[故障维修] 英格索兰移动式空气压缩机电气和电子控制系统的工作原理及故障排除方法

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li321123

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发表于 2011-11-13 22:35 |只看该作者 |倒序浏览

本帖最后由 li321123 于 2011-11-13 22:45 编辑

英格索兰VHP750WCAT型移动式空气压缩机
电气和电子控制系统的工作原理及故障排除方法
英格索兰VHP750WCAT型移动式空压机广泛应用于水电、矿山、铁路、修船等建设行业，为其提供所需要的高压空气气源。该型空压机采用英格索兰非对称螺杆主机，卡特彼勒最新型电子式C9柴油发动机，以及最先进的英格索兰Wedge®•“慧智”空压机综合电子管理系统等配置，具有更加节油、耐久、坚实、可靠。
空气压缩机Wedge®•“慧智”空压机综合电子管理系统具有电子监测和控制系统，该系统采用楔形控制器进行控制。电气系统将所有的开关和传感器与楔形控制器联接，楔形控制器采集空气压缩机的运转数据、发出警报和进行控制。使其执行监测和控制功能。
1、楔形控制器是一个具有模拟和数字输入输出的微型控制器，它有以下四个功能：
（1）以50毫秒的间隔搜索全部模拟和数字输入信号，将模拟信号值与最小值和最大值比较，如果输入值超出范围，发出警报或自动熄火。
（2）控制空气压缩机的排气压力。楔形控制器监测压力调节系统的压力，改变发动机的油门，使排气压力保持在设定值。
（3）通过CAN（Control Area Network）总线与卡特彼勒C9柴油发动机通信。
（4）具有故障诊断功能，通过楔形控制器的报警灯来显示故障码。当空气压缩机故障报警灯亮时，显示空气压缩机故障码；当发动机故障报警灯亮时显示发动机故障码。通过故障码来排除故障。
2、空气压缩机几种常见故障码的描述和故障排除

图1                                  图2

                  楔形控制器                            楔形控制器

            J1-5                                     J1-4
            黄色                                     黄色
            W1  W096                               W1  W095
      1                                     1
                        空压端排气                            分离器罐
                        温度传感器                            温度传感器
                        RT2                                  RT1
      2    褐色                            2       褐色
            W1  W097                               W1  W097
            W1  P1-6                               W1 P1-6
            J1-6                                     J1-6

                  楔形控制器                         楔形控制器

（1）故障码6，发动机进气歧管温度过高
楔形控制器已接收到发动机进气歧管空气温度高于82℃（180℉）的信号。检查发动机产生进气歧管空气温度高的原因；进气歧管温度传感器故障，传感器断路；或与电瓶正极或搭铁线短路。。
（2）故障码32，空压端排气温度传感器RT2有故障如图1
楔型控制器从温度传感器接收到超过限度的读数，可能高于或低于正常温度。出现该故障码时，发动机将自动熄火。
排气温度传感器RT2是热敏电阻温度传感器，空压端排气温度用热敏电阻RT2检测。热敏电阻装在空压端排气管内，与导线束W1联接。其测量温度范围是-34℃—124℃（-30℉—255℉），其电阻值是10K欧姆。
如果楔形控制器的RT2读数不正确，卸下热敏电阻，在导线束插座装上热敏电阻模拟塞（I-R22073878），再检测读数，应为32℉±5℉（0℃±3℃）。如果读数正确，更换热敏电阻；如果读数不正确，检查分离楔形控制器插座P1，在针P1-5和P1-6之间联接一个欧姆表，其读数应为33.2k欧姆±1%。如果读数正确，更换楔形控制器；如果读不正确，表明导线束W1或针P1-5、P1-6有故障。
（3）故障码33,压力传感器PT1有故障如图3
楔形控制器已接收到压力传感器PT1的读数超出限度的信号。可能是高于或低于正常压力。故障码33是警告状态，发动机不会熄火。如果传感器损坏，因压力超出范围，可能使发动机自动熄火。
楔形控制器通过PT1检测油气分离器罐内的压力。这是一个安装在分离器罐顶部的表压力传感器。楔形控制器向插座针B（+5V）和A（搭铁）之间供给5V直流工作电压。插座针C联接到楔形控制器输入接口。信号电压范围为0.45-4.5V。传感器测压范围是0-225psi或0-500psi
为了检验PT1的工作情况，和PT1并联一个压力表。试验表最小精确度应为1%，以便符合PT1的精确度。用楔形控制器的诊断功能显示PT1的读数。如果PT1检测的结果与试验表不一致，更换传感器；用模拟压力传感器（I-R#22168868）替换PT1，用楔形控制器工况诊断系统测量PT1的值，应接近30-50psi。如果不是30-50psi，表明导线束或楔形控制器有故障。
（4）故障码50，油气分离器罐内温度过高
楔形控制器从温度传感器RT1接收到分离器罐内的温度高于119℃（247°F）。
出现故障码50时发动机将自动熄火。
该故障码出现时应检查空气压缩机冷却通风是否受阻；空压机油冷却器是否堵塞；空压机油温控阀工作是否正常；发动机风扇皮带是否过松或断裂。。
（5）故障码53，油气分离器罐温度传感器RT1有故障如图2
楔型控制器从温度传感器接收到超过限度的读数，可能高于或低于正常温度。出现该故障码时，发动机将自动熄火。
排气温度传感器RT1是热敏电阻温度传感器，空压端排气温度用热敏电阻RT1检测。热敏电阻装在油气分离器罐侧面，与导线束W1联接。其测量温度范围是-34℃—124℃（-30℉—255℉），其电阻值是10K欧姆。
如果楔形控制器的RT1读数不正确，卸下热敏电阻，在导线束插座装上热敏电阻模拟塞（I-R22073878），再检测读数，应为32℉±5℉（0℃±3℃）。如果读数正确，更换热敏电阻；如果读数不正确，检查分离楔形控制器插座P1，在针P1-4和P1-6之间联接一个欧姆表，其读数应为33.2k欧姆±1%。如果读数正确，更换楔形控制器；如果读不正确，表明导线束W1或针P1-4、P1-6有故障。
（6）故障码54，压力调节系统压力传感器PT2有故障  如图4

