CAT系列柴油机故障
分析
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及排除
吴效金
摘要:卡特彼勒柴油机具有优越的性能、广泛的适用性，所以成为油田工业最可信赖的动力产品。卡特彼勒柴油机为油田的车载钻机、修井车、压裂车和泥浆泵等设备提供可靠的动力。现用的(YLC1050型，SS2000型，SJ2000型)压裂泵车，台上分别装载有CAT3508、3512、3512B柴油机，使用过程中经常会遇到各类不同故障，本文将针对实际运用中发生的几项故障展开分析。
关键词:CAT柴油机 故障 排除
一、CAT3508型柴油机动力不足
1、故障现象
YLC1050 型压裂车台上CAT3508柴油机动力不足，
表
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现为:空挡运转时正常;II、III挡运转时，转速掉至1350-1420r/min(正常工作范围:1790-1850r/min)，泵压35-40Mpa，且冒黑烟;低怠速及停机时，冒白烟;燃油回油管过热、燃油消耗明显增多。
2、故障现象分析及排除
产生故障的原因可能有:燃油品质差、燃油压力低、气门间隙不对、发动机的某缸单体泵不工作、进气系统漏气、涡轮增压器积炭、油门执行器系统故障等。
按照由简单到复杂的步骤去逐项排除:先检查油品是否合格，检查结果燃油品质合格;检查发动机各缸是否正常工作，经检查各缸均工作正常;检查燃油压力是否过低，回油量是否过大，回油阀压力是否足够，因此检查回油阀;检查气门间隙，按照气门间隙的容许范围检查调整进、排气门间隙;检查进气系统正常。
完成上述检查后再次试机，柴油机在I-III挡工作时，排烟正常，转速和泵压均低。III挡操作时，油门执行器不动。采用手动操纵油门控制拉杆加油，发动机转速明显升高，但有冒黑烟现象(可能是手动操纵油门控制拉杆力度不均引起)。随及检查执行器的电路部分，结果正常。拆解执行
器，发现内积污垢。检查并清洗各部件，安装已检查清洗过的执行器，再次试机，发现故障现象明显减轻。试机观察各挡工作状况，发动机转速、泵压及排烟均正常。
二、CAT3512柴油机启动时，无启动迹象
测试步骤1:
确定紧急停机开关已经复位。在接线箱里TS21和TS26接线柱之间接一个电线开关。立即关闭开关，发动机不能启动。
故障原因:
启动(停机)开关或者远程启动开关坏了(不论哪个都不能首先工作)，或者是开关线路有问题，更换或者检修使其正常。
测试步骤2:
在接线箱里TS26和TS24接线柱之间连接开关。立刻关闭开关，发动机不能启动。
故障原因:
1、电子速度开关或者紧急停机开关是坏的，转到测试步骤3。 2、转到测试程序第四阶段，如果发动机曲轴仍然转动，复位CB5断路器，尝试一次测试步骤2。
测试步骤3:
在接线箱里的ESS—12(电子速度开关—12)接线柱和TS26接线柱之间连接那个开关。立刻关闭开关，发动机不能启动。
故障原因:
1、紧急停机开关或者接紧急开关的线路有问题。停机，更换紧急停机开关或者维修连接的线路。
2、电子速度开关或者连接电子速度开关的线路有问题。停机，更换电子速度开关或者维修连接的线路。
测试步骤4:
检查在接线箱里TS24接线柱的电压。
故障原因:
1、电压低(1,2V)。
停机，给电池充电或者维修蓄电池电缆端线和电池之间的松动接头。 2、电压在20伏特以上。
停机，安装好的发动机启动开关、磁力开关、电磁齿轮或者启动马达是坏的，或者断路器CB2没有复位。
3、电压接近零(小于1V)。
断电器CB5正超负荷或者坏了。停机，查找维修短路或是超负荷，或者更换CB5。
三、CAT3512B型柴油机无规律自动熄火
1.故障现象
SJ2000 型压裂车台上CAT3512B柴油机在施工中多次发生无规律自动熄火，熄火后重新启动，柴油机工作正常。现场调取历史故障代码(SPN263 FMI4;SPN1180 FMI8;SPN1181 FMI8)与机动组、卡特服务商、四机赛瓦服务商联系，要求服务商尽快到现场排除故障。
表1 熄火次数统计表
施工序号 施工井号 工况 备注 日期
1 10.15 川平49-24-6 喷射熄火1次;加砂熄火2次
2 10.27 川平49-24-13 加砂熄火3次 15日-26日期
间未发生熄火 3 10.29 川平49-24-14 怠速熄火1次;喷射熄火1次;加砂熄火2次
4 11.8 川平49-21-4 加砂熄火2次
2、现场监测
易初明通维修人员赴驻地对柴油机进行检查，通过ET调取历史故障代码263-4(数字传感器电压低于正常值)、827-8(左排气温度传感器异常)、828-8(右排气温度传感器异常)，对柴油机进行实时监控，未发生熄火现象。11月8日，维修人员随设备上井参与施工验证，监控期间柴油机再次发生两次熄火，现象与前几次相同，未出现新增故障代码。施工结束后通过断开传感器插头的方法测试，柴油机运行正常，故障原因无法确定。易初明通维修人员认定与柴油机自身无关，需四机塞瓦对柴油机延伸到控制
系统电路部分进行全面检查。
图1柴油机故障代码显示图 图2柴油机故障代码显示图
随后四机赛瓦维修服务人员，设备负责人，易初明通负责人维修人员一起到施工现场，对控制系统电路进行全面检查各线路接头连接牢固，启动柴油机约30分钟，未发生熄火，无法判定是否控制系统线路引发柴油机熄火。
3、后期检修
在四机赛瓦与易初明通均无法做出故障原因判定，经使用、维修三方经协商，提出检修
方案
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:先由四机赛瓦对柴油机延伸到控制系统电路部分进行全面检查，查控制系统连接线路内部通断情况，均无法找出故障原因。 随后在施工现场进行带负荷运转3小时以上无熄火现象。 4.故障原因
1(控制系统连接线路某处接触不良
2. 控制系统电束插头密封不良进水造成短路(天下雨或洗车造成)
参考文献:1、卡特发动机的保养与检修
2、卡特发动机维修手册
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