卡特彼勒电喷柴油发动机发电机组维修保养
卡特彼勒电喷柴油发动机发电机组维修保养
卡特彼勒电喷发动机的技术特点:
? OEM接口具有很大的共性
? 方便的发动机配置设定
? 可编程发动机保护
? ECM的自诊断与故障代码
? 高速反应的电子调速
? 针对负载特点的扭矩特性优化
? 环境因素的自动补偿与调节
? 基于总线的远程通讯
? 数字仪表与电子监测
? 通过芯片“刷新”方便实现产品升级
OEM接口的共性
发动机电子接口
方便的发动机配置参数选择
? 系统配置参数是指那些会影响发动机排放和功率输出的参数。缺省值由工厂设定。
? 一部分参数可以根据用户的特定应用的要求改(例如中间转速等)。用户密码可以用来保护这些用户特定编程的参数。
? 参数锁定可以防止接触一些能修改的参数。可锁定的参数为(修改锁定的参数需要工厂密码):
– 发动机功率限制
– 高怠速
– 发动机保护系统
– 功率标定号
– 发动机转速上限
方便的发动机保护设置
? 发动机报警、降功率、停车可以根据用户要求设置
? 允许改编设置点(在许可范围内)
? 允许改编延迟时间(在许可范围内)
? 允许对某特定的报警、降功率或停车选择“开”或“关”
? 对于原厂锁定的参数,可以申请工厂密码进行修改
方便的发动机保护设置
当一个报警事件发生时:
- 报警灯将持续亮
- 以“高水温报警”事件为例,报警故障将被作为一个“事件(EVENTS)”记录在发动机ECM中。
- Cat ET将在状态栏中显示“高水温报警”
当一个降功率事件发生时:
- 报警灯将闪烁
- 以“高水温降功率”为例,一个“高水温降功率”事件将被记录在发动机ECM中。
- Cat ET将在状态栏中显示“高水温降功率”。
- 发动机将每秒降低1%的额定功率,直到降功率25%。
当一个停车事件发生时:
- 报警等将持续亮
- 以“高水温停车”为例,一个“高水温停车”事件将被记录在发动机ECM中。
- ET将在状态栏中显示“高水温停车”。
- 喷油器停止工作,发动机停车。
- 钥匙开关必须复位一次使喷油器能重新工作。
ECM自诊断与故障代码
ECM对所有传感器进行自诊断:
如果传感器或线路短路或开路:
- 报警灯亮、故障灯闪(输出故障代码)。
- ECM同时记录激活的故障和存档的故障。
- 对温度和压力传感器,错误的数值不触发保护系统(采用默认数值),发动机工作受影响但不停车,转速和功率受到限制。要求马上安排维修。
- 对转速及正时传感器,只有当主/辅传感器都出故障时发动机才停车。
- 对油门位置传感器,发动机在低怠速下运行。
- 对HEUI发动机的液压触动控制阀,当信号线对地短路时发动机将停车,其他线故障使发动机继续运行。
如果传感器或线路临时故障:
- ECM只记录存档的故障。
- 主/备转速正时传感器交叉接反
- 主转速正时传感器失效时,ECM将采用备用转速正时传感器信号继续运行,报警并显示故障代码,但不停车。
- 燃油滤前/滤后压力传感器接反
- 机油滤前/滤后压力传感器接反
电子发动机调速
精确控制喷油时间与喷油量
? 喷油时间取决于:
– 中冷器温度
– 发动机转速
– 扭矩
– 正时标定
– 数字补偿代码
? 在冷态模式下受水套水温度影响
? 喷油量取决于:
– 实际转速与目标转速之间的差异
? 但不超过FRC限定、燃油限定、海拔降功率限定、功率限制或发动机保护系统限制值的最低值。
? 转速设定
– 额定转速、低怠速、中间转速
– 通过ET在发动机系统配置中设置
? 转速调节
– 各种油门位置传感器提供PWM脉宽调制信号
– 直接燃油控制,用工厂密码进行修改
– PTO转速控制
? 提速率(加速率)
– 通过ET在发动机系统配置中设置
? PTO转速控制
– PTO提速/减速开关
– 通过ET在发动机系统配置中设置
如果要求传统的全程调速:
? 拉杆式油门位置传感器(TPS)
? 旋钮式油门位置传感器(TPS)
? 踏板安装式油门位置传感器(TPS)
? 控制按钮(PTO转速)
? 综合油门位置传感器(TPS)和控制按钮(PTO)
如果要求两点或三点调速:
? PTO开关及转速控制按钮
– PTO开/关
– PTO提速
– PTO降速
– PTO中断
? 中间转速开关
– 中间转速
? 特殊配对的电阻箱输出至(9X9591)PWM信号转换器
如果要求OEM厂PLC调速:
? 直接燃油控制,由外部调速器提供0~200毫安电流信号。参照PRODUCT NEWS LEXW3066-00。
? OEM厂PLC或计算机输出PWM脉宽调制信号
? 通过J1939通讯协议控制发动机ECM
转速遥控:(140-2175),输出5 - 16 mA ,自动环境因素补偿与调节
? 环境温度补偿
? 自动高温降功率
? 海拔高度补偿
? 自动高海拔降功率
数据总线通讯
CAT数据总线(CDL):
? CAT数据总线是卡特彼勒特有的网络通讯协议,在RS485接线规范基础上开发。
? 因为CAT数据总线的封闭性(非公开通讯协议),外部设备必须通过一种通讯协议转换器(用户通讯模块“CCM”)才可以与发动机ECM通讯。
? 这种通讯协议转换器把一种网络协议翻译成另外一种公共网络协议供OEM厂使用。CCM把CDL翻译成RS232规范的M5X通讯协议。
电子监测
