C-15发动机培训

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Caterpillar C-15 Engine,Operation and Maintenance Training,1,培训内容简介:,电喷发动机的发展历史,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,电喷发动机系统工作原理,电喷发动机的运行,电喷发动机的维护保养,2,卡特电喷发动机的发展历程,1931年，卡特彼勒第1台发动机生产；,1969年，第4代产品3300、3400、3500系列；,1987年，电控3176发动机问世；3412,peec,等；,1998年，卡特彼勒,C,系列全电喷产品,3,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒,功率定义,根据,SAE1995，,公差为+/- 3%。,SAE1995：,气压99,KPA，,气温25,C，30%,相对湿度。,采用,API 35#,柴油，其低热值为42,780,KJ/KG（29C），,比重为838.9,G/L。,卡特彼勒公布的按以上条件折算的,功率数值与按,ISO 3046-2 & 8665 & 2288 & 9249 & 1585, EEC 80/1269,和,DIN 70020,标准折算的功率数值一致。,4,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,选择功率和扭矩,根据过去使用的发动机经验。,理论计算功率和扭矩的需求。,实际测量负载对功率和扭矩的要求。,5,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒油田,“,A”,功率定义,100%满负载、持续时间。,如：管道输送泵、修井搅拌车等。,0,20,40,60,80,100,24,小时,hr.,% 额定负载,6,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒油田,“,B”,功率定义,满负载时间不超过80%、负载周期性变化。,如：泥浆泵/机械钻机、独立驱动的转台、修井混合车、水泥车等。,0,20,40,60,80,100,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,小时,hr.,%额定负载,7,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒油田,“,C”,功率定义,满负载时间不超过50%、负载周期性变化（1小时满载运行后在“,A”,功率或以下负载下运行1小时）。,如：修井机、非公路卡车、消防泵、凿岩机、油田绞车、修井封井车、水泥车等。,0,20,40,60,80,100,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,小时,hr.,%额定负载,8,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒油田,“,D”,功率定义,满负载用作满足周期性过载，时间不超过10%（半小时满载后在“,C”,或以下功率负载下运行1小时）。,如：平台水泥车、海洋平台吊车、消防泵、凿岩机、螺旋管机等。,0,20,40,60,80,100,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,小时,hr.,%额定负载,9,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒油田,“,E”,功率定义,满负载用作满足瞬间过载，时间不超过5%（15分钟满载后在“,C”,或以下功率负载下运行1小时）。,如：压裂车、注酸车等。