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我国输变电工程设备维修对策探讨摘要:电力工业是设备,技术,资金密集的工业,为争取达到获得输变电工程设备寿命周期总费用最低的目的,提高设备的可靠性、经济性以适应电力生产.建设的迅速发展,本文初步探讨了输变电工程设备管理中设备的维修方法。如何借鉴国内外现有维修理论和实践的发展成果,结合电力行业自身的探索得到的经验,依靠科技进步,选择合理高效的输变电设备维修策略,是供电企业期待研究的一项重要课题。关键词:输变电设备维修对策1我国电力工程设备维修存在问题近几年来,国内供电企业由于固定投资的大量增加,设备数量增长较快,而企业由于减人增效的需要,维修人员数量增长不大,同时,由于供电可靠性等要求的提高,使得很多设备难以进行停电维修,因此,基于定期维修的计划预修体制己逐步不适应现有企业的要求。此外,设备质量的提高,也使得维修策略的改变成为可能。在这种情况下,国内供电企业以设备状态维修为突破口,开展了设备维修策略改进的实践和探索。国内供电企业设备状态维修主要是利用现有成熟的技术手段和方法对设备运行状况进行监测,利用专家系统对设备在线和离线测试数据进行分析并综合判断设备的运行状态,对设备未来的运行状态进行预测,以达到延长设备维修间隔时间、提高设备维修合理性、降低整体维修费用的目的。所采用的技术手段主要是设备在线检测披术和设备状态评估技术,前者主要是对变压器、开关、电容型设备、避雷器等的电气和机械状态参数进行实时测量;后者则是通过对历史和实时数据的分析,采用模糊数学、专家系统、神经网络等技术评估和预测设备的状态,实现方式主要体现为计算机维修管理系统(CMMS)。2输变电工程设备维修对策输变电工程设备维修对策涉及较多,主要包括复杂大系统可靠性评价、先进的传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、寿命估计等领域。其中以先进的传感技术以及故障诊断的信息处理技术为研究热点。先进的传感器是实现预测性维修的重要手段,是一个长盛不衰的研究热点。这是因为,故障诊断技术的发展首先决定于能否获取尽可能多的有用信息,这是数据处理和诊断决策的基础。为了提高故障诊断水平,研究各种新型传感器便成为电力界的研究热点。原来用于军事的传感技术,也有一部分移植到电力设备的状态监测上来。美国电力研究院已开发出一种直接测量分析油中气体的半导体传感器,它可在线直接测量和分析油中的4种气体并监视其变化趋势,现已用于一些电力部门的变压器。下一步工作是把测量微水的传感器和它集成起来,并配合负荷电流测量,进一步研究油中气体、水分随负荷的变化关系。对采集到的信号加工处理,要比采集信号本身更为困难,信号加工和处理的目标有:从现场中人量的背景干扰信号中提取有用的信号;根据测得的信号进行故障分类;判断故障的严重程度,以便决定设备是否需要退出运行。为抑制现场测量中不可避免的干扰,除了应用硬件滤波器和数字滤波技术以外,近年的研究发现小波变换技术可有效地滤除稳态信号(如现场测试中经常遇到的载波信号干扰和噪杂声干扰),可以把有用信号从比信号强几个数量级的干扰中提取出来。故障信号的分类则是更为困难的研究课题。过去用频谱来区分故障类型的方法有很大的局限性。因为许多不同类型的故障信号频谱往往有一部分甚至大部分是重叠的,在频域内很难加以区分。研究故障的“指纹特征”以及提取和识别指纹特征的方法便成为故障诊断研究的一个重要的分支。