? 卡特彼勒发动机监控模块(EMS)
? OEM提供的监控系统
液晶屏可显示:
转速、运转小时数、负载百分比、耗油率、进气压力、电池电压、冷却液温度、进气总管温度、燃油温度、辅助温度、机油压力、燃油压力、辅助压力
总结
? 配套卡特彼勒电喷发动机其实很方便
? 对有机械发动机经验的OEM厂
– 基本结构件是差不多的(不是一模一样,起动马达和充电器不变)
– 但没有:
? 燃油切断电磁阀
? 机械式油门拉杆
– 需要与OEM厂讨论清楚:
? 电方面的接口
? 参数配置
? 可编程发动机保护系统
? 希望的转速控制方法
? 专门ECM的接地端(接电池负极)
发动机起动和运行的最低要求:(OEM接头 J61/P61)和ECM接地:
? ECM接地耳用AWG#4规格电线接蓄电池负极。
? 蓄电池正极接OEM接头(J61/P61)#1脚、#26脚(开关后电池电压)、#31脚和#32脚。
? 燃油、冷却液和起动方法
发动机将起动并运行在所编程的低怠速
(一般缺省为700RPM)
增加发动机控制功能(OEM接头 J61/P61):
? 采用油门位置传感器(TPS)
– 系统配置:Throttle Enable = “On”
– TPS电源正极接电池
正极 , 负极接地。
– TPS输出线接
J61/P61第#10脚。
? 采用PTO发动机转速控制
– #29脚 (PTO Enable)接电池负极。
– #30脚 (PTO Ramp up / Set)接电
池负极,提高转速。
– #39脚 (PTO Ramp Dn. / Resume)接电池负极,降低转速。
– 缺省配置是“Ramp up / Ramp Down”(提速/降速)。
增加显示监测功能:
? 安装3个指示灯简单实现
– 报警指示灯
– 故障指示灯
– 保养指示灯
增加显示监测功能:
? 选择发动机监控模块(EMS)
– 要求使用CAT数据总线(CDL)
– 主模块
– 转速表
– 四表一体表
(机油压力、冷却液温度、燃油压力、电池电压)
卡特彼勒电喷柴油发动机发电机组维修保养
卡特彼勒电喷发动机的技术特点:
? OEM接口具有很大的共性
? 方便的发动机配置设定
? 可编程发动机保护
? ECM的自诊断与故障代码
? 高速反应的电子调速
? 针对负载特点的扭矩特性优化
? 环境因素的自动补偿与调节
? 基于总线的远程通讯
? 数字仪表与电子监测
? 通过芯片“刷新”方便实现产品升级
OEM接口的共性
发动机电子接口
方便的发动机配置参数选择
? 系统配置参数是指那些会影响发动机排放和功率输出的参数。缺省值由工厂设定。
? 一部分参数可以根据用户的特定应用的要求改(例如中间转速等)。用户密码可以用来保护这些用户特定编程的参数。
? 参数锁定可以防止接触一些能修改的参数。可锁定的参数为(修改锁定的参数需要工厂密码):
– 发动机功率限制
– 高怠速
– 发动机保护系统
– 功率标定号
– 发动机转速上限
方便的发动机保护设置
? 发动机报警、降功率、停车可以根据用户要求设置
? 允许改编设置点(在许可范围内)
? 允许改编延迟时间(在许可范围内)
? 允许对某特定的报警、降功率或停车选择“开”或“关”
? 对于原厂锁定的参数,可以申请工厂密码进行修改
方便的发动机保护设置
当一个报警事件发生时:
1. 报警灯将持续亮
2. 以“高水温报警”事件为例,报警故障将被作为一个“事件(EVENTS)”记录在发动机ECM中。
3. Cat ET将在状态栏中显示“高水温报警”
当一个降功率事件发生时:
1. 报警灯将闪烁
2. 以“高水温降功率”为例,一个“高水温降功率”事件将被记录在发动机ECM中。
3. Cat ET将在状态栏中显示“高水温降功率”。
4. 发动机将每秒降低1%的额定功率,直到降功率25%。
当一个停车事件发生时:
1. 报警等将持续亮
2. 以“高水温停车”为例,一个“高水温停车”事件将被记录在发动机ECM中。
3. ET将在状态栏中显示“高水温停车”。
4. 喷油器停止工作,发动机停车。
5. 钥匙开关必须复位一次使喷油器能重新工作。
ECM自诊断与故障代码
ECM对所有传感器进行自诊断:
如果传感器或线路短路或开路:
? 报警灯亮、故障灯闪(输出故障代码)。
? ECM同时记录激活的故障和存档的故障。
? 对温度和压力传感器,错误的数值不触发保护系统(采用默认数值),发动机工作受影响但不停车,转速和功率受到限制。要求马上安排维修。
? 对转速及正时传感器,只有当主/辅传感器都出故障时发动机才停车。
? 对油门位置传感器,发动机在低怠速下运行。
? 对HEUI发动机的液压触动控制阀,当信号线对地短路时发动机将停车,其他线故障使发动机继续运行。
如果传感器或线路临时故障:
? ECM只记录存档的故障。
? 主/备转速正时传感器交叉接反
? 主转速正时传感器失效时,ECM将采用备用转速正时传感器信号继续运行,报警并显示故障代码,但不停车。
? 燃油滤前/滤后压力传感器接反
? 机油滤前/滤后压力传感器接反
电子发动机调速
精确控制喷油时间与喷油量
? 喷油时间取决于:
– 中冷器温度
– 发动机转速
– 扭矩
– 正时标
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