【匠客工程机械】工程机械广泛应用康明斯系列柴油机，该系列柴油机采用涡轮增压器对进气进行增压，使燃油利用率和功率得到很大提高。本文讲述康明斯QSX15 型柴油机涡轮增压器温度异常升高故障排查方法，并举出案例进行排查。
1. 故障现象
某工程机械配置康明斯QSX15 型柴油机，其在运行过程中出现涡轮增压器温度异常升高故障。涡轮增压器温度升高后，可以看到其表面发红，说明其温度异常升高，且伴随该柴油机功率下降。
2. 原因分析
分析认为，造成该柴油机涡轮增压器温度异常升高的主要原因有以下5 个方面：一是电器系统故障，二是进气系统发生泄漏，三是涡轮增压器本身故障，四是执行器故障，五是喷油器故障。下面从检测、诊断和维修方面进行分析说明。
3. 故障排查方法
（1）排查电器系统
该柴油机进气压力传感器和温度传感器安装在进气歧管内，分别用于监测进气压力和温度，并将监测信息传送至ECM（电子控制模块）。ECM 依据进气压力和温度输出电控信号，以此控制燃油供应量。若电控信号在感应、传送及输出的环节出现故障，势必造成柴油机燃油量发生变化，导致柴油机汽缸内燃料燃烧异常，甚至出现增压器温度异常升高故障。
电器系统故障排查方法如下：检查电气系统线束是否破损，插头、针脚是否松动或腐蚀，以确认信号传输线路是否完好；测量柴油机配置的传感器直流电源电压，其标准值范围应为4.75 ～ 5.25V，电信号电压范围应为0.42 ～ 0.58V，测量针脚之间电阻应大于100kΩ。
（2）排查进气系统
涡轮增压器利用柴油机排出废气的惯性冲击力推动其涡轮室内的涡轮转动，由涡轮带动同轴上的叶轮转动。叶轮转动时，压送空气滤清器管道输送过来的空气，通过中冷器冷却后进入汽缸。
若进气管路出现泄漏、中冷器出现故障，能顺利排出涡轮增压器出气口，导致涡轮增压器温度异常升高。柴油机进气系统如图1 所示。
进气系统故障排查方法如下：检查进气管路是否损坏、抱箍是否松动泄漏；检查中冷器是否损坏泄漏；检查进气阻力，正常情况下进气阻力应小于6.35kPa。
（3）排查涡轮增压器
涡轮增压器安装于该柴油机右侧，其故障大都发生在后期使用过程中，废气旁通执行器膜片损坏或卡滞故障较为常见，因其自身质量存在问题的情况较少。
涡轮增压器故障排查方法如下：检查并确认是否使用匹配且合格的增压器；检查涡轮增压器壳体是否有裂纹，涡轮叶片是否损坏，轴的间隙是否过大，涡轮密封是否完好；检查废气旁通执行器是否正常，正常情况执行器膜片移动（打开）1.02mm，常温下电阻值为7 ～ 8Ω；检查进气压力，进气压力在柴油机2200r/min 时，应为45 ～ 55kPa。
（4）排查执行器
该柴油机左侧安装了4 个执行器，其中前执行器控制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ缸，后执行器控制Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ缸。每个执行器开启时，给相关喷油器发出脉冲压力油。柴油机在2100r/min 时，燃油输送压力应为1689 ～ 2220kPa。
排查执行器故障主要是检查其电路损坏情况，具体方法如下：检查电路系统，在常温时检测执行器电阻值应在0.5 ～ 1.5Ω 范围内；达到93℃时应为1.97Ω。测量插头线与线之间的电阻值，正常值应小于10Ω。检查执行器电磁阀针脚与执行器壳体之间电阻值应大于100kΩ。启动柴油机，采用切断法依次断开执行器插头，检查执行器线束、插头、针脚，观察柴油机是否有变化，若有变化说明执行器电路、机械均正常，若无变化则检查执行器阀芯是否发生卡滞。若经以上检查未能找出故障部位，则应检查与执行器相关的零部件是否损坏。