在研究的故障分类方法有:神经网络、专家系统、小波分析、分形维分析等。3输变电工程设备策略的实现(1)开展状态检修需要观念更新国内由于多数供电企业中长官意志、总工的水平往往左右着技术的开发和投入,对于新技术的探索和应用发展极不平衡,左的路线下大上特上在线检测设备,研究探求实施对电器设备的状态检修,右的思想影响下不认可在线技术和设备,仍抱着运行规程实行周期维修。而同时由于进行在线检测设备研究制造的公司、研究所或大专院校,仍然停留在研究的水平上,成型的技术还不能确证,可靠的、大批量、廉价的设备还不能推出,供电公司电气设备实行完全意义上的状态维修确实不具备条件。因此状态检修首先要在剖析现行各专业规程的基础上,结合设备现状制定出一个可靠、有效、客观的指导性文件。既保证专业规程规定的技术条件、标准、工艺等的执行,又要对设备检修的“周期规定”逐步改革。(2)开展状态检修需要加强管理,综合考虑经济性开展状态检修工作首先要领导重视。在科学管理的基础上,领导要敢于承担技术责任,要建立起负责、策划,组织、协调并指导状态检修工作的领导小组;以协调变电、配电、检修、继保、试验及其他相关专业部门的分工、配合、衔接、实施等各项具体工作。安装在线检测设备,对于一个220kV变电站动辄四、五十万元,而像邯郸供电公司拥有的变电站和设备数量,全部落实在线检测就需要两、三千多万元,且检测设备本身的运行可靠性受元器件、通讯技术等的影响,也存在相当大的不稳定性,其自身的维护成本亦不低,还不能达到减人增效的目的。(3)开展状态检修需要考虑技术先进性和成熟性电力设备的状态监测技术、状态诊断技术、状态检修技术等,目前都处在不断完善和发展的过程中,几是有利于及时、准确地了解设备状况的各种手段,无论是在线的、离线的,电气的、非电气的方法都值得考虑。利用各种新老手段所监测到的参数与人们最关心的设备强度、残余寿命之间并没有一一对应的关系。而充分运用专家经验及人工智能建立的专家系统将十分有利于做出较为正确的综合诊断分析,从而该试的试、该修的修,而在实验和维修工程中所暴露出的新情况又丰富了经验、完善了专家系统。目前对设备状态的诊断主要是建立在大量数据的统计分析上。历年来的试验、运行、检修等数据,设备异常,事故记录的反复调用、比较分析等,随着计算机技术和人工智能技术的发展,形成了设备诊断的专家系统。使设备管理工作的标准化、程序化及数据资料的完整化应用于指导检修实践,用专家系统进行综合判断,不但减少人力、减少出错,而且由于已总结了大量的专家知识和相应的有关规程、标准,同时将模糊数学、人工神经网络、小波分析、遗传算法诊断等技术应用到电力设备的绝缘诊断中,使诊断的准确度高、速度快,诊断过程更接近人类的科学思维程序。(4)开展状态检修需要提高人员素质状态检修涉及的专业面广,需要各类专业人员协同工作。特别是大型变电站的设备检修、预防性试验,均需大量专业人员的参与。从变电检修工作的特点看,变电检修人员必须是专职人员,才能确保变电检修的工作质量,这就需要高素质的检修人才队伍。同时,随着高电压等级变电站的增多、带电作业的增多、状态检修的推行等,对人员素质提出了更高的要求。因此,迫切需要提高专职人员的综合素质。参考文献[1】方晴.输变电设备状态维修策略.四川电力技术,2008/02.[2】马明焕.输变电设备状态检修策略研讨.吉林电力,2008/06.[3】输变电设备:发展仍将持续,一些问题亟需注意.韩伟.电力设备,2008/l1.【4】郭云鹏.输变电设备的检修策略.华东电力,2006/12.
