康明斯动力（深圳）有限公司

 

故障检修与技术维护

康明斯发动机故障诊断仪特点和功能测试

 

摘要：所有柴油机电喷系统采用的是先进电控柴油发电机管理系统（Automatic Data Equalizing Modu-lator III，自动数据平衡调制器II）ADEMIII，通过康明斯柴油发电机厂家提供的电子专用诊断仪器，对电喷系统的运行测试、故障诊断、系统参数设定等进行操作。电控燃油系统的故障诊断除柴油发电机厂提供的电子专用诊断仪器外，柴油发电机本身也随机安装了一套故障诊断监测功能的显示系统。

 

一、电控柴油机的监测系统

 

      监测功能是在柴油发电机运转期间，ECM连续接收各传感器的信号对系统进行监测，监测功能的基本作用就是检查传感器的电压和电流等工作参数是否处于预设的范围之内，它有两个报警系统，一个用于监测电子控制的燃油系统，另一个用于监测柴油发电机保护系统。这种运行监测和故障诊断的显示方式有两种：

1、数字代码显示方式

      这种显示方式是直接显示故障代码，对照代码表后即可知晓柴油发电机故障，该代码同时也反映出是当前故障还是历史故障，但该方式还需设置报警显示装置。

2、诊断故障灯闪烁显示方式

       这种显示方式是通过诊断故障灯闪烁故障码，是最简单的一种方式，通过人为地简易操作故障灯即产生闪烁。故障灯为一只的要根据闪烁的次数和时间间隔来确定故障码；多灯并列显示的要根据各灯顺序闪烁次数来确定故障码。最后根据故障码对照代码表后即可知柴油发电机故障，同时如发生故障，故障灯闪亮直接报警。

       上述两种显示方式因柴油发电机厂家的不同而有所不同，应根据不同品牌的柴油发电机，来咨询柴油发电机厂家。

 

二、电子诊断仪器

 

      电子诊断仪器分为两种：基于计算机的通过数据转换器与ECM连接的诊断仪和手提式扫描仪。

1、基于计算机的诊断仪器

      柴油机电控系统的故障主要原因如图1所示，而基于计算机的诊断仪器如图2所示，该计算机安装了电子诊断工具EST软件，配以ECM通信数据转换器，可对电喷系统操作。以下是几种操作的列举：

 

图1  柴油机电控系统故障原因

图2 计算机和柴油机ECM通信转换示意图.

 

 

（1）柴油机运行时状态参数的监测及显示如图3所示。

（2）柴油机运行状态和状态记录的文字图表化如图4所示。

（3）系统设定参数的修改如图5所示。

（4）重新下载刷新ECM软件如图6所示。

 

图3  柴油机EST故障诊断软件运行状态参数显示	图4  柴油机EST故障诊断软件运行状态图表化
图5  柴油机EST故障诊断软件系统参数修改	图6  重新下载刷新柴油机EST故障诊断软件

 

2、手提扫描仪

      康明斯Cummins INLINE 5 / INLINE 7 检测仪，属于康明斯原厂诊断适配器诊断仪，适用于康明斯服务软件INSITE，电子编程站等软件。用于PC和电控发动机模块之间的通讯。适用于康明斯全系列电控发动机诊断通讯用发动机；其它符合RP1210A标准的产品。

      柴油机电喷系统专用手提扫描仪如图6所示，它直接在ECM通信接口上使用，有四行的液晶卷页显示功能，并可对ECM实现操作有：

（1）从ECM上读取现存或过往的存在故障编码；

（2）供维修使用；

（3）对过往的故障编码清除；

（4）进行机组运行参数阅读；

（5）柴油机直接提供电源给扫描仪，操作方便快捷。

        康明斯诊断仪完整配件包含：

（1） INLINE5 适配（如图7所示）/ INLINE 7 适配（如图8所示）；

（2）2米USB电缆；

（3）RS232电缆；

（4）9针整车端通讯电缆；

（5）9针整车端通讯电缆；

（6）INLINE 5驱动光盘；

（7）塑料工具箱；

（8）诊断仪护套。

 

