预防 2000E发动机油门控制电脑 ECM烧损技术研制

预防 2000E发动机油门控制电脑 ECM烧损技术研制张

张武虎 1 张勇 2 张美军 3

包钢（集团）白云铁矿 内蒙古包头市 014080

一、课题的提出

MT系列自卸矿车是为露天开采设计的重型高负荷运输矿车。这种车具有巨大的载重能力，额定载重170吨，可为矿山或其它非公路原料运输提供有效的运输方式。矿车的推进是由“柴油-电”方式提供的。在“柴油-电”模式下，涡轮增压柴油发动机向与其耦合在一起的交流发电机提供机械能，进而使交流发电机产生三相交流电，然后将三相交流电通过滤波电路整流为相对平稳的直流电，最后输送到装有轮边减速机构的两个牵引电机上驱动矿车行进，形成内能-机械能-电能-机械能的能量转化方式。MT系列矿用汽车搭载了一台全电控K2000E增压发动机，在额定转速下可达到2000马力的功率输出，最大扭矩为7865牛.米。

K2000E发动机安装了两块数据采集、执行电脑，其中Sensors电脑主要负责发动机上面数据的采集，例如：排气温度、进气压力、进气温度等相关参数；ECM电脑主要负责执行人的工作意图，两块电脑根据人的需求相互配合，执行相应的动作，中间用线束链接，例如驾驶员需要让车辆向前运动，此时司机踩下油门踏板，电信号首先要进入GE系统的CPU里面进行运算，然后在向ECM传递出频率信号，频率信号带动EFC执行装置给PT泵的油路中打开一个角度，角度的大小就限制了发动机的转速，角度越大进入发动机里面的燃油就越多，发动机的转速就会更高，因为转速和扭矩成正比，那么相应的车速也会越快；在实际驾驶过程中路况、车速、坡度等客观外界因素比较多，驾驶员要求车辆在坡路上发挥出最大的功率，此时油门的开度达到99.6%，根据相应的转速信号，轮马达发挥出6500牛米以上的扭矩，带动车辆以一定速度前进；ECM是车辆的主要执行电脑，价格也比较昂贵，按照指导价格在6.5万元，因为线束长时间在高温条件下运行，极易出现短路情况，ECM电脑就会烧损，并且ECM属于康明斯的核心部件，电脑里面都做个保密处理，不可以修复和激活，只能更换新的电脑，这样如果频繁的更换，会造成极大的成本费用增加，对降本增效不利。怎样才能减少或者杜绝ECM电脑的烧损是我们需要研究的课题。

二、原因分析

首先我们要分析一下ECM电路的走向，找出那些位置短路或出现故障会造成电脑的烧损；

ECM上共计链接了四个传感器，分别是燃油切断阀、油轨压力传感器、转速传感器、STC分级正时电磁阀；另外还链接一个执行器，让我们逐个分析；

1、发动机转速传感器属于采集发动机飞轮的转速，是采集传感器，根据飞轮上的齿和传感器里面的线圈绘制出正弦曲线的波峰波谷电信号，因为此传感器属于比较重要的传感器，所以在线束布置上采用了双线束双线圈的原理，来增加其可靠性，防止因为线路断开造成发动机程序的混乱。

2、油轨压力传感器主要采集从PT泵出来的燃油压力，K2000E发动机的高压燃油并不是产生在PT泵上，而是产生在喷油器上，所以PT泵出来的燃油压力并不是很高只有140PSI，电压也只有5V，即使短路也不会烧损电脑；

3、燃油切断阀主要是切断进入发动机的燃油，让发动机停止工作，此处的电压为24伏开关电压，安装位置比较接近线束的固定位置，外接线路比较短，只要做好固定和防护不会出现短路情况，并且只有一根接线，负极搭铁。

4、STC分级正时电磁阀是控制每次进入喷油器油杯柴油量的多少，此处电压为24伏，左右各一个，每个电磁阀上有两根接线柱，线路比较长，距离主线束的位置较远，此位置如果发生短路会引发电脑烧损。

按照以往工作过程中的经验来分析，STC分级正时电磁阀线路短路后会造成电脑烧损，线圈内的电阻值为26-40Ω，接在电脑的第20针上，STC阀属于执行机构，如果线路或者电磁阀出现故障后，发动机会冒白烟，燃油不能完全燃烧，长时间运行会出现放炮现象，所以此处的可靠性要求非常高，既不能出现短路更不能出现断路状态。

三、改进内容

确定了问题点寻找解决办法，首先分析电路图，从电路图上可以看出，燃油切断阀的22,23针脚上分别在线束上接了两根5A的保险丝，燃油切断阀的电压也是24伏特，而STC分级正时电磁阀线路中并没有连接任何保险丝，存在一定的安全风险，解决办法只要在线路中串接一根5A保险既能解决问题。

为了安装方便和起到的效果好，确定安装在STC阀附近，经过一段时间的实验，效果良好，现在已经全部安装到车上，经过一年的验证，ECM因线路短路造成的烧损彻底得到了解决

四、效益分析

直接效益：

1、投入费用计算：只需要投入一个保险，每个网采大约在5元钱一个，一次性购买50个，总计：250元。

2. 
   

3. ECM电脑一块4.6万元，按照12台车计算，计：12×4.6=55.2万元，

五、推广前景

此项技改是一项投资少，解决大问题的典型案例，可以向其他兄弟矿山推广，同时还可以向康明斯厂家进行消缺，即出厂的线束和发动机都要集中安装，以杜绝电脑烧损的漏洞。