共轨原创 | 挖掘机憋车掉速知多少

共轨导读

工程机械在今年4月1日也正式步入第三阶段排放了，电控的工程机械维修需求逐渐攀升，越来越多的泵友在“在线问答”模块中问及到工程机械维修方面的棘手问题。今天，小轨就和大家开聊挖掘机。

市面上的挖掘机种类有很多，外资品牌如卡特彼勒、小松、沃尔沃、日立、神钢等等，国产品牌如三一、徐工、中联重科等等。不管是什么品牌，只要能为客户干好活，挣银子，就是好挖掘机。但是挖掘机就像人一样会生病，而且也像人一样有大病、有小病。今天小轨先说说挖掘机掉速憋车这种症状。如果要把挖掘机憋车、掉速的故障比作人的病症，那绝对可以说得上是重病，因为一旦出现这种病症，挖掘机只能停工。

名词解释

1、油门旋钮：

对于卡车，发动机转速会根据路况不停的调整（通过油门踏板）；挖掘机作业的时候，发动机转速基本不变。1000转每分钟或2000转每分钟，是通过油门旋钮来调节的，油门旋钮的旋角固定后，发动机的目标转速就固定了。

2、能量转换：

挖掘机是以发动机作为动力源，以液压系统来做工的。发动机产生机械能，再由液压泵将机械能转换成液压能，最后液压能再经过液压油缸，液压马达做工。

3、挖掘机功率平衡：

发动机提供的动力与挖机需求动力应该匹配，其中发动机在额定功率范围内输出动力，并且可以通过调整喷油量，调整动力输出大小，而液压系统就是消耗这部分动力，这两者最好的关系就是相等，否则，前者大于后者时会浪费燃料，增大柴油消耗，发动机噪音加大，后者大于前者时，发动机就会因为带不动液压泵而掉速或者熄火，换句话说挖掘机的发动机与液压系统要时刻匹配才可以。

4、憋车、掉速：

憋车是指挖掘机装置作业时，工作装置遇到负载，发动机熄火的故障现象。

掉速是指挖掘机工作时，工作装置遇到负载，发动机转速异常的下降的故障现象。

5、转速范围：

挖掘机配备的发动机转速范围，一般是800-2400转每分钟，不同厂家，不同机型会有一点差别。

6、溢流：

以动臂为例，当动臂提升到极限最高处时，此时依然抬起动臂，这种状态就叫动臂提升溢流，所以溢流是指某个动作极限位置时，依然操作该动作的一种状态，此时液压系统压力最高。

7、挖掘机的组成：

可以分为上部回转体，下部行走体、前端部件三大部分。

所谓动臂、斗杆、铲斗、动臂油缸、铲斗油缸及其他名词所对应的实物，请在下图中查看。

故障案例1

一台20吨、中型挖掘机配电喷发动机。

故障现象：动力不足工作时掉速。油门旋钮最大位置时发动机转速在1700rpm左右波动，正常时应该2100rpm。

一

排查过程：

1、利用诊断仪检查发现有故障码，故障码解释为：

燃油供给不足或无压力输送（此处的燃油供给不足或无压力输送是共轨压力低的意思，与P1012，P0087是同样的意思）。

2、根据故障码，初步判断为燃油供给系统的问题。

首先检查低压油路，绕开燃油箱，滤清器，油水分离器等。利用燃油桶直接“打吊瓶”试车（即“打直通”），故障依旧，排除低压油路。

3、排除低压油路后，将注意力转向燃油高压系统的柴油泵、共轨、喷油器。

根据操作的难易程度，先用诊断仪做喷油器断缸实验（此处的断缸是指通过诊断仪让某缸喷油器不工作5秒钟，此期间通过发动机的声音抖动情况来判断喷油器是否正常工作。此发动机喷油器为气门室罩盖内置喷油器，不方便检查喷油器回油量所以希望通过断缸实验来判断喷油器的好坏）。进行断缸实验，发现2、3、4各缸在断缸期间发动机的声音有变化，但是不是很明显。判断喷油器有可能工作不良，更换所有喷油器，但是故障依旧。