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【论文摘要】随着我国企业信息化建设的大力推进,企业对设备管理工作提出了更高的要求。设备作为企业的固定资产主要组成部分之一,是其进行生产的主要物质技术基础川,它们的运行状态、维护、保养等环节直接影响到企业生产的顺利进行和劳动生产率的提高。企业迫切需要建立起适合自身发展需要的、更先进的设备维修管理信息系统。本文着重探讨设备维修管理决策和设备故障诊断决策两类核心决策问题。
【论文关键词】设备维修 决策支持系统 故障诊断
该系统中包含多个决策模块,按其功能可主要分为以下几类决策问题:设备技术状态等级决策、设备维修管理决策、设备故障诊断决策、备件优化库存决策。该系统可以辅助设备维修管理人员进行泵站设备的维修决策。一般一个DSS的核心是模型库系统,其作用是管理各种决策方法、模型,设备维修管理及决策支持系统包含了多种决策模型,如线性规划、模糊决策方法、神经网络方法、层次分析法、灰色系统等。这些模型及其组合可分别在几个功能模块子系统中得到应用,如设备技术状态等级决策中用到模糊综合评判法,设备维修管理决策中用到了逻辑综合决断法、模糊综合评判法等,设备故障诊断决策中使用了模糊诊断理论、专家系统等。以下将着重探讨设备维修管理决策和设备故障诊断决策两类核心决策问题。
1.设备维修管理决策
对设备磨损(有形磨损和无形磨损)的补偿方式有维修和更新。维修可分为事后维修、预防维修和状态维修三种方式。这里的更新概念是指以全部的设备来代替旧设备。因此设备维修管理决策问题可分为:设备更新决策、设备维修方式决策、设备状态维修决策和设备维修周期决策等。以下主要讨论设备更新决策、设备维修方式决策。
1.1设备更新决策
设备更新是修理以外的另一种设备综合磨损的补偿方式,设备更新有两种形式:一种是用相同的设备去更换有形磨损严重、不能继续使用的旧设备;这种更新只是解决设备的损坏问题,不具有更新技术的性质,不能促进技术的进步。另一种是用较经济和较完善的新设备,即用技术更先进、结构更完善、效率更高、性能更好、耗费能源和原材料更少的新型设备,来更换那些技术上不能继续使用或经济上不宜继续使用的旧设备。这种更新不仅能解决设备的损坏问题,而且能解决设备技术落后的问题。在当今技术进步很快的条件下,设备更新应该主要采用后一种。
对设备实行更新,不仅要考虑促进技术进步,同时也要能够获得较好的经济效益。对于一台具体设备来说,应该不应该更新、应在什么时间更新、应选用什么样的设备来更新,主要取决于更新的经济效果。设备更新的时机,一般取决于设备的技术寿命和经济寿命。
有些设备在其整个使用期内并不过时,也就是在一定时期内还没有更先进的设备出现。在这种情况下,设备在使用过程中同样避免不了有形磨损的作用,结果将引起维修费用(特别是大修费用)以及其他运行费用的不断增加。这时,即使进行设备原型替换,在经济上往往也是合算的,这就是原型更新问题。在这种情况下,可以通过分析设备的经济寿命进行更新决策。
设备原型更新的模型可按其费用函数分为低劣化模型、最小年费用模型等。这两种模型都是以追求设备寿命期内的费用最低为目标,当设备的费用最低时的年数也就是设备的设备维修管理及决策支持系统的辅助决策研究最佳更新期。
(1)低劣化模型①
t=t=
其中,t:设备的经济寿命;
B:设备原值;
q:设备的低劣化数值(即每年增加的使用维护费)。
实际分析时,考虑到资金利息,会进行适当的修正。当使用年限超过设备的经济寿命时,一般考虑更新,而不再考虑维修。
(2)最小年费用模型②
如果设备的低劣化值每年变化率并不相同则可采用最小年费用模型计算设备的最佳更新期。
Ct=
式中,ct表示某一确定年份的年平均费用(元); cp表示某年设备的`使用成本(元);k0表示设备原值; kc表示设备残值;t表示某一确定年数。ct最小时的年数就是设备更新的年限。
1.2设备维修方式决策 毕业论文酷
