhí)行器故障，五是噴油器故障。下面從檢測、診斷和維修方面進行分析說明。

3. 故障排查方法

（1）排查電器系統(tǒng)

該柴油機進氣壓力傳感器和溫度傳感器安裝在進氣歧管內，分別用于監(jiān)測進氣壓力和溫度，并將監(jiān)測信息傳送至ECM（電子控制模塊）。ECM 依據進氣壓力和溫度輸出電控信號，以此控制燃油供應量。若電控信號在感應、傳送及輸出的環(huán)節(jié)出現故障，勢必造成柴油機燃油量發(fā)生變化，導致柴油機汽缸內燃料燃燒異常，甚至出現增壓器溫度異常升高故障。

電器系統(tǒng)故障排查方法如下：檢查電氣系統(tǒng)線束是否破損，插頭、針腳是否松動或腐蝕，以確認信號傳輸線路是否完好；測量柴油機配置的傳感器直流電源電壓，其標準值范圍應為4.75 ～ 5.25V，電信號電壓范圍應為0.42 ～ 0.58V，測量針腳之間電阻應大于100kΩ。

（2）排查進氣系統(tǒng)

渦輪增壓器利用柴油機排出廢氣的慣性沖擊力推動其渦輪室內的渦輪轉動，由渦輪帶動同軸上的葉輪轉動。葉輪轉動時，壓送空氣濾清器管道輸送過來的空氣，通過中冷器冷卻后進入汽缸。

若進氣管路出現泄漏、中冷器出現故障，能順利排出渦輪增壓器出氣口，導致渦輪增壓器溫度異常升高。柴油機進氣系統(tǒng)如圖1 所示。

進氣系統(tǒng)故障排查方法如下：檢查進氣管路是否損壞、抱箍是否松動泄漏；檢查中冷器是否損壞泄漏；檢查進氣阻力，正常情況下進氣阻力應小于6.35kPa。

（3）排查渦輪增壓器

渦輪增壓器安裝于該柴油機右側，其故障大都發(fā)生在后期使用過程中，廢氣旁通執(zhí)行器膜片損壞或卡滯故障較為常見，因其自身質量存在問題的情況較少。

渦輪增壓器故障排查方法如下：檢查并確認是否使用匹配且合格的增壓器；檢查渦輪增壓器殼體是否有裂紋，渦輪葉片是否損壞，軸的間隙是否過大，渦輪密封是否完好；檢查廢氣旁通執(zhí)行器是否正常，正常情況執(zhí)行器膜片移動（打開）1.02mm，常溫下電阻值為7 ～ 8Ω；檢查進氣壓力，進氣壓力在柴油機2200r/min 時，應為45 ～ 55kPa。

（4）排查執(zhí)行器

該柴油機左側安裝了4 個執(zhí)行器，其中前執(zhí)行器控制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ缸，后執(zhí)行器控制Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ缸。每個執(zhí)行器開啟時，給相關噴油器發(fā)出脈沖壓力油。柴油機在2100r/min 時，燃油輸送壓力應為1689 ～ 2220kPa。

排查執(zhí)行器故障主要是檢查其電路損壞情況，具體方法如下：檢查電路系統(tǒng)，在常溫時檢測執(zhí)行器電阻值應在0.5 ～ 1.5Ω 范圍內；達到93℃時應為1.97Ω。測量插頭線與線之間的電阻值，正常值應小于10Ω。檢查執(zhí)行器電磁閥針腳與執(zhí)行器殼體之間電阻值應大于100kΩ。啟動柴油機，采用切斷法依次斷開執(zhí)行器插頭，檢查執(zhí)行器線束、插頭、針腳，觀察柴油機是否有變化，若有變化說明執(zhí)行器電路、機械均正常，若無變化則檢查執(zhí)行器閥芯是否發(fā)生卡滯。若經以上檢查未能找出故障部位，則應檢查與執(zhí)行器相關的零部件是否損壞。

（5）排查噴油器

排查噴油器故障的方法如下：將柴油機怠速設置為800r/min，待冷卻液溫度達到71℃以上時，斷開前執(zhí)行器或后執(zhí)行器，檢測噴油器回油量應小于260mL/10s。在其他部件均正常的情況下，還可使用測溫儀測量各汽缸排氣歧管的溫差，以此查找存在故障的噴油器。

4. 故障排查案例

（1）故障現象

1 臺配置康明斯QSX15 型柴油機的挖掘機，在夜晚作業(yè)過程中發(fā)現其消聲器冒出大量火星，消聲器因溫度異常升高而發(fā)紅。

（2）故障排查

經現場檢查，發(fā)現該挖掘機柴油機工作20min 后，其消聲器就變色發(fā)紅，但是在低怠速時故障現象很快消失，由此可知該柴油機存在燃燒滯后故障。檢查消聲器，已燒蝕漏氣。

由柴油機進氣系統(tǒng)結構可知，該型柴油機燃燒做功產生的高溫、高壓尾氣經排氣管進入渦輪增壓器，在渦輪增壓器內再次做功后才通過排氣管和消聲器排到大氣中。如果燃油在燃燒室內沒有充分燃燒，必然造成殘余燃油在渦輪增壓器、排氣管和消聲器中繼續(xù)燃燒，引起這些零部件溫度異常升高。

我們將安裝有insite 檢測軟件的電腦連接在該柴油機上，發(fā)現該機進氣壓力過低。檢查發(fā)現其中冷器靠近增壓器渦輪側產生裂紋漏氣，如圖2 所示?，F場修復中冷器后試機，故障現象消失。

診斷渦輪增壓器溫度異常升高故障時，經常發(fā)現維修人員直接更換渦輪增壓器，這種做法是不妥的。應當按照上述方法排查原因，確認渦輪增壓器及相關零部件是否損壞，若損壞再進行更換。

（作者地址：云南省文山州馬關縣都龍鎮(zhèn) 云南華聯鋅銦股份有限公司采礦車間 663701）