虹科案例 | Hitachi Zaxis 470 挖土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)故障動(dòng)力損失診斷

你是否曾經(jīng)遇到過這樣的狀況，客戶打電話來說機(jī)器停止運(yùn)作，且客戶認(rèn)為是液壓泵，請問您可以更換它們嗎? 你回答說：當(dāng)然可以，但你不想讓我們先看看嗎? 不，只需要把它報(bào)價(jià)更換，它需要被修復(fù)。
當(dāng)你查看零件價(jià)格與工時(shí)成本，你告訴客戶：好吧，光零件的價(jià)格就是 30,000 英鎊。 你確定你不想先看看它嗎？莫名其妙的，你就發(fā)現(xiàn)自己得到了一項(xiàng)新的診斷任務(wù)。

當(dāng)我靠近機(jī)器時(shí)，它看起來是一種歷史悠久的東西。它的使用目的就是在拆除建筑物時(shí)粉粹大塊的混凝土。它經(jīng)歷許多艱困工作，但根據(jù)機(jī)器主人表示，它無法買到符合這臺機(jī)器的任何東西。這就是為甚么要找出故障的東西并使機(jī)器能繼續(xù)運(yùn)作?？蛻舻谋г故顷P(guān)于缺乏動(dòng)力，且在熱車時(shí)會(huì)更嚴(yán)重。它每天大約損失５公升的冷卻液，運(yùn)作溫度比正常還要高，并且在較溫暖的天氣時(shí)更明顯?？蛻粼L談為我們的行動(dòng)計(jì)劃提供了一些實(shí)際的方向，這有助于加快診斷。

每當(dāng)我面臨一臺缺乏動(dòng)力的機(jī)器時(shí)，首要步驟我喜歡去執(zhí)行相對壓縮測試。

雖然這些并不是明確數(shù)值，但這樣一個(gè)簡單的測試可以快速給你一些方向。我們的相對壓縮測試看起來還不錯(cuò)。有一個(gè)汽缸稍微低了一些但不足以來立刻關(guān)注此狀況。

測量列表中的下一個(gè)是使用 WPS500X 測量的曲軸箱壓力。這些設(shè)置已經(jīng)自動(dòng)從引導(dǎo)測試中的菜單自動(dòng)加載來設(shè)定時(shí)基、刻度和探頭，再次加快測試流程。

確保 WPS500X 按照測試說明進(jìn)行充電和連接后，我按照說明進(jìn)行了測試。

在這一點(diǎn)上，我們正在尋找與眾不同的東西。均勻且重復(fù)的波型表示沒有什么不尋常的。所以，進(jìn)入下一個(gè)測試。對于查看燃燒問題時(shí)，排氣壓力波型很有用，因?yàn)榕艢馑敵龅膲毫κ蔷C合每個(gè)部份所造成的結(jié)果?？諝?、燃油、壓縮，這些都會(huì)影響排氣壓力波型。同樣地，我們只是在尋找一個(gè)均勻的波型，因?yàn)槿绻麤]有正確的發(fā)動(dòng)機(jī)與排氣設(shè)計(jì)的知識，就無法準(zhǔn)確預(yù)測排氣壓力波型的特征。

我們可以看到排氣壓力顯示了一些不均勻。排氣脈沖讓我們可以進(jìn)行更深入的挖掘。在進(jìn)行下一個(gè)測試時(shí)，我們需要選擇可以讓我們在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的測量值。查看曲軸傳感器，使用壓電夾具和油軌壓力的觸發(fā)器可以為我們提供大量關(guān)于燃油、曲軸轉(zhuǎn)速和汽缸識別的信息。 我根據(jù)檢測難易選擇這些訊號。

藉由使用數(shù)學(xué)通道和縮放，我們可以繪制出曲軸速度。通常，大多數(shù)車輛制造商會(huì)使用類似的技術(shù)進(jìn)行失火檢測。 我們也可以直接在 PicoScope 中使用它來可視化曲軸加速和減速，這在尋找燃燒異常時(shí)非常有幫助。

