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      高原徐工XE335C挖掘機啟動困難、動力不足、冒黑煙的排除

      2015-06-18 10:22:11   來源:挖掘機維修
      高原環境空氣稀薄,在海拔4000m時,空氣密度只有平原地區的65%左右,很多高原地區同時氣溫較低.在此環境中工作的挖掘機,其發動機功率下降明顯,液壓系統、電氣系統、零部件性能受到嚴重影響.本文介紹了徐工XE335C挖掘機啟動困難、動力不足、冒黑煙的排除辦法.APAC系統可以有效提高挖掘機在高原上施工的適用能力,避免發動機在高原缺氧時啟動困難、動力不足、冒黑煙現象,同時也可達到節能環保的目的.

      1.系統構成

      APAC系統主要包括主控制器、監控器、GPS控制器、主泵比例閥、發動機控制模塊(ECM)、大氣壓力傳感器.其中監控器、GPS控制器通過底盤CAN總線與主控制器互聯.大氣壓力傳感器(發動機進氣壓力傳感器)、發動機控制模塊(ECM)通過發動機CAN總線與主控制器互聯.所有交互信息通過上述2條總線實時傳輸.APAC系統構成如圖1所示.
      高原徐工XE335C挖掘機啟動困難
      2.基本原理

      APAC系統先通過發動機控制模塊(ECM)讀取大氣壓力值,再通過GPS定位系統讀取海拔高度值,從而判斷該挖掘機在當前工作地點動力系統功率下降率.然后通過挖掘機主控制器自動調節主泵的輸出功率,使主泵功率與發動機功率實時匹配.
      高原徐工XE335C挖掘機動作不足
      配備非電控發動機的挖掘機所用的APAC系統,通過GPS控制器檢測海拔高度,并通過總線將海拔高度信息傳給主控制器.主控制器根據預先設計的海拔高度與功率下降率關系,調整主泵吸收功率,并將功率下降率轉換為具體的PWM控制電流,來動態調整主泵比例閥電流.

      配備電控發動機的挖掘機所用APAC系統,通過發動機控制模塊設置大氣壓力傳感器,可檢測施工環境大氣壓力值.APAC系統設置的邏輯優先模式,可優先選擇發動機控制模塊采集的大氣壓力值,通過預先設定的大氣壓力值與功率下降關系調整主泵吸收功率,可以達到最佳的自適應控制效果.

      3.配置方法

      理想的APAC系統在不同的海拔高度均能自動調整主泵的吸收功率,以適應發動機實際功率輸出的變化.某些挖掘機所用發動機設置的轉速感應控制系統(ESS),可在一定程度抑制由于發動機輸出功率下降過多而造成的掉速現象.

      以康明斯QSM11型電控發動機為例,當該發動機在海拔高度3500m以下運轉時,發動機輸出功率下降率由轉速感應控制系統(ESS)控制.當該發動機在海拔高度3500m以上運轉時,海拔每上升1000m功率只下降4%.配備該型發動機的挖掘機,不必采用全程動態調節,可將海拔高度分為2個等級:即在海拔高度低于3500m時,不進行功率下降率調節;在海拔高度高于3500m時,功率下降率分級調節.分級調節時,可按海拔高度每上升1000m功率下降4%的比值,設為固定調節比例.

      4.控制調節方法

      APAC系統主控制器對發動機功率下降率及主泵的控制,采用改進型增量式PID轉速感應控制算法,可使APAC系統結構簡單、工作穩定、物理量明確、抗變換性強,并可實現穩態無偏差.PID轉速感應控制框圖如圖3所示.
      高原徐工XE335C挖掘機冒黑煙
      發動機功率下降率不僅受海拔高度的影響,還受溫度及天氣影響,故預存在主控制器中經驗值不能完全適應所有高原環境,需要根據實際情況對功率下降率進行調節.通常,操作人員可通過人機界面對發動機功率下降率進行修改.

      當達到預定的海拔高度控制閾值時,APAC系統監控器會彈出是否選擇進入自適應控制狀態.如果使用者選擇"否",系統將不執行APAC系統控制.另外,操作人員也可以通過監控器直接設置APAC系統控制狀態,監控器默認APAC系統控制為不生效狀態.

      5.數據庫建立

      不同的發動機對高原環境的適應性不同,完善APAC系統,不僅需要收集不同發動機功率受高原環境影響的資料,還需通過大量的高原實地實驗進行數據收集及驗證.然后對驗證后的數據進行梳理,將功率下降率類似的不同型號發動機的數據再進行整合,簡化控制數據,最后形成數據庫,作為APAC系統控制依據.

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