,0,20,40,60,80,100,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,小时,hr.,%额定负载,10,油田发动机选择及卡特彼勒功率定义,卡特彼勒油田,“,A”,功率,连续功率,卡特彼勒油田,“,B”,功率,泥浆泵功率,卡特彼勒油田,“,C”,功率,修井机功率,卡特彼勒油田,“,D”,功率,水泥车功率,卡特彼勒油田,“,E”,功率,压裂车功率,11,电喷发动机系统工作原理,概况,12,概况:,C-15,发动机,气缸排列: 直列6缸,每缸气阀数: 进气阀 2,排气阀 2,缸径: 137,mm,冲程: 165,mm,排量: 14.6,L,发火顺序: 1,5,3,6,2,4,旋转方向: 逆时针(面对飞轮),进气门,13,进排气系统:,主要构件,1.进气歧管 4.排气管 7.空滤器 10.排气阀 2.中冷器 5.废气涡轮 8.排气歧管 11.进气口,3.空气管 6.压气机 9.排气阀,14,进排气系统:,主要功能,按时向燃烧室内提供足量的高质量空气;,顺畅地把燃烧废气排出发动机.,具体要求,使用高效率的空滤器,新的空气滤芯阻力应小于3.7,KPA;,旧的空气滤芯阻力应小于6.2,KPA,排气背压不超过,6.7Kpa,进气歧管,入口处温度不超过49度,C,15,进排气系统:,不满足要求时会造成:,早期磨损,功率不足,排温高,油耗高,冒黑烟,措施,使用高效率的空滤器,经常检查空气管路防止空气泄漏,空气入口及进气管路应远离热源防止进气被加热,16,进排气系统:,空气管路应有足够的通径,尽量短,尽可能减少弯头,及时维护空滤器,及时清理中冷器,及时检查风扇皮带,17,冷却系统:,主要构件,1.气缸盖,2.温度调节器,3.出水管,4.排气管,5.水箱排气管,6.补水管,7.旁通管,8.水泵,9.机体,10.滑油冷却器,11.进水管,12.散热器机体,18,冷却系统:,主要功能,冷却滑油及发动机高温部件,把吸收的热量散发出去,具体要求,散热器具有足够的散热能力,保证冷却液具有合适的工作温度,外部阻力要小,保证水泵有足够的流量,系统具有足够排气能力,保证冷却液的质量,19,冷却系统:,措施,水箱安装尽量靠近发动机并不高于发动机17米以上,出水管具有足够的通径从发动机到水箱逐渐升高,尽量减少,弯头,按规定检查冷却水位,加水速率不超过20,L/MIN,按规定检查冷却水是否泄漏,按规定检查风扇皮带,按规定给风扇驱动装置的轴承加油,按规定检查温度调节器,按规定检查水箱盖,按规定检查水泵进出口压力,按规定做水样分析,保证冷却液防腐,防锈,防冻,及时补充防冻液,20,冷却系统:,冷却液,水 + 添加剂 + 乙二醇,推荐:,CAT,罐装防锈剂,CAT,长效防冻液,乙二醇,浓度 防冻性 防沸腾性,50%,36,（,33,）,106,（,223,）,60%,51,（,60,）,111,（,232,）,21,润滑系统:,主要构件,1.主油道 2.增压器供油管材 3.回油管好 4.滑油滤器 5.滑油滤器旁通阀,6.油底壳 7.滑油泵 8.滑油冷却器旁通阀 9.吸油口 10.滑油冷却器,11.滑油泵旁通阀,22,1.摇臂轴 2.调节惰轮油道 3.凸轮轴衬套 4.空压机油道 5.固定惰轮油道,6.活塞冷却喷嘴 7.惰轮油道 8.曲轴后端油道 9.主油道 10.曲轴主轴承,11.通滑油滤器,23,润滑系统:,主要功能,润滑,清洁,冷却,主要要求,选择高品质合适粘度的滑油,保证滑油的清洁度,滑油压力: 怠速 1.6,Kpa,满载 4 .6,Kpa,从滑油冷却器出来的滑油温度不超过110度,C,24,润滑系统:,措施,选用,CAT,推荐的滑油,选用,CAT,滑油滤器并按规定及时更换,按规定定期做油样分析并及时更换滑油,按规定检查滑油是否泄漏,按规定检查油位,CAT,推荐的滑油,等级,API CH-4,以上,粘度 10,W30 40,度,C -20,度,C,15,W40 50,度,C -15,度,C,25,燃油系统,1:,供油管,2:喷油器,3:油道,4:电控器,5:压力调节阀,6:燃油滤芯,7:手油泵,8:集成块,9:油温传感器,10:输油泵,11:安全阀,12:单向阀,13:燃油箱,26,燃油系统,主要功能,按时定量向燃烧室提供合格的燃油,润滑,冷却,清洁,主要要求,选用合格的燃油,主油道压力通常保持在665,KPa,燃油温度小于66度,C,不满足要求时会造成:,发动机功率不足,零部件早期磨损和腐蚀,27,燃油系统,措施,选用,CAT,推荐的燃油并按规定保养,选用,CAT,燃油滤器并按规定及时更换,按现场要求设计燃油箱的大小,燃油箱和燃油管不能用镀锌材料,日用油箱尽量靠近发动机,吸油口低于输油泵不超过3.6米,日用油箱不能高于喷油器,供油管路阻力不超过30,Ka,回油管路阻力不超过27,Ka,按规定经常检查保养,保证系统不泄漏,不进气,不存水,CAT,推荐的燃油,满足下表要求的燃油可用于,CAT,发动机,28,起动系统:,1.断路器,2.电源开关,3.起动器电磁阀,4.起动开关,5.起动器,6.蓄电池,7.充电电机,1,2,3,4,5,6,7,29,起动系统:,主要功能,在正常和寒冷环境下可靠起动发动机,主要要求及措施,正确选择起动器,起动器功率应足以克服摩擦阻力,正确选择蓄电池,一般蓄电池容量应能连续起动发动机6次,避免带负荷起动,蓄电池尽量靠近发动机,正确选择连接导线,发动机接蓄电池的负极连线应后接先拆,在寒冷环境下配备起动器功率和蓄电池容量应适当加大,在寒冷环境下应使用辅助起动装置,时常注意蓄电池电压,检查线路接头是否松脱,30,起动系统:,31,控制系统:,电控系统的组成,1.,ECM,电子控制模块,2.传感器和执行器,3. 喷油器,4. 开关,5. 连接线缆,32,控制系统:,ECM,是卡特彼勒电控发动机的大脑，独立安装在发动机上，发动机传感器将发动机运行数据源源不断的传输给,ECM,通过一对微处理器对运行数据进行处理,向发动机发出准确的指令，来调整发动机运行,以保障最佳的动力性,经济性,可靠性和排放。比如调速、调整喷油定时和空燃比。发动机运行时间、燃油消耗量和其他运行数据都可以在,ECM,中记载下来，并允许用户将数据下载到电脑，进行详细的分析。发动机控制软件存储在闪存芯片中，这样不同功率的发动机就不需要在单独安装记忆条。内置式诊断系统有助于查明发动机故障并简化发动机性能分析。,33,传感器,34,控制系统:,1.备用速度定时传感器,2.进气歧管压力传感器,3.用户接口,4.电子系统接地螺栓,5.燃油压力传感器,6.燃油温度传感器,7.进气歧管温度传感器,8.定时校验接口,9.电子控制模块,10.滑油压力传感器,11.环境压力传感器,12.主用速度定时传感器,13.冷却液温度传感器,35,控制系统:,13,36,执行器,37,喷油器,38,控制系统:,喷油时间取决于：,中冷器温度,发动机转速,扭矩,正时标定,数字补偿代码,在冷态模式下受水套水温度影响,喷油量取决于：,实际转速与目标转速之间的差异,但燃油限定、海拔降功率限定、功率限制或发动机保护系统限制值的最低值。,精确控制喷油时间与喷油量,额定燃油,限定,保护,39,发动机电控系统与外界的联络界面,CAT,提供的服务工具接口,主要用来连接电子技师,40针的用户接口,主要用来扩展功能,40,发动机参数设置,工具,电子技师,41,ET-,电子技师的功能,显示参数，如发动机转速，温度和压力等,显示和清除诊断故障代码,显示记录事件代码,显示和,更改,ECM,的设置,进行诊断和标定试验,显示发动机运行信息,打印报告和诊断结果,42,卡特彼勒发动机监控模块（,EMS）,燃油温度,冷却液水位,电池电压,辅助温度,辅助压力,降功率,进气温度,冷却液,温度,机油压力,燃油压力,液晶显示屏,液晶屏可显示：,转速、运转小时数、负载百分比、耗油率、进气压力、电池电压、冷却液温度、进气总管温度、燃油温度、辅助温度、机油压力、燃油压力、辅助压力,43,主显,仪表盘,转速表,44,控制,进气关断开关,辅助仪表,45,选择发动机监控模块（,EMS）,要求使用,CAT,数据总线（,CDL）,主模块,转速表,四表一体表,（机油压力、冷却液温