设备可划分为重点设备、重要设备和一般设备,并根据设备的特点和状态,确定最适宜、最经济的维修方式:事后维修、预防维修或状态维修。因此维修方式决策的目标是在保证设备安全运转的基础上,实现设备寿命周期费用最经济、综合效益最高,具体来说,就是提高设备的利用率,降低设备维修费用和运行成本。
维修方式决策的总原则为:对于故障有发展过程且可监测、维修成本高的重要设备实施状态维修;对可靠性和安全性要求高的、故障属于寿命型但不易检测的设备采用定期预防维修,此时需要优化维修内容和间隔期;而对故障危害性较小、故障率恒定且故障不易检测的设备实施事后维修;并针对具体情况见缝插针的实施同步维修和改进维修。
设备维修方式决策的适用对象可以是整机,也可以是某一个子系统,甚至是子系统的某一个子系统,也就是说,维修方式的决策对象可以是所有的泵站系统、子系统,也可以是其中一种设备,甚至是主机的某一个零部件。不论是哪一级的维修对象,使用的决策模型都一样,以下介绍两种决策模型,分别是逻辑综合决断法、模糊综合评判法。
(l)逻辑综合决断法
“逻辑综合决断法”首先把设备分类,然后根据决策目标的要求,就设备性能指标提出一系列逻辑问题,最后根据答案决定建议实施的维修方式。“逻辑综合决断法”主要是一种定性分析方法,其分析步骤为:
第一步,确定企业实施不同维修方式的比例。由于设备、检测能力和维修人员素质等的差异,不同企业实施状态维修、定期维修和事后维修的比例是不同的;
第二步,按照下图所示的流程回答问题,确定设备的维修方式;
第三步,根据步骤一确定的比例关系,调整设备的维修方式,同时考虑其它重要的影响因素,如水电部门对某些设备实施维修方式的限制,最终确定设备的维修方式。
可以看出,逻辑综合决断法简单易行,能在时间短、开支少的情况下,对设备分类,还可充分吸收专家和使用人员的意见,逐步完善分析过程。
(2)模糊综合评判模型
模糊综合评判法决策的基本原理是认为设备特征参数与维修方式之间存在模糊关系:B=A。R ,其中A为设备特征参数模糊集,B为维修方式模糊集,R为识别矩阵,“。”为模糊算子,根据设备特征参数的隶属函数和识别权矩阵可以得到设备的评价集,然后依据一定的决策原则就可以进行设备维修方式决策“。”③
决策好维修方式是实现以可靠性为中心的维修策略的基础,以上两种决策模型各有优缺点,逻辑综合决断法比较简单,但只能利用设备的定性信息;模糊综合评判法在某种程设备维修管理及决策支持系统的辅助决策研究度上能够反映问题的本质,但自学习能力要差一些。对泵站设备而言,维修方式的决策受到诸多因素的限制,模糊综合评判方法有时因不能量化,忽略了某些因素,得到的决策结果不准确,失去辅助决策的意义,因此本系统偏重于采用逻辑综合决断法。
2.模糊理论在设备故障诊断决策中的应用④
作为一门崭新的数学学科,模糊数学的出现与发展,对许多领域尤其是工程技术领域产生了极大的影响,使这些领域不断出现新的成果,从而加速了这些领域的发展.设备维修管理就属于这样的领域。在这一领域中,有些设备的故障原因和现象是明确的、清晰的和肯定的,即模式是明确的、清晰的和肯定的,而大量的诊断对象的模式带有不同程度的模糊性,属模糊式的设备故障诊断及维修管理的问题。
模糊数学为复杂设备的故障诊断及维修管理提供了有力的数学工具。这是因为,随着现代科学技术的飞速发展,各种设备不断复杂化。根据模糊数学创始人Zadeh提出的“不相容原理”,当系统的复杂性增加时,精确而有效地描述系统行为的能力就减少,当达到某一闽值时,精确性和有效性变得相互排斥,因此,设备的复杂程度越高,其系统的模糊性也就越强。运用模糊数学的基本原理,分析处理设备状态监测和故障诊断及维修管理中遇到的模糊信息,将为设备的维修管理开辟新的有效途径。
总之,设备维修管理及决策支持系统的设计及应用将减轻设备维护过程中决策人员的工作负担,提高工作效率、设备运行率及可靠性,产生显著的经济效益。
参考文献:
①②方淑芬、吕文元.设备维修管理智能决策支持系统的研究.系统工程理论与实践[J],2001(12):53-59
③张曾科.模糊数学在自动化技术中的应用[M].北京:清华大学出版社,1997.
