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      卡特325B發動機控制系統和主泵控制系統的介紹

      2012-09-22 15:44:11   來源:挖掘機維修

       1.概述
        發動機控制系統和主泵控制系統如圖4 - 85所示。

      \

        控制器接收到來自發動機油門旋鈕、動力模式選擇開關和發動機轉速傳感器的信號后,對其進行加工和處理,然后向比例減壓閥II發出信號。此時,比例減壓閥將電信號轉換成液壓信號,產生功率變換壓力p。。p。增大,主泵輸出功率減;ps減小,主泵輸出功率增大。
        主泵輸出功率隨著發動機油門旋鈕位置的變化而變化。發動機油門旋鈕指向位置10,功率變換壓力p。最小,主泵產生最大的輸出功率。當發動機油門旋鈕逆時針轉動、位置數字減小時,功率變換壓力p。增大,此時主泵的輸出功率減小。主泵輸出功率的大小,是由動力模式選擇開關2來確定的。當動力模式選擇開關2位于Ⅲ位置時,主泵輸出功率最大;當動力模式選擇開關2位于Ⅱ位置時,主泵輸出功率中等;當動力模式選擇開關2位于I位置時,主泵輸出功率最小。
        2.動力模式選擇開關的工作情況
        1)概述
        動力模式選擇開關是用來改變挖掘機工作時發動機輸出的有效功率的。應根據挖掘機的工作情況和載荷的大小來選擇動力模式。但是,當鑰匙啟動開關轉到ON位置時,動力模式選擇開關總是在Ⅱ位置。每按下一次開關,動力模式改變一次。選擇3種動力模式中的一種,其對應的指示燈點亮.表明選擇的是這種動力模式。
        圖4 -86列出了在3種動力模式工況下,主泵的輸出壓力一流量(p - Q)特性曲線圖。此圖是發動機油門旋鈕位于位置10、動力模式選擇開關位于Ⅲ(loo%)Ⅱ(85%)、I(60%~65%)時的特性曲線圖。