图3                                     图 4
                        分离器罐                               调压系统
楔形控制器    P1-8褐色压力传感器 PT1  楔形控制器 P1-8褐色  压力传感器 PT2

               W119                                  W121
            P1-7 桔黄色                               P1-9桔黄色

               W098                                     W100
            P1-10 紫色                               P1-10紫色

            W120                                     W122
            W1导线束                               W1导线束
楔形控制器已接收到压力传感器PT2的读数超出正常压力范围的信号，可能是高于或低于正常压力。故障码54是警告状态，发动机不会熄火。
楔形控制器通过PT2检测压力调节系统的压力。这是一个安装在靠近进气卸荷阀的表压力传感器。楔形控制器向插座针B（+5V）和A（搭铁）之间供给5V直流工作电压。插座针C联接到楔形控制器输入接口。信号电压范围为0.45-4.5V。传感器测压范围是0-100psi。
为了检验PT2的工作情况，和PT2并联一个压力表。试验表最小精确度应为1%，以便符合PT2的精确度。用楔形控制器的诊断功能显示PT2的读数。如果PT2检测的结果与试验表不一致，更换传感器。用模拟压力传感器（I-R#22168868）替换PT2，用楔形控制器工况诊断系统测量PT2的值，应接近30-50psi。如果不是30-50psi，表明导线束或楔形控制器有故障。
（7）故障码71，CAN总线
楔形控制器不能与发动机控制器通信。接收不到CAN总线传输的发动机参数。楔形控制器用诊断显示功能不能显示发动机参数。故障码71是报警信号，空气压缩机继续运转。
导线CANH、CANL和SHLD是主导线束内的电缆。CANH代表CAN HI，代表CAN LO，SHLD是CAN总线的屏蔽线。CAN总线承担发动机与楔形控制器之间的通信，以及发动机与其它联接到总线的装置之间的通信。CAN总线也叫做区域控制网，因为它可以与多个装置联接。
CAN总线有两个终端电阻，一个靠近发动机控制器，另一个靠近楔形控制器。两个电阻均为120欧姆。两个电阻跨接网线并联。电阻安装的专用的德国插座上。两个电阻分别标有R4和R5。
楔形控制器安装在控制盘的后面。电阻R5插在靠近发动机控制器的导线束上；电阻R4插在靠近楔形控制器的导线束上。出现该故障码时应按如下步骤排除故障：
步骤1：确认导线束P1的插头针34、35和1牢固地插入楔形控制器的插座内。
步骤2：确认C-9发动机的导线插头针17、18和16牢固地插入发动机电子控制器的插座内。
步骤3：将万用电表调到测电阻档。从楔形控制器拔出导线束P1的插头。将万用电表的一根表笔与P1-34联接，另一根表笔与P1-35联接。如果读数接近60欧姆，进行步骤5，否则进行步骤4。
步骤4：如果未得到步骤3的结果，表明线路有故障，可能是导线断线或插头针损坏。检测导线束CANH和CANL，确认从插头P1到插头P2无断路。检测电阻，确认无断路。必要时修理导线束。
步骤5：将万用电表调到测直流电压档。导线束与发动机控制器和楔形控制器联接。将钥匙开关拧到通电位置（ON），但不起动发动机。用绝缘穿刺探针将万用表的红测针与P1-34连接；将黑测针与电瓶负极或控制盘后面任一条褐色导线联接。将万用电表红测针与导线P1-34分开，与导线P1-35联接。两次测量时万用电表读数应接近2.5V。如果不是2.5V，应更换楔形控制器。如果楔形控制器是好的，按步骤4检查导线束。
（8）故障码73，自动启动停机控制器通讯故障
楔形控制器不能与自动启动停机控制器通信已经有17秒钟。证明有通信故障。
出现故障码73是报警状态，发动机不会熄火。因通信故障自动启动系统可能不能正常工作。
如果CAN总线与发动机的通信正常，检查CAN总线到自动启动模块的电源联接。如果总线与发动机无通信，检查导线束中的CAN总线。
检查自动启动控制器的电源和接地线是否正常，如正常，则应更换自动启动模块。