（5）排查喷油器
排查喷油器故障的方法如下：将柴油机怠速设置为800r/min，待冷却液温度达到71℃以上时，断开前执行器或后执行器，检测喷油器回油量应小于260mL/10s。在其他部件均正常的情况下，还可使用测温仪测量各汽缸排气歧管的温差，以此查找存在故障的喷油器。
4. 故障排查案例
（1）故障现象
1 台配置康明斯QSX15 型柴油机的挖掘机，在夜晚作业过程中发现其消声器冒出大量火星，消声器因温度异常升高而发红。
（2）故障排查
经现场检查，发现该挖掘机柴油机工作20min 后，其消声器就变色发红，但是在低怠速时故障现象很快消失，由此可知该柴油机存在燃烧滞后故障。检查消声器，已烧蚀漏气。
由柴油机进气系统结构可知，该型柴油机燃烧做功产生的高温、高压尾气经排气管进入涡轮增压器，在涡轮增压器内再次做功后才通过排气管和消声器排到大气中。如果燃油在燃烧室内没有充分燃烧，必然造成残余燃油在涡轮增压器、排气管和消声器中继续燃烧，引起这些零部件温度异常升高。
我们将安装有insite 检测软件的电脑连接在该柴油机上，发现该机进气压力过低。检查发现其中冷器靠近增压器涡轮侧产生裂纹漏气，如图2 所示。现场修复中冷器后试机，故障现象消失。
诊断涡轮增压器温度异常升高故障时，经常发现维修人员直接更换涡轮增压器，这种做法是不妥的。应当按照上述方法排查原因，确认涡轮增压器及相关零部件是否损坏，若损坏再进行更换。
（作者地址：云南省文山州马关县都龙镇 云南华联锌铟股份有限公司采矿车间 663701）
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这台康明斯柴油机涡轮增压器温度为什么异常升高？
何照建 申玉东 评论(0)
来源：匠客工程机械
【匠客工程机械】工程机械广泛应用康明斯系列柴油机，该系列柴油机采用涡轮增压器对进气进行增压，使燃油利用率和功率得到很大提高。本文讲述康明斯QSX15 型柴油机涡轮增压器温度异常升高故障排查方法，并举出案例进行排查。
1. 故障现象
某工程机械配置康明斯QSX15 型柴油机，其在运行过程中出现涡轮增压器温度异常升高故障。涡轮增压器温度升高后，可以看到其表面发红，说明其温度异常升高，且伴随该柴油机功率下降。
2. 原因分析
分析认为，造成该柴油机涡轮增压器温度异常升高的主要原因有以下5 个方面：一是电器系统故障，二是进气系统发生泄漏，三是涡轮增压器本身故障，四是执行器故障，五是喷油器故障。下面从检测、诊断和维修方面进行分析说明。
3. 故障排查方法
（1）排查电器系统
该柴油机进气压力传感器和温度传感器安装在进气歧管内，分别用于监测进气压力和温度，并将监测信息传送至ECM（电子控制模块）。ECM 依据进气压力和温度输出电控信号，以此控制燃油供应量。若电控信号在感应、传送及输出的环节出现故障，势必造成柴油机燃油量发生变化，导致柴油机汽缸内燃料燃烧异常，甚至出现增压器温度异常升高故障。
电器系统故障排查方法如下：检查电气系统线束是否破损，插头、针脚是否松动或腐蚀，以确认信号传输线路是否完好；测量柴油机配置的传感器直流电源电压，其标准值范围应为4.75 ～ 5.25V，电信号电压范围应为0.42 ～ 0.58V，测量针脚之间电阻应大于100kΩ。
（2）排查进气系统
涡轮增压器利用柴油机排出废气的惯性冲击力推动其涡轮室内的涡轮转动，由涡轮带动同轴上的叶轮转动。叶轮转动时，压送空气滤清器管道输送过来的空气，通过中冷器冷却后进入汽缸。