图7  康明斯柴油机诊断仪Cummins Insite 5

图8  康明斯柴油机诊断仪Cummins Insite 7

 

三、功能测试诊断

 

      功能测试也是诊断仪的常用功能之一，常用的有加速测试、压缩测试、断缸测试、高压泄漏测试等。

1、加速测试

      加速测试是利用诊断仪中的软件功能分别关闭各个气缸喷油器，然后将发动机转速由怠速提升到最大转速，通过所有气缸的工作数据的对比，分析某一气缸是否存在故障。

（1）击加速测速：

      诊断仪会利用软件自动依次关闭各缸的喷油器并将发动机转速从怠速提高到最大转速。当所有气缸测试完毕后，诊断仪界面上会显示诊断测试数据。通过切断某缸喷油器时的加速时间可以看出某缸是否存在问题。

（2）工作原理

      气缸工作越优良，加速性能越好，相反如果某缸燃烧不好，则加速迟缓。当把工作良好气缸的喷油器关闭时：由于失去了一个正常气缸参与工作，所以势必会使加速时间延长。同理，当把工作不良的喷油器关闭时，势必会比关闭其他缸工作正常的喷油器时的时间短。

（3）注意事项

      由于诊断软件及操作原因等的影响，此项测试至少需要做三遍以上且测试结果只能作为参考。另外，气缸的机械故障也会导致测试结果异常，不能完全判定是喷油器的原因，应结合压缩测试来判断气缸的密封性。

2、压缩测试

      由于气缸的密封性会影响气缸内的压力；气缸内的压力会影响活塞的运动速度。当气缸密封良好时，活塞运动到上止点时会因为压力提高而降低运动速度，在做功时受压缩气体向下的推力影响，活塞会加快运动速度；同理，当气缸密封不良时，作用在活塞上的阻力减小，活塞在运动到上止点时的速度就比密封良好的活塞运动速度快。当活塞做功下行时，由于缸内密封不良，压缩气体泄漏，作用在活塞上的压力降低，活塞下行的速度比其他密封性好的活塞运动速度要慢。

      正是利用这一原理，使用诊断仪捕捉活塞在上止点前后运动的角速度，通过对比就可以发现密封不良的气缸。还有一种是通过计算各缸的平均速度来判断气缸的密封性是否正常，密封不良的气缸阻力小，活塞运动要快一些，相反，密封性好的气缸阻力大，活塞运动的要慢一些。其实和判断角速度时间的原理是一样的，只是前一种是利用软件判断经过的时间，后一种是利用软件将时间计算成平均转速。

3、断缸测试

      目标怠速由ECU内部的怠速闭环控制器利用PID计算方法进行自动控制，当关闭某一喷油器时，发动机转速迅速下降。

      为了稳定怠速目标转速，ECU会增加喷油量，通过喷油量的增加即可判断出该缸的工作状态是否正常。关闭某缸喷油器时喷油量增加越大则该缸工作状态越好；如果喷油量不变或与其他缸相比增加很少，则该缸可能存在故障。此时应检查该缸的气密性及喷油器是否工作不良。气缸密封性可同时参考压缩测试。

4、高压泄漏测试

      该测试比较简单，就是利用诊断仪软件将共轨压力上升到最大轨压，在一定的时间内观察油轨泄压阀的泄漏情况及喷油器的回油量，来判断共轨泄压阀的功能及喷油器是否磨损。康明斯诊断仪具备该功能，另外，通过泄漏测试可以进行保压，达到非现部分故障码的功能 。

 

总结：

      康明斯柴油发动机的简易诊断仪，也叫手提故障扫描仪，诊断仪外壳的内腔顶部安装有电池组，诊断仪外壳的顶部镶嵌有充电头，且充电头与电池组导线连接，诊断仪外壳的内腔安装有单片机装置，通过康明斯柴油发动机的简易诊断仪的设置，不需要使用笔记本电脑，专用的数据线接口及操作系统进行诊断，该设备成本低，体积小，可随机配备，后期发动机出现故障时，可随时读取故障码，对故障的判断准确，方便电喷型柴油发电机组的维修。

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