④石涛.模糊数学在机械故障诊断专家系统中的应用[J].武汉造船,1998(6):17-18
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电动机单相运行的原因及预防在现代工业生产中,电动机的应用非常广泛,但是在生产当中电动机因缺相运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例,怎样减少这些问题的出现,全面提高电动机的使用效率,是一个值得认真思考的问题,我根据自己多年的工作实际和有关资料,现提出预防电动机单相运行的措施,仅供参考,不足之处,请提出宝贵意见。 一、电动机单相运行产生的原因及预防措施 1、熔断器熔断 ⑴故障熔断:主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。 预防措施:选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路,并要定期加以检查,加强日常维护保养工作,及时排除各种隐患。 ⑵非故障性熔断:主要是熔体容量选择不当,容量偏小,在启动电动机时,受启动电流的冲击,熔断器发生熔断。 熔断器非故障性熔断是可以避免的,不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下,熔体的容量尽量选择小一些的,这样才能够保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故,它绝不能作为电动机的过负荷保护。 2、正确选择熔体的容量 一般熔体额定电流选择的公式为: 额定电流=K×电动机的额定电流 ⑴耐热容量较大的熔断器(有填料式的)K值可选择1.5~2.5。 ⑵耐热容量较小的熔断器K值可选择4~6。 对于电动机所带的负荷不同,K值也相应不同,如电动机直接带动风机,那么K值可选择大一些,如电动机的负荷不大,K值可选择小一些,具体情况视电机所带的负荷来决定。 此外,熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好,否则会引起接触处发热,使熔体受外热而造成非故障性熔断。 在安装电动机的过程中,应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。 ⑴对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头,如没有铜铝接头,可在铜接头出挂锡进行连接。 ⑵对于容量较大的插入式熔断器,在接线处可加垫薄铜片(0.2mm),这样的效果会更好一些。 ⑶检查、调整熔体和熔座间的接触压力。 ⑷接线时避免损伤熔丝,紧固要适中,接线处要加垫弹簧垫圈。 3、主回路方面易出现的故障 ⑴接触器的动静触头接触不良。 其主要原因是:接触器选择不当,触头的灭弧能力小,使动静触头粘在一起,三相触头动作不同步,造成缺相运行。 预防措施:选择比较适合的接触器。 ⑵使用环境恶劣如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等,造成触头损坏或接线氧化,接触不良而造成缺相运行。 预防措施:选择满足环境要求的电气元件,防护措施要得当,强制改善周围环境,定期更换元器件。 ⑶不定期检查,接触器触头磨损严重,表面凸凹不平,使接触压力不足而造成缺相运行。 预防措施:根据实际情况,确定合理的检查维护周期,进行严细认真的维护工作。 ⑷热继电器选择不当,使热继电器的双金属片烧断,造成缺相运行。 预防措施:选择合适的热继电器,尽量避免过负荷现象。 ⑸安装不当,造成导线断线或导线受外力损伤而断相。 预防措施:在导线和电缆的施工过程中,要严格执行“规范”严细认真,文明施工。 ⑹电器元件质量不合格,容量达不到标称的容量,造成触点损坏、粘死等不正常的现象。 预防措施:选择适合的元器件,安装前应进行认真的检查。 ⑺电动机本身质量不好,线圈绕组焊接不良或脱焊;引线与线圈接触不良。 预防措施:选择质量较好的电动机。 