      \  1.控制器2.發動機3.主泵4.發動機轉速傳感器5.比例減壓閥
        圖4 -87控制器輸入信號圖
        控制器通過發動機轉速傳感器連續地監控發動機轉速,然后向比例減壓閥發出信號。為了使發動機保持額定轉速,比例減壓閥處理來自控制器的信號,并改變輸入主泵調節器的功率變換壓力p。,調節主泵的輸入功率,從而使發動機保持額定轉速。
        主泵調節器如圖4 -88所示。
        如圖4 -88所示,動力模式選擇開關位于Ⅲ位置,當載荷增加、主泵輸出壓力pd增大時,主泵排量開始減少,以使發動機保持額定轉速。主泵輸出壓力pd通過油道3到控制活塞肩部,而功率變換壓力p。通過油道4到控制活塞頂端,使主泵排量減少。
        動力模式選擇開關位于Ⅲ位置,控制器接收來自發動機轉速傳感器和行走壓力開關或工作裝置、回轉壓力開關的信號?刂破鲗@些信號進行加工處理后,向比例減壓閥發出指令,使比例減壓閥改變控制兩個主泵調節器的功率變換壓力p。,從而增加或減少主泵的輸出功率。當動力模式選擇開關位于Ⅲ位置時,兩個主泵是相互獨立的。當一個主泵輸出功率減少時,另一個主泵輸出功率可以增加。發動機提供給主泵的最大有效功率的百分比由總功率控制系統決定。
        (l)當單獨操作行走控制閥或與工作裝置/回轉裝置同時操作時,發動機可利用的最
        大有效功率約為90%~100%。
        (2)當操作行走控制閥以外的其他控制閥時,發動機可利用的最大有效功率約為60%-70%。若發動機磨損,燃油質量低劣或在高海拔地區工作,則主泵由電子控制系統調節,發動機可在額定轉速下運行,直到發動功率下降30%為止。
        當發動機的功率下降時,減少主泵的輸出功率,可使發動機保持額定轉速,這就是說,發動機功率即使下降了30%,發動機也不會失速。
        (3)動力模式Ⅲ(發動機油門旋鈕位于位置9或以下)
        在發動機油門位置選定以后,功率變換壓力p。幾乎保持恒定。當載荷減少直至無載荷時,發動機轉速降低250 r/min或更多。如果發動機轉速降低量低于這個值,則功率變換壓力增加,以減少主泵的輸出流量,從而導致發動機功率的有效利用率下降。主泵壓力和流量由功率變換壓力p。調節,并且按照p-Q特性曲線輸出。
        這種動力模式和發動油門旋鈕的位置,主要適用于裝載重型卡車或挖溝作業,此時發動機油門旋鈕可位于位置3,可提供較高的功率變換壓力p。,這樣主泵的輸出功率減少7%。
        (4)動力模式Ⅱ
        動力模式Ⅱ適用于平常作業,選擇這種動力模式時,挖掘機的工作速度稍慢,但與動力模式Ⅲ相比較,其噪音減少,耗油量減少。
        選擇動力模式Ⅱ時,在無載荷工況下,發動機油門旋鈕位于位置10時的轉速與位于位置9時的轉速相同。單獨進行行走或同時進行行走和其他操作時,發動機輸出功率與選擇動力模式Ⅲ時的有效功率相同。
        發動機油門旋鈕位于1~9,功率變換壓力幾乎保持恒定。當工況由最大載荷工況變為無載荷工況時,發動機轉速降低250r/min或更多。如果發動機轉速降低量超過這個值,則功率變換壓力p。增大,主泵的輸出流量減少。動力模式Ⅱ的功率變換壓力比動力模式Ⅲ的功率變換壓力要高一些,這就使得主泵排量開始減少的時刻要早些(如圖4 -86所示)。
        (5)動力模式I
       動力模式1只適用于不需要高速和大功率的輕載作業,例如抄平作業。選擇這種動力模式時,減慢了工作速度,改善了微動操作性能,與動力模式Ⅱ相比,還減輕了噪音,減少了燃油消耗量。
        選擇動力模式I時,發動機油門旋鈕位于位置2-4時的發動機轉速,與選擇動力模式Ⅲ或Ⅱ時,發動機油門旋鈕位于位置1時的發動機轉速相同。單獨進行行走或同時進行行走和其他操作時,發動機有效功率與動力模式Ⅱ的有效功率相同。
        當發動機油門旋鈕位于位置1~7時,功率變換壓力幾乎保持恒定。當工況由最大載荷工況變為無載荷工況時,發動機轉速降低250r/min或更多。如果降低量超過這個值,則功率變換壓力增大,主泵的輸出流量減少。動力模式I的功率變換壓力高于動力模式Ⅱ的功率變換壓力,這就使得主泵在點1處開始變量(減小排量),比動力模式Ⅱ早(如圖4 -86所示)。