這篇文章的數(shù)學(xué)通道如下：crank(A,60)。如果您對 RPM 值不太在意，創(chuàng)建數(shù)學(xué)通道 freq(A) 也可以看到類似的模式。 然后，您可以調(diào)整數(shù)學(xué)通道的范圍來放大跡線。

如你所見，曲軸速度反復(fù)變化，當(dāng)我們仔細(xì)觀察油軌壓力訊號時(shí)，它似乎沒有像其他的那樣下降。如果油軌壓力沒有下降太多且發(fā)動(dòng)機(jī)速度也沒有增加，那們可以肯定的說我們正在尋找燃油的問題。

藉由添加燃燒順序，我們可以確定哪個(gè)噴油嘴是要關(guān)注的部分。

了解這些機(jī)器的運(yùn)作模式，將其放在一邊比更換零件更不經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 雖然我還沒有確認(rèn)修復(fù)，但我們所知道的是，我們收集了足夠的證據(jù)和方向，密切關(guān)注燃油輸送系統(tǒng)的工作。一開始使用非侵入測試代表我們可以快速將注意力集中在可能的問題上，而無須拆開任何東西。有了明確的行動(dòng)計(jì)劃和對此結(jié)果的良好解釋，我們在寶貴時(shí)間內(nèi)完成這一切。當(dāng)然，這臺機(jī)器的易檢測性讓事情變得更容易，但這是一個(gè)很好的例子，說明如何結(jié)合管道來給你提供車輛運(yùn)作的圖片可以指引你到正確的方向。

使用與相同方法的最新成功案例是 JCB 525-60，它有更明顯的失火。

初始我們使用相對壓縮進(jìn)行檢測且曲軸箱壓力看起來正常。然而，排氣壓力波型則特殊怪異。透過捕獲曲軸傳感器、汽缸識別(4個(gè)汽缸的電流)并維持排氣波型，我們能夠組成一張圖片來看發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生了什么事。

不幸地，這臺機(jī)器的油軌壓力傳感器不容易觸碰到，所以我沒有包含在這個(gè)捕獲中。

在曲軸傳感器應(yīng)用數(shù)學(xué)通道時(shí)，我們可以看到曲軸的加速度，然后看到第三缸后方有加速度減少，它應(yīng)該要對曲軸速度做一些貢獻(xiàn)。接著又再次增加，基于組件的可訪問性，花費(fèi)的時(shí)間比預(yù)期的要長，客戶想要一些答案。

有時(shí)即使你沒有你想要的所有證據(jù)，也必須做出決定。 然而，有足夠的跡象表明我們關(guān)注燃油部分。事后看來，捕獲進(jìn)氣歧管將有助于證明我們已將足夠的空氣吸入氣缸。

然而，我們決定拆下噴油嘴并將他們送去測試。這個(gè)決定是基于初步的檢查，其中也包含進(jìn)氣系統(tǒng)、空氣濾清器、最近才被更換的燃油濾清器，和排氣管冒出的黑煙。此時(shí)，噴油嘴被標(biāo)記它們分別是哪一缸的。測試中心的報(bào)告證實(shí)，第三缸的噴射狀況很差，無法正常霧化燃油。要補(bǔ)足它需要更換一個(gè)噴油嘴，客戶同意維修。安裝新的噴油嘴后，我們能夠得到另一個(gè)數(shù)據(jù)照片。

這個(gè)新的捕獲從曲軸訊號看到更均勻了，排氣脈沖波型也較均勻且重復(fù)。在曲軸訊號仍有一些輕微的跳動(dòng)，但失火不再出現(xiàn)且發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力已經(jīng)恢復(fù)?？赡苁沁m應(yīng)讀數(shù)需要時(shí)間來補(bǔ)償新的噴油嘴，因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)恢復(fù)了平衡?？蛻艉芨吲d他們只需要花費(fèi)一只噴油嘴的錢且對于我們進(jìn)行機(jī)器討論時(shí)可以為他們提供證據(jù)的事情感到印象深刻。

當(dāng)你看到這個(gè)案例，檢測曲軸位置傳感器不僅可以得知傳感器的訊號且結(jié)合數(shù)學(xué)信道可以提供發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的細(xì)節(jié)。

審核編輯 黃宇