度、燃油压力、电池电压）,增加显示监测功能：,46,47,发动机运行:,起动前的准备:,检查发动机上有无不允许起动的标记和散落的维修工具,检查冷却水位,滑油油位和燃油油位,检查冷却水,滑油和燃油有无泄漏,检查各驱动皮带是否完好,检查电路连线是否磨损,接头是否松脱,检查燃油供油线路,打开阀门,排掉油水分离器中的存水,检查蓄电池电压,48,起动发动机,脱开离合器,使发动机不带负荷,把起动开关推到“接通”位置,发动机进行状态刷新,把起动开关推到“起动”位置,发动机开始转动,此时不要去调节油门,如果发动机在30秒内起动失败,释放起动按钮,停留两分钟后再次起动,在寒冷环境下,发动机会自动执行冷起动模式,限制供油量,暂时提高空转转速,如配有乙醚辅助起动装置,自动喷射乙醚,49,发动机起动后,发动机起动后15秒滑油压力表开始有所显示,在显示油压正常之前不要提速加载.如15秒内滑油压力表没有任何显示,停止发动机查找原因,一般从0 到 60,C,暖机时间大约3分钟.低于0,C,暖机时间相应加长,如果可能,在怠速和二分之一标定转速空载情况下,检查油,气,水是否有泄漏,在怠速情况下. 检查所有仪表是否正常,怠速持续到各系统达到正常工作温度,如果是第一次开机,检查气门转阀机构,检查蓄电池充电电路,在充电电机运行过程中不要断开蓄电池充电电路,处于充电状态的蓄电池要放在通风处,蓄电池附近禁火,50,发动机停车,正常停车,不同用途的发动机有不同的控制系统,必须对你所操作的发动机的停车过程了解清楚,卸去负载,减速到怠速,运行5分钟左右,把起停开关置于“停车”位置,非正常停车,当设置有停车保护的参数达到保护数值时发动机自动断油停车,当发生紧急情况时,可按紧急停车按钮断油停车,如果配备有进气关断装置,超速保护停车和按紧急停车按钮停车同时断油断气停车,在再一次起动前把进气关断装置复位,51,发动机停车后,停车10分钟等滑油都流回油底壳后检查滑油油位,正常油位应在油标尺上“加油”标记和“油满”标记之间.,如需要,做一些小的调节,修复泄漏的地方,拧紧松动的螺栓,注意维修小时表的读数,及时按计划进行维护保养,加满燃油箱,以避免水份聚集,52,维护保养计划:,需要时进行,维护保养,的项目:,更换蓄电池和线缆,清理或更换空滤器滤芯,更换乙醚辅助起动装置,校验油标尺,53,每天要进行,维护保养,的项目:,检查冷却液位,检查被驱动的装置,检查空滤器维护指示器,检查清理空气预滤器,检查滑油油位,油水分离器排水,绕机巡查,54,从第20,工作,小时到第40,工作,小时,检查各种驱动皮带,从第250,工作,小时到第1000,工作,小时,检查调整喷油器,检查气阀间隙,检查气阀旋转装置,每6000小时或6年,更换长效防冻液,55,一级保养-每,500工作小时或半年,清理更换空压机滤器,检查充电电机,检查蓄电池电解液液面,检测添加冷却水添加剂,检查清理并拧紧电控系统接地螺栓,清理更换空滤器滤芯,清理曲轴箱呼吸器,滑油抽样检查,更换滑油滤器,检查发动机保护装置,润滑风扇驱动装置的轴承,更换油水分离器芯子,更换燃油粗滤器,排出燃油箱内的水和沉淀物,检查更换软管接头和卡箍,清理散热器,56,二级保养-每,2000工作小时或一年,检测清理中冷器芯子,检查充电电机,清理曲轴箱呼吸器,57,三级保养-每,3000工作小时或两年,检测清理中冷器芯子,检查空压机,检查皮带张紧装置,更换到期的冷却液,添加长效冷却液,更换冷却水调温器,检查曲轴减振器,检查调整喷油器,清理发动机,检查发动机支承,检查清理校正速度定时传感器,检查调整气阀间隙,检查气阀旋转装置,58,每,5000工作小时,检查起动电机,检查增压器,检查冷却水泵,59,大修,以下因素决定大修的合适时间,需要做保护性的维护,使用燃油的质量,发动机运行的条件,滑油油样分析结果,60,推荐须更换或重新加工的零部件,气缸盖,气缸套,气缸盖垫片,连杆,活塞,活塞销,增压器,滑油输送泵和燃油输送泵,曲轴主轴瓦和曲轴油封,气阀旋转装置,61,电喷发动机,A&I,Thanks,！,谢谢！,62,