二、单相运行的分析和维护 根据电动机接线方式的不同,在不同负载下,发生单相运行的电流也不同,因此,采取的保护方式也不同。 例如:Y型接线的电动机发生单相运行时,其电机相电流等于线电流,其大小与电动机所带的负载有关。 当△型接线的电动机内部断线时,电动机变成∨型接线,相电流和线电流均与电动机负载成比例增长,在额定电流负载下,两相相电流应增大1.5倍,一相线电流增加到1.5倍,其它两相线电流增加√3/2倍。 当△型接线的电动机外部断线时,此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并联接于两相电压之间,线电流等于绕组并联之路电流之和,与电动机负荷成比例增长,在额定负载情况下,线电流增大3/2倍,串接的两绕组电流不变,另外一相电流将增大1/2倍。 在轻载情况下,线电流从轻电流增加到额定电流,接两相绕组电流保持轻载电流不变,第三相电流约增加1.2倍左右。 所以角型接线的电动机在单相运行时,其线电流和相电流不但随断线处的不同发生变化,而且还根据负载不同发生变化。 综上所述,造成电动机单相运行的原因无非是以下的几种原因造成的: 1、环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。 2、保险非正常性熔断。 3、启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动,接触不良,选择不当等造成电源断一相。 4、电动机定子绕组一相断路。 5、新电机本身故障。 6、启动设备本身故障。 只要我们在施工时认真安装,在正常运行及维护检修过程中,严格按标准执行,一定可以避免由于电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。
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电喷车冷起动困难故障的修复 姓名XXX工作单位 XXXXX一、摘要 本文主要介绍一部曰产蓝鸟轿车,由于发动机ECU的部分控制功能有故障,造成该车冷起动困难,通过增加一个由水温传感器和继电器组成的电路,即使不更换新的ECU这一昂贵电脑部件,也能使该轿车回复良好的起动性能。 关键词:冷起动困难;喷油脉宽;水温传感器 二、前言 汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物,尤其是发动机的控制系统,它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时,各种信号相互交叉渗透,控制进气、喷油和点火。一旦发生故障,则症状的界限模糊。而且只是局部发生故障而其他部分仍完好的可能性极高。而控制单元一般都是一个整体,为排除局部故障而去整体更换总成,经济上不合算。所以我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行而又经济的维修方案,通过采取一些简单的补偿措施,去弥补这部分的功能作用。以达到排除此局部故障的目的。 三、正文 (一)故障现象 有台曰产蓝鸟U13的轿车,发动机型号为SB20DE,冷起动时,要起动十多次才能着车,起动时踩不踩油门对着车影响不大,热车相对好一些,起动后发动机工作一切正常,无其他异常现象。但这起动困难的现象会大大缩短蓄电池和起动机的使用寿命。 (二)故障检测与分析 电子控制燃油喷射系统的发动机,工作时,通过控制系统不断地检测各传感器输入的信号,按程序中设定的算法进行运算,计算出最佳喷油量、最佳初级电路导通时间,并转变成控制信号,控制喷油器、点火线圈等执行机构工作,以控制喷油量和点火提前角。从而使发动机在各种工况下都能获得最佳工作状态。 从汽油发动机的工作原理可知,要使发动机能顺利着车,必须具备以下条件:①供给的混合气要符合工作状况所需的空燃比(浓度);②工作时要有合适的气缸压缩压力和喷油压力;③点火时要有足够的电火花能量。为诊断出上述车辆故障的原因,根据上述的分析进行如下的检测: (1)起动发动机,连续4次起动,都没有着车迹象。