若进气管路出现泄漏、中冷器出现故障，能顺利排出涡轮增压器出气口，导致涡轮增压器温度异常升高。柴油机进气系统如图1 所示。
进气系统故障排查方法如下：检查进气管路是否损坏、抱箍是否松动泄漏；检查中冷器是否损坏泄漏；检查进气阻力，正常情况下进气阻力应小于6.35kPa。
（3）排查涡轮增压器
涡轮增压器安装于该柴油机右侧，其故障大都发生在后期使用过程中，废气旁通执行器膜片损坏或卡滞故障较为常见，因其自身质量存在问题的情况较少。
涡轮增压器故障排查方法如下：检查并确认是否使用匹配且合格的增压器；检查涡轮增压器壳体是否有裂纹，涡轮叶片是否损坏，轴的间隙是否过大，涡轮密封是否完好；检查废气旁通执行器是否正常，正常情况执行器膜片移动（打开）1.02mm，常温下电阻值为7 ～ 8Ω；检查进气压力，进气压力在柴油机2200r/min 时，应为45 ～ 55kPa。
（4）排查执行器
该柴油机左侧安装了4 个执行器，其中前执行器控制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ缸，后执行器控制Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ缸。每个执行器开启时，给相关喷油器发出脉冲压力油。柴油机在2100r/min 时，燃油输送压力应为1689 ～ 2220kPa。
排查执行器故障主要是检查其电路损坏情况，具体方法如下：检查电路系统，在常温时检测执行器电阻值应在0.5 ～ 1.5Ω 范围内；达到93℃时应为1.97Ω。测量插头线与线之间的电阻值，正常值应小于10Ω。检查执行器电磁阀针脚与执行器壳体之间电阻值应大于100kΩ。启动柴油机，采用切断法依次断开执行器插头，检查执行器线束、插头、针脚，观察柴油机是否有变化，若有变化说明执行器电路、机械均正常，若无变化则检查执行器阀芯是否发生卡滞。若经以上检查未能找出故障部位，则应检查与执行器相关的零部件是否损坏。
（5）排查喷油器
排查喷油器故障的方法如下：将柴油机怠速设置为800r/min，待冷却液温度达到71℃以上时，断开前执行器或后执行器，检测喷油器回油量应小于260mL/10s。在其他部件均正常的情况下，还可使用测温仪测量各汽缸排气歧管的温差，以此查找存在故障的喷油器。
4. 故障排查案例
（1）故障现象
1 台配置康明斯QSX15 型柴油机的挖掘机，在夜晚作业过程中发现其消声器冒出大量火星，消声器因温度异常升高而发红。
（2）故障排查
经现场检查，发现该挖掘机柴油机工作20min 后，其消声器就变色发红，但是在低怠速时故障现象很快消失，由此可知该柴油机存在燃烧滞后故障。检查消声器，已烧蚀漏气。
由柴油机进气系统结构可知，该型柴油机燃烧做功产生的高温、高压尾气经排气管进入涡轮增压器，在涡轮增压器内再次做功后才通过排气管和消声器排到大气中。如果燃油在燃烧室内没有充分燃烧，必然造成残余燃油在涡轮增压器、排气管和消声器中继续燃烧，引起这些零部件温度异常升高。
我们将安装有insite 检测软件的电脑连接在该柴油机上，发现该机进气压力过低。检查发现其中冷器靠近增压器涡轮侧产生裂纹漏气，如图2 所示。现场修复中冷器后试机，故障现象消失。
诊断涡轮增压器温度异常升高故障时，经常发现维修人员直接更换涡轮增压器，这种做法是不妥的。应当按照上述方法排查原因，确认涡轮增压器及相关零部件是否损坏，若损坏再进行更换。
（作者地址：云南省文山州马关县都龙镇 云南华联锌铟股份有限公司采矿车间 663701）
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