4、接下来检查柴油泵和共轨。

首先检测共轨压力限制阀，将共轨上压力限制阀回油管接头松开后，用螺栓堵住回油管上回油口，将压力限制阀出口敞开后试车，压力限制阀有泄油，机器正常工作时此处应无回油（挖掘机上的共轨压力限制阀的作用与卡车上的作用是相同的，而且正常工作时，都是没有泄油的），更换共轨总成后故障解除。

注：根据各位泵友以往的经验，当压力限制阀打开时，阀体的温度会比共轨管的温度高很多，也可以根据这个特点，用手直接感觉来初步判断。

二

知识延伸：

共轨压力低，故障原因有很多例如油路堵塞、油路漏气、油泵柱塞磨损、流量计量单元异常、回油漏损量加大等等，但是总结来看问题一般可以分为两块，一块就是高压系统的进油出现问题（例如低压油路堵塞、进气、流量计量单元卡滞等等）。另一块就是系统密闭保压有问题（例如压力限制阀、喷油器、泵柱塞等）。利用打直通的方法来判断低压油路。启动机器观察柴油泵出口油柱高度（正常约为3-4cm），以及边用手按住碰出油口边盘车，看是否能封住出油口等手段来判断油泵是否有问题，正常情况是封不住的，关于共轨限压阀则可以用手感觉温度来初步粗略判断，喷油器则通过断缸实验，测量回油量等手段来判断。

故障案例2

一台30吨挖掘机配五十铃6缸电喷发动机，配电装燃油供给系统和控制系统。

故障现象：机器工作时而正常，时而憋车、掉速，每天出现多次，此机器当憋车掉速时，还伴有黑烟排出。

一

排查过程：

1、首先利用诊断仪检测，无故障代码，系统正常。

检查数据流，发现增压压力只有42KPA，正常应该100-200KPA左右。

 2、根据数据流和黑烟故障症状，判断进气有可能泄漏或者堵塞，于是检查空滤及进气连接管路是否堵塞或脱落，但未发现异常，脱开涡轮增压进气道管路，故障依旧。

3、检查增压进气压力传感器相关。

将插头拔下，各针脚电压为5v、5v、0v数据正常，怀疑传感器本身损坏，于是将此增压压力传感器安装到其他挖机上，增压信号42kpa，机器工作也异常。锁定为传感器本身的问题，更换新传感器之后故障解除。

二

知识延伸：

发动机的喷油量受ECU控制，而ECU又是根据各种信号来控制喷油量的。这些信号信号之中增压压力、共轨压力、冷却液温度对喷油量会有较大影响，所以请重点关注。

故障案例3

一台小型挖机，7T左右，配备机械式柴油泵，非共轨系统。

故障现象：挖掘机憋车，动臂、斗杆、铲斗、行走溢流时，均会憋车熄火。

一

排查过程：

1、连接诊断仪，未发现故障码，此机器未安装液压泵输油压力传感器未能检测到数据，而且是配备老式直列机械式柴油泵，发动机数据也没有。所以先做常规油路检查。

2、首先检查低压油路，绕开燃油箱，滤清器，油水分离器等。

利用燃油桶直接“打吊瓶”试车，故障依旧，因此暂时排除低压油路。

3、再检查气路。

空滤摘掉，进气管上气道直接打开，故障无变化（一般7吨以下挖掘机的发动机不配备涡轮增压器）。

4、机器作业时泵声音较大，而且输送压力油的油管有较大震动。

检查液压回油滤芯（液压系统任何一个部件损坏时产生的异物都会随着液压油流动到回油滤芯上，滤芯上就会有过滤下来的异物），发现有铜屑（液压系统正常工作时，必须系统保持清洁无污染，出现金黄色的铜屑一般是泵或马达的配油盘损坏）。

