潘 躍
(金湖縣農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣中心,江蘇 淮安 211600)
現(xiàn)階段所有新配14.7 kW 以上的農(nóng)用柴油機已全部達到國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn),即使用電子控制燃油噴射發(fā)動機,簡稱電噴發(fā)動機。電噴發(fā)動機通過電控系統(tǒng)將燃油的噴射時間和數(shù)量進行精確控制,并可進行柔性調(diào)節(jié),優(yōu)化燃燒過程。電控系統(tǒng)主要由傳感器、控制單元(ECU)、執(zhí)行器組成。傳感器采集控制系統(tǒng)所需的信號,輸送給ECU 進行存儲、計算和分析處理后向執(zhí)行元件發(fā)出指令,執(zhí)行元件具體執(zhí)行某項動作。整個電控系統(tǒng)為閉環(huán)方式,具有較高的技術(shù)含量。
電控系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性,與車輛上原有的電氣系統(tǒng)有本質(zhì)區(qū)別。有多個不同類型的傳感器,采集數(shù)字信號或模擬信號,如對電子元器件的作用與檢測方法掌握不夠,導(dǎo)致不能準(zhǔn)確的判斷故障點而亂拆裝,容易造成新的故障,掩蓋舊的問題。所以必須了解整個電控系統(tǒng)的架構(gòu)和工作原理,熟悉各元器件的作用,才能有清晰的診斷思路。
在進行故障診斷排查時,容易受到錯誤信息的誤導(dǎo)。由于認知的差異,用戶對故障所發(fā)生的情況描述不對,有時借助網(wǎng)絡(luò)等查詢到的維修方法可能是錯誤的。對故障的征象要進行驗證,確定具體的故障點,必要時使用儀器進行測量、查詢相關(guān)手冊。
農(nóng)業(yè)機械普遍閑置期較長,而作業(yè)周期相對較短。作業(yè)季節(jié)往往滿負荷長時間工作,有時要搶收搶種,發(fā)生故障時必須及時予以排除,否則耽誤農(nóng)情[1]。維修作業(yè)時間較緊,排查不仔細,造成錯誤的檢查結(jié)果,影響維修進度。如果對故障判斷錯誤,不能一次性修好,會耽誤時間。
電控系統(tǒng)都有自診斷功能,其原理是:ECU 內(nèi)部故障診斷電路能在車輛運行過程中不斷監(jiān)測電控系統(tǒng)各個輸入元件信號,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電子元件有故障時能自動啟動故障運行程序,并且這一現(xiàn)象在一段時間內(nèi)不消失,ECU 便判斷為這一部分信號電路有故障。ECU 把這一故障以代碼的形式存入內(nèi)部隨機存儲器(RAM),同時點亮儀表板上的故障指示燈,提醒駕駛員。維修人員可利用儀器或人工方法讀出故障碼,判明故障發(fā)生的具體原因和部位,據(jù)此進行維修。
2.2.1 隨車讀取方式
隨車讀取方式(手工讀碼方式)不使用任何外接儀器就可以讀取故障碼,該方式點按儀表盤上診斷按鈕,ECU 接到此信號后,儀表盤上故障指示燈就開始閃爍,其閃爍規(guī)律就是內(nèi)存的故障代碼。不同類型電控系統(tǒng)故障指示燈的觸發(fā)信號、故障代碼的含義不同,讀取的故障碼需要從維修手冊中查找含義。
2.2.2 外接設(shè)備方式
外接設(shè)備方式是使用電腦診斷儀(俗稱解碼儀)讀取故障碼。解碼儀是與ECU 直接進行信息交流的電腦故障診斷儀,可以在解碼儀菜單操作下讀取故障碼,直接用中文顯示故障碼的含義,而不需要查找維修手冊。
2.3.1 機械系統(tǒng)的局限性
自診斷系統(tǒng)一般只能監(jiān)測電控系統(tǒng)的故障,而對于機械系統(tǒng)自診斷功能很難發(fā)揮作用。當(dāng)車輛上各總成或機構(gòu)中各種零件產(chǎn)生大量的自然磨損、變形、損傷時,自診斷系統(tǒng)很難產(chǎn)生故障碼,也不能起到診斷的作用。
2.3.2 故障及故障現(xiàn)象的不確定性
