【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(xiàn)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(xiàn)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(nèi)，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(jù)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(xiàn)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(nèi)燃料燃燒異常，甚至出現(xiàn)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(nèi)的渦輪轉(zhuǎn)動，由渦輪帶動同軸上的葉輪轉(zhuǎn)動。葉輪轉(zhuǎn)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(xiàn)泄漏、中冷器出現(xiàn)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(cè)，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(zhì)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(cè)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(guān)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(nèi)；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(jīng)以上檢查未能找出故障部位，則應檢查與執(zhí)行器相關(guān)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(xiàn)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(xiàn)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(jīng)現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(jié)構(gòu)可知，該型柴油機燃燒做功產(chǎn)生的高溫、高壓尾氣經(jīng)排氣管進入渦輪增壓器，在渦輪增壓器內(nèi)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(nèi)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(xiàn)該機進氣壓力過低。檢查發(fā)現(xiàn)其中冷器靠近增壓器渦輪側(cè)產(chǎn)生裂紋漏氣，如圖2 所示。現(xiàn)場修復中冷器后試機，故障現(xiàn)象消失。

診斷渦輪增壓器溫度異常升高故障時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)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(guān)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(guān)縣都龍鎮(zhèn) 云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司采礦車間 663701）