5、拆开液压泵下部的排油口和减震管，发现排查的液压油中也有铜屑，（液压泵损坏时，内部肯定会有损坏的结构件碎屑，一般会一部分留存在液压泵中和液压泵的减震管中）。拆检主泵发现严重损坏。维修液压泵后验机，故障解除。

二

知识延伸：

对于挖掘机来说，液压系统也是有可能导致这种憋车掉速的，这是因为液压系统把发动机拖垮了，也就是发动机带不动液压系统了。

总结

前面的案例虽然故障现象都是憋车，但是故障原因却不相同。有柴油油路问题，有发动机电控系统问题，也有液压系统问题。前两个案例，不管是挖掘机还是卡车，只要动力是发动机提供的，发动机动力不足时，机器动力肯定也不足，所以挖掘机表现出憋车、掉速，而卡车则表现出少档、车速加不起来。

而第三个

案例则是挖掘机液压系统方面的问题，这方面就和卡车不太一样了。为了保证挖掘机正常工作，发动机的功率必须要大于等于液压系统的功率，否则就要憋车掉速。而液压系统的功率由液压系统的压力和流量决定。挖掘机工作时液压系统的压力由外部负载决定，机器液压系统自身无法控制，但是液压系统可以控制系统的流量，那么通过控制液压系统的流量就可以控制液压系统的功率，进而控制与发动机的平衡。举个例子，发动机最大能够输出100KW的功，液压系统需要90KW，发动机就会减小喷油量输出90KW的功给液压系统，两者平衡，机器正常工作。当液压系统需要110KW的功时，而发动机最大只能提供100KW，还少了10KW怎么办？液压系统此时通过减小流量输出从而使液压系统的需求从110KW降低到100KW，使发动机和液压系统依然平衡。所以对于挖掘机来说系统流量调节装置就是来保持平衡的，此装置一般按照在液压泵上。如果它失效，机器极可能是要憋车掉速的。

问：

到底有哪些原因可能会造成挖机的掉速憋车呢？

1）低压燃油系统故障 （如:油管受冻或者堵塞；滤芯结蜡或者安装错误）。

2）进气系统故障   (如:空气进气管脱落;空气滤芯堵塞)。

3）高压供油系统故障   (如:柴油泵损坏;共轨压力限制器卡滞;喷油嘴磨损或者卡滞)。

4）电器系统故障   (如:ECM故障， 共轨压力信号异常等)。

5）发动机机体故障  (如:气门磨损;活塞问题;缸套问题等)。

6）液压系统流量调节装置失效 （调节装置的阀芯卡滞、液压油道堵塞等）。

7）排气系统异常 （排气管堵塞，EGR卡滞等等）。

问：

面对这样的问题时，首先要分辨出是液压系统的问题还是发动机的问题。怎么分辨？

1）有故障码时，依据故障码的解释来判断。

2）没有故障码时，看发动机排烟和声音。

如果是液压系统的故障，发动机全力工作时带不动，此时发动机声音发闷，可能会有一点点黑烟。

3）还可以利用挖机上某些装置减小泵流量，观察故障现象是否减轻。

如果减轻一般是发动机的问题，如果没减轻一般为液压系统问题。

问：

如果确定是发动机的问题，然后怎么办？

观察数据流，故障码，找到异常点如共轨压力、增压压力、有些机器还有低压油路压力、进气压力、燃油喷射量等等，来寻求突破点。利用打直通、断缸、脱开增压进气前的管路等方法快速判断。关于此类故障的诊断思路，小轨之前写过相关的文章，这里大家再一起复习一下。

故障排查方法之：发动机动力不足

故障排查方法之：发动机偶尔无力

问：

如果是液压系统那对这问题，该怎么处理？

那首先就要知道这种挖掘机的流量调整单元的工作原理，只有知道原理了，才能看得懂数据（比如液压管路压力只有2MPA，或者液控电磁阀始终出压力油这些情况是正常还是不正常），利用不正常的点作为突破口，利用原理去推导和检查。所以要求大家要懂挖掘机液压系统的工作原理，这方面的内容需要各位泵友今后多多积累。