把油门踏到底,再继续起动2次,依然没有着火迹象。用万用表测量,起动时蓄电池电压为11V,属于正常。用声音探听器对着喷油器,起动时可听到针阀“嗒、嗒”的动作声,喷油器动作正常。 (2)拔掉中央高压线对着缸盖约距7mm,起动发动机试火,高压线发出呈蓝白色的强火花,声音响亮、不断火。拆下4个缸的火花塞,没有发现湿润现象。把火花塞分别插到分火线上,插回中央高压线试火,发出火花也正常。 (3)拔下燃油泵保险丝,起动3次,释放燃油压力,测量冷车状态下的气缸压力。依次测得4个气缸的气缸压力值为1108kPa、1110kPa、1112kPa、1110kPa,与标准值1226kPa(热机状态下测得)及最小值1030kPa(热机状态下测得)相比较是正常的。 (4)测量燃油压力。把燃油压力表用三通管连接在汽油滤清器至发动机输油管中间,装回燃油泵保险丝,打开点火开关,重复一次,看到压力表读数为295kPa,起动时燃油压力不下降,与标准值294kPa相比是正常的。 (5)分析以上测试结果,发动机起动时喷油压力、电火花能量、压缩压力等均正常,故障原因可能是混合气的浓度过稀所致。于是拆开空气滤清器上盖,用化油器清洗剂边加浓、边起动,结果一起动,即能着车,再重复2次,都能顺利着车,证明上述判断是正确的。 那么,影响混合气浓度的因素有哪些呢?辅助空气控制AAC阀、节气门传感器、空气流量计、水温传感器等都有可能。但从该车故障现象和已检测的结果分析,起动后发动机工作正常。发动机故障灯又没有亮起,以及参照ECU的故障——保险系统的设置条件,节气门传感器、空气流量计、水温传感器至少没有存在硬性故障。辅助空气控制AAC阀也不会在起动时造成混合气过稀现象。根据电子控制燃油喷射系统的工作原理,发动机在起动时,ECU在收到起动信号后,会提供起动加浓补偿喷油脉宽,补偿量的大小取决于检测到的发动机温度。现在问题是在起动时ECU有没有收到起动信号?水温传感器信号有没有问题?提供的喷油脉宽补偿量够不够?参阅BLUEBIRD U13 SR20DE发动机的线路图(见附页),用万能表测量ECU的34号脚,在起动时的电压为llV,证明已有起动信号送至ECU。拔掉水温传感器配线插头,打开点火开关,测量信号电压为4.9V,属于正常。测量此时水温传感器的电阻为1.4kΩ。关闭点火开关,拆下电池头,拔掉ECU配线插头,测量水温传感器配线到对应ECU的18号、21号脚接柱,正常导通。装回配线插头及电池头。再更换一个新的水温传感器、实测电阻为1.5kΩ,插上配线插头,起动发动机,仍然不能马上着车。说明该车水温传感器无问题。 (6)用发动机故障检测仪测量喷油脉宽,连接好配线,打开点火开关,点击菜单进入故障诊断程序。首先,读取发动机故障码,显示“系统正常”。选择“读取数据流”显示当前温度为30℃起动发动机,喷油脉宽为8.8ms。由于查不到起动时相关详细的喷油脉宽数据资料,故只能用另外一台同一型号的正常车去测取数据作为参考。用检测仪实测得到的不同温度下正常车起动时的喷油脉宽数值如表1。 表1 发动机温度(℃) 起动时喷油脉宽(ms) 26 sp; 12.4 30 11.3 60 9.5 80 9.0 (三)故障诊断 通过与测得的数据对比分析,发现该车在起动时的喷油脉宽加浓补偿痹积常车小了。会不会是ECU自身出了问题呢?为了尽快得出结论,决定将正常车的ECU与其互换。结果该车互换ECU后冷起动能顺利着车,重复几次,都能顺利起动。而另外一台“正常车”却不能马上起动,要在第四次起动后才能着车。试验结果说明了该车冷起动困难就是由于ECU自身存在故障造成的。 装回该车有故障的ECU,拔下水温传感器插头,冷车起动发动机,着车顺利,但此时发动机故障灯亮起,读取发动机故障码为“13”,表示水温传感器故障,表明ECU已启动故障—保险系统。按20℃时预存值进行起动,此时测得20℃的预存起动喷油脉宽为17.8ms。根据前面检查,正常车发动机在温度30℃时起动喷油脉宽为11.5ms,而测得该车在当前温度30℃时,喷油脉宽只为8.7ms,由此得出结论,在同一温度下,ECU内预存的起动喷油脉宽与依据水温传感器信号所提供的起动喷油脉宽存在一定的差值。 