      \

        1.主泵2.主泵調節器3、4.油道5.控制活塞(pd)
        圖4 -88  主泵調節器

        1.模式I主泵排量開始減少點2.模式Ⅱ主泵排量開始減少點3.模式Ⅲ主泵排量開始減少點4.動力模式I 5.動力模式Ⅱ  6.動力模式Ⅲ
        圖4 - 86  不同動力模式下主泵的p-Q特性曲線圖
        2)動力模式Ⅲ(發動機油門旋鈕位于位置10)
        動力模式Ⅲ用于工作速度高的重載工況。動力模式選擇開關位于Ⅲ位置,發動機油門旋鈕位于位置10,通過調速器調節主泵的輸出流量和壓力,為挖掘機作業提供最大的發動機有效功率。
        控制器通過調節油泵,使發動機保持恰當的轉速,以產生最大轉矩和有效功率。當發動機載荷增加時,發動機轉速與無載荷時相比略有下降,其具體情況是:CAT320型挖掘機,從1970r/min降至1800r/min,CAT325型挖掘機,從2150r/min降至2000r/min,CArl330型挖掘機,從1950r/min降至1800r/min。在額定轉速工況下,發動機的有效功率最大。當發動機載荷進一步增加時,發動機轉速降到低于額定轉速的數值,此時控制器調整油泵的輸出流量,使發動機保持額定轉速(CAT320型挖掘機為1750r/min,CAT325型挖掘機為1990 r/min,CAT330型挖掘機為1790r/min),此時發動機提供的功率幾乎與在額定轉速時提供的功率相同。
        發動機載荷增加,發動機轉速下降到低于額定轉速時,發動機不能保持最大的有效功率,此時,控制器立刻調節主泵的輸出流量,使發動機轉速保持為輸出最大有效功率時對應的轉速;發動機載荷減少,發動機轉速升高,此時控制器又會調整主泵的流量,增大輸出流量?傊,無論發動機載荷如何變化,控制器會連續地按照動力模式Ⅲ的特性曲線恒功率地調整主泵的輸出壓力和流量,使發動機保持輸出最大功率時的額定轉速。
        圖4 -87是控制器輸入信號圖。

      \

        1.監控器2.動力模式選擇開3.控制器4.皮帶輪5.發動機6.主泵7.速度擋位選擇開關8.發動機轉速傳感器9.電位器10.調速器Il.比例減壓閥
        圖4 -85  發動機控制系統和主泵控制系統
        控制器3接收到發動機油門旋鈕的位置信號后,對其進行處理,然后向調速器10發出指令信號,使調速器轉動,并通過鋼索帶動友帶輪轉動,帶動調速器桿,使發動機轉速與發動機油門旋鈕對應的轉速一致。皮帶輪帶動鋼索逆時針轉動時,發動機加速;皮帶輪順時針轉動時,發動機減速。
        發動機油門旋鈕有10個位置,位置1為低速,而位置10為高速。當發動機啟動后,在發動機無載荷的情況下,發動機油門旋鈕的10個位置所對應的發動機轉速見表4-1表4-3。此外,發動機啟動后,發動機油門旋鈕的位置數字會在數字顯示屏上顯示。
        表4 -1  CAT320型挖掘機發動機油門旋鈕位置與發動機轉速對照表

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          發動機油門旋鈕位置      發動機轉速(I./min)     

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          1                       800                    

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          2                       940                    

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          3                       1070                   

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          4                       1200                   

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          5                       1330                   

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          6                       1460                   

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          7                       1. 590                   

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          8                       1720                    

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          9                       1850                   

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━┫

          10                      1970                   

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        注:位置1為低速(“烏龜”標記),位置10為高速(“兔”標記)。
        表4-3  CA11830型挖掘機發動機油門旋鈕位置與發動機轉速對照表

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          發動機油門旋鈕位置      發動機轉速( r/min)    

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          1                       700                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          2                       850                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          3                       1000               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          4                       1150               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          5                       1300               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          6                       1450               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          7                       1600               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          8                       1750               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          9                       1850                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          10                      1950               

      ┗━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┛

        注:位置1為低速(“烏龜”標記),位置10為高速(“兔”標記)。

        注:位置1為低速(“烏龜”標記),位置10為高速(“兔”標記)。
        表4-2  CAT325型挖掘機發動機油門旋鈕位置與發動機轉速對照表
        表4-2  CAT325型挖掘機發動機油門旋鈕位置與發動機轉速對照表

      ┏━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┓

          發動機油門旋鈕位置      發動機轉速( r/min)    

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          1                       800                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          2                       950                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          3                       1 100                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          4                       1250               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          5                       1400                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          6                       1550               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          7                       1700               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          8                       1850                

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          9                       2000               

      ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫

          10                      2150               

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       美瑞特挖掘機維修廠,是西南最大的挖掘機維修基地,我廠擁有多達30多資深挖掘機維修師傅,十年來積累了豐富的挖掘機維修經驗,如果您的卡特325B挖掘機出現故障,請撥打我們的免費維修咨詢電話:136 3547 8070  我們將為您提供專業的免費挖掘機故障排除方案。

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