車輛有故障碼時,它會有不同的故障現(xiàn)象,而有時有故障碼,卻不一定有故障,這主要是因為外界干擾、維修人員的誤操作、虛假故障等影響所致。有時,當(dāng)有故障現(xiàn)象時,一定存在故障,但不一定有故障碼。這是因為故障碼是由ECU 的自診斷系統(tǒng)定義的,凡不受ECU 控制約束的故障點,都無法產(chǎn)生故障碼。另外,當(dāng)存在機械故障時,故障現(xiàn)象比較明顯,但自診斷系統(tǒng)不一定產(chǎn)生故障碼。
2.3.3 不能指出故障的具體成因
整個控制系統(tǒng)是由許多傳感器、執(zhí)行器,電源及控制模塊等子系統(tǒng)電路組成。故障碼所包含的內(nèi)容不單是指該傳感器或執(zhí)行器出現(xiàn)的故障,而是表示該子系統(tǒng)的信號出現(xiàn)不正常現(xiàn)象,至于不正常的原因則可能出現(xiàn)在該子系統(tǒng)的任何部分——器件、接頭、線路或ECU 上。因此,故障碼僅為維修人員提供了進一步檢測的大方向,只是故障的泛指。為真正確定是什么位置和什么器件出現(xiàn)問題,還需要根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)資料(包括電路圖、器件位置、標(biāo)準(zhǔn)值等),利用其它儀器或萬用表進一步進行線路分析與元件檢測,進而準(zhǔn)確判斷和解決故障。
當(dāng)電控發(fā)動機運行時,故障自診斷系統(tǒng)監(jiān)測到故障后,以代碼的方式將該故障儲存到ECU 的存儲器內(nèi),同時通過儀表盤等警告燈向駕駛員報警。這時可人工或儀器讀取故障碼,并檢查和排除故障碼所指的故障部位。待故障代碼所指的故障排除后,如果發(fā)動機故障現(xiàn)象還未消除,或者開始就無故障代碼輸出,則再對發(fā)動機可能的故障部位進行檢查。
電子控制系統(tǒng)的一些部件性能好壞,電氣線路正常與否,常以其電壓或電阻等參數(shù)來判斷。如果沒有這些數(shù)據(jù)資料,系統(tǒng)的故障檢查將會很困難,往往只能采取新件替換的方法,這些方法有時會造成維修費用增加且費工費時。因此在檢修該型車輛時,應(yīng)準(zhǔn)備好維修車型的有關(guān)檢修數(shù)據(jù)資料。除了從維修手冊、專業(yè)書刊上收集整理這些檢修數(shù)據(jù)資料外,另一個有效的途徑是利用無故障車輛對其系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)進行測量,并記錄下來,作為日后檢修同類型車輛的比較參數(shù)。
電子元器件內(nèi)部短路、斷路、燒毀等,使元器件失效不能工作,這部分故障會在電參數(shù)上反映出來,可用萬用表、示波器、解碼儀等進行檢測判斷。許多電子元器件內(nèi)部還有機械零件,會出現(xiàn)變形、卡滯等,導(dǎo)致不能正常工作,這部分故障不能通過測量電參數(shù)判斷,要綜合判斷[2]。
在高電壓、高溫、強電流的影響下,電子元器件會出現(xiàn)被擊穿的情況,導(dǎo)致電路出現(xiàn)斷路。雨水侵蝕、振動、元器件老化等造成電路短路。線路接線松脫、空氣潮濕、環(huán)境腐蝕等情況導(dǎo)致的線路出現(xiàn)漏電等。電路斷路或短路造成信號丟失、失穩(wěn)、傳輸不暢,車輛無法啟動、功率下降等故障。
ECU 一般不會產(chǎn)生故障,使用中接口進水造成短路、電流過大可能造成內(nèi)部損壞或燒毀,不能正常工作。ECU 故障有時與電子元器件故障類似,必須在確定其它元器件正常的情況下,才能確定為ECU 故障。
農(nóng)用電噴發(fā)動機主要的技術(shù)改進在于采用了電控燃油噴射系統(tǒng),發(fā)動機機械本體沒有改變。電控系統(tǒng)有多點位的信號輸入,輸出信號主要控制噴油器,在掌握電控系統(tǒng)的原理基礎(chǔ)上,了解各元器件位置和作用,借助現(xiàn)代診斷手段,能夠很好的進行故障的診斷和排除。
農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)2020年6期