这就反映出该ECU在发动机冷起动时所检测到的信号,不能运算出对应起动温度所需要的喷油脉宽,使喷油脉宽减少,造成起动时喷油量减少,令混合气的浓度变稀,不适应起动状态的需要,故要多次起动待混合气浓度加大了才能着车。 起动后发动机工作一切正常的现象表明,该ECU只是冷起动这部分功能失效而其他功能还是正常的,如更换新的ECU,价钱很昂贵。只是为恢复起动功能而去换新的ECU,既浪费也不值得,能否在不需要换新的ECU的情况下,去克服冷起动困难的故障呢? (四)故障排除 根据水温传感器的负温度变化特性,水温越低,水温传感器的电阻值就越大。令ECU所检测到输入信号后,根据运算提供的喷油脉宽也就越大,使供给发动机的混合气越浓。既然有故障的ECU把起动时检测到的输入信号变小了,不能运算出足够的喷油脉宽去提供足够的燃油,以满足低温时需要浓混合气的要求,那只要我们通过增大水温传感器两端电阻,就可以弥补ECU内起动控制部分的故障,令ECU检测到的信号相应提高,使其本身喷油脉宽相应提高,以满足起动时的浓度需要。 增加电阻值虽能使发动机在冷状态下顺利起动,但也会影响起动后发动机的正常工作。要保证起动后发动机回复正常工作状态,就要考虑冷起动时增加的电阻,在起动后能自动消除,要满足以上条件,可以通过加装一个继电器电路(如图3)来实现。 通过一个五脚继电器,利用起动信号作为控制电源,在起动时,触点1—3闭合,把电阻R串联在水温传感器的回路上增加电阻,实现起动加浓;在起动后,触点1—3断开,触点1—2闭合,恢复原水温传感器电阻以满足发动机起动后的正常工作不受影响。 电阻R的选用,根据以上的检测结果可知,当温度约为30Ω左右时,2个水温传感器的串联电阻阻值约为2.5kΩ,此时ECU提供的喷油脉宽可以使冷车顺利起动。热车是否能顺利起动呢?根据对起动时喷油脉宽的检测结果分析,从理论上讲,只要使电阻R保持不小于一定的阻值,就可以达到热车顺利起动的目的。为实现这一目的,只需将电阻R(1个水温传感器)安置在不受发动机温度影响的位置,使总的电阻值在起动时,能让ECU按收到的水温信号提供足够的喷油脉宽,满足顺利起动即可。以热车发动机80℃时为例,水温传感器标准电阻为330Ω,外界温度在29℃时,电阻R约1.3kΩ,此时的总阻值约1.63kΩ,在起动时ECU提供的喷油脉宽将为11.0ms左右,可以使发动机顺利起动。 把电阻R(1个水温传感器)、继电器用导线按照改装后的电路图(如图3)安装好。为保证电阻R在起动时保持不小于一定的阻值,把电阻R安置在ECU旁边,以避免受发动机温度的影响。然后,起动发动机,一次就能顺利起动,重复一次,测得此时的起动喷油脉宽为11.1ms,温度显示为34℃。让发动机暧机,使水温达到80℃,关闭点火开关,重新起动,顺利着车,测得起动喷油脉宽为9.1ms,重复多次,都能顺顺利利起动。实验证明,电阻R选用1个水温传感器是可行的。让发动机再次降温、试车,冷、热状态下发动机都可以顺利起动,故障排除。 (五)维修后的效果 该车经过加装电阻后,冷热状态下发动机都能顺利起动,发动机的正常工作性能没有受到影响,恢复了该车的正常使用。从维修至今仍在继续运行,再没有出现过冷起动困难的故障,实践证明这次维修是成功的,加装的设备是有效的。而且经济效益也相当可观,因为换ECU的费用约6500元,而改装所需的材料费不足130元,大大降低了维修费用。 (六)结论 综上所述,当遇上冷起动困难,且只是ECU冷起动这部分控制功能失效,而其他功能正常的故障时,我们就不必考虑更换整个ECU系统,而只需在温度传感器上再串联一个适当阻值的电阻,就可以解决冷起动困难的故障。 以上用了较多篇幅叙述轿车故障排除的方法,是为了更具体论述一个观点,就是当贵重的电脑元件有故障时,不一定非要采用更换的做法。尤其只是某部分功能有问题,而其他功能还是完好时,可否通过某种适当的措施,去恢复其有问题的那部分功能,用简单修复的方法,达到既解决问题又节约费用的效果
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