卡特彼勒C-9发动机常见故障及处理方法

本文介绍了卡特彼勒C-9发动机在生产运行中出现的几种故障，以及解决这些故障方法和措施。虽然此型号发动机主要应用与挖掘机等工程机械领域，但其机械原理相通，值得我们船舶动力领域借鉴。

(1)直列6缸水冷柴油机，功率200 kW,额定功率转速1800~2000rpm。 

(2)该发动机采用液压电子喷射单元(简称HEUI)燃油系统，工作原理图见图1。 

图1 工作原理

液压泵(俗称髙压机油泵)把低压机油加压到6~25 MPa的促动压力，用液压能驱动喷油器泵出燃油，燃油的喷射压力随机油的促动压力升高而升高，与发动机的转速成正比关系。

机油促动喷油器压力靠液压菜内部的压力调节器来调节，发动机电子控制器(简称ECM)比对各传感器的信号，给调节器一个电信号调节机油压力。

燃油输油泵把柴油输送给喷油器，燃油压力调节器调整燃油的低压压力。 

当室外温度在0℃左右时，机器作业后正常停机，操作人员检査机器结束后，起动发动机，转速满足起动最低转速,发动机打不着火。

1.液压泵的促动压力不足

液压泵的促动压力不足见图2。

图2 液压泵剖面

(1)供给液压泵的初级机油压力不够,管路堵塞，没有足够的油加压。 

(2)发动机润滑机油在液压挖掘机使用的过程中，内部环境恶劣，高温极易使机油热氧化安定性变差，生成油泥、漆膜和其他的沉淀物，机油如得不到及时更换，沉淀物中夹杂的微金属颗粒加剧液压泵柱塞和缸体之间的磨损，严重时卡死压力调节阀。 

(3)鉴于液压泵对机油品质要求高，必须定期更换机油，有时要根据作业时间和工作量缩短换油时间,在连续高强度采矿时机器工作300 h更换机油。 

(4)机械检测法拆开液压泵高压出口歧管,安装一块量程为40MPa压力表，起动发动机，压力低于5 MPa起动困难,冬天低温肯定起动不着。 

(5)ET检测法C-9发动机高压机油压力通过传感器给ECM信号，用卡特彼勒电子工程师（Elec tronic Technician简称ET)，通过端口和专用计算机相连,打开状态信息，起动发动机，显示实时状态参数，液压促动压力低于5 MPa,说明液压驱动系统存在故障。 

(6)上述2种检测结果大部分是液压泵故障，只需更换液压泵，故障就可排除,专业技术人员对损坏的液压泵进行检修，为了降低风险也可以通过卡特彼勒的经销商调换再制造液压泵,节约修理成本。 

特别注意的是更换液压泵时必须对髙压机油通道进行清洗，防止赃物损坏喷油器。

2.机油粘度不对  

(1) C-9发动机使用卡特彼勒研制开发的粘度分类等级为SAE15W-40专用机油，同时假冒劣质机油冲击市场。

如果运动粘度偏大,劣质的机油也会造成发动机在冬天低温情况下冷起动不着火。

图3  喷油器工作原理

见图3:机油枯度偏大,电磁阀阀芯和阀体之间的附着力增大,阀芯提升的阻力增大,而电磁阀的功率很小，电磁力不能克服回位弹簧和机油的液阻产生的合力，阀芯不能开启,喷油器针阀顶部的高压机油不能进入回油腔,针阀抬不起来,燃油喷不进燃烧室内。

虽然用ET检查高压机油泵的促动压力，按正常起动操作时可达10MPa,完全达到起动压力要求，发动机就是不能着火。 

(2)在使用单位的现场一般没有实验室对机油的品质进行检测，有经验的操作人员用手可以感知油的粘度，不能做较为准确的判定,可以采集过去使用过的合格机油样品和现用机油样品在同等条件下做冷冻处理，进行比对后可以直观看出两种机油的流动性，从表现出的不同物理现象，得出成份不同，从而判断油品好坏，既解决起动不着故障,又用简易的方法检测机油性能，合适的机油粘度能够保证HEUI燃油系统正常工作。 

(1)冷却液品质变化会降低冷却效果,致使发动机温度升高，ECM自动降低发动机转速，功率下降,不断窜入散热器中的柴油稀释冷却液的同时，从散热器盖溢出,污染散热器表面。 

(2)发动机的喷油器工作不良,局部温度过高，液压散热风扇比例电磁阀调节失效，加速了O形密封圈老化,低压柴油区的压力高于冷却液的压力,柴油窜入冷却液区。 

(3)拆掉喷油器固定螺栓,用撬杆取出，用一只 M24x2的丝锥焊接在长150 mm杆上，制作专用的取冷却套的飞锤工具(见图5),

旋转丝锥,咬住金属套，利用飞锤的力量很轻巧就可以取出冷却套，更换密封圈,压入新套,故障排除。 

END