3176C Engine for Caterpillar Built Machines Caterpillar

如果怀疑喷油器存在故障，或者如果表 1 中的任一诊断代码为激活状态或很容易重复出现，请使用本步骤诊断和排除电气系统故障。

应在与发生故障时的状况相同的状况下执行本步骤。 作为典型情况，喷油器故障发生在发动机暖机时和/或发动机因重负载而出现振动时。

这些发动机采用机械驱动、电子控制的电子单体喷油器（EU）。 ECM 向每个喷油器电磁阀发送 105 V 的脉冲。 ECM 在任一给定的发动机负载和转速情况下以正确的正时和正确的持续时间来发送此脉冲。 电磁阀安装在喷油器体的顶部上。

如果在某一电磁阀电路中检测到开路故障的话，ECM 将会产生一个诊断代码。 ECM 继续尝试激励喷油器。 如果检测到短路，ECM 也将会产生一个诊断代码。 ECM 会停用电磁阀电路。 ECM 会定期尝试通电激励喷油器。 如果此短路故障继续存在的话，以上通断顺序事件将会不断重复发生直到故障得以解决。

注: 请参阅插图 2。 两个喷油器电磁阀共用一根电源线。 因此，电源线或接头中存在开路或短路就可能会设置两个喷油器电磁阀的诊断代码。 注意单个喷油器诊断代码表明故障最有可能出现在回路线或回路电路的接头中。

Caterpillar 电子技师（ET）中提供以下测试来帮助诊断与排除喷油器电磁阀故障：

"断缸测试"

"Cylinder Cutout Test（断缸测试）"用于在一台发动机上确定在发动机运转过程中的单缸性能。 在测试过程中切断一个或多个气缸时，"断缸测试"使用每一个喷油器的 "Fuel Position（油量位置）"来评估其余发火气缸的性能。 在切断不同的气缸时，则使用 "Fuel Position（油量位置）"变化量的对比来确定性能弱或缺火的气缸。 气缸性能弱或缺火的一个原因是喷油器发生机械故障。

测试期间切断正常喷油器时，其余喷油器的 "Fuel Position（油量位置）"将显示一致的变化。 "Fuel Position（油量位置）"的一致变化是由补偿切断喷油器的其余喷油器造成的。 如果切断故障喷油器，"Fuel Position（油量位置）"将不显示成比例变化。 补偿故障喷油器的动力损失需要较少量燃油，从而造成这个不均衡变化。 "Cylinder Cutout Test"（断缸测试）用于隔离故障喷油器，以避免更换了修理良好的喷油器。

注: 执行 "Cylinder Cutout Test（断缸测试）"之前，必须先排除所有现行诊断代码。

"喷油器电磁阀测试"

可以使用 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"诊断喷油器电磁阀导线中的开路或短路故障。 当发动机关闭时，"Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"能暂时启用各个喷油器电磁阀。 正常电磁阀在启动时会发出卡嗒声。 进行完测试后，Cat ET 会用 "OK（正常）"、"Open（开路）"或 "Shrot（短路）"显示电磁阀的状态。

图 1	g01147070
电控单体喷油器

图 2	g01409174
喷油器电磁阀典型示意图

测试步骤 1. 检查电气接头和导线

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有电击危险。电子单体喷油器使用90-120伏电压。

1. 断开发动机 ECM 的电源。

2. 把钥匙开关转到断开位置。

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图 3	g01139425
ECM (1) J1/P1 接头 (2) J2/P2 接头

3. 彻底检查 ECM 接头 J2/P2 和气门室盖接头上的导线连接。 有关详细信息，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

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图 4	g01409175
P2 ECM 接头上的端子位置 (P2-5) 喷油器 1 & 2 回路 (P2-6) 喷油器 1 电源 (P2-12) 喷油器 2 电源 (P2-17) 喷油器 3 & 4 回路 (P2-18) 喷油器 3 电源 (P2-22) 喷油器 4 电源 (P2-27) 喷油器 5 & 6 回路 (P2-28) 喷油器 5 电源 (P2-34) 喷油器 6 电源

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图 5	g01409176
气门室盖接头的端子位置 (端子 1) 喷油器 1 电源 (端子 2) 喷油器 2 电源 (接线端 3) 喷油器 3 电源 (接线端 4) 喷油器 4 电源 (接线端 5) 喷油器 5 电源 (接线端 6) 喷油器 6 电源 (接线端 8) 喷油器 5 & 6 回路 (接线端 10) 喷油器 3 & 4 回路 (接线端 12) 喷油器 1 & 2 回路

4. 对 ECM 接头中的每一根导线以及与喷油器电磁阀有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。

5. 检查各个 ECM 接头六角头固定螺钉的扭矩是否正确。 请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"，了解正确的扭矩值。

6. 检查从喷油器至 ECM 的线束和导线有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、触针和插孔都应完全接合和/或插牢。 线束和导线应无腐蚀、磨损和挤压的地方。

结果:

• 正常 - 接头和导线看起来正常。 转至测试步骤 2。

• 异常 - 接头和/或导线存在故障。

  修复: 修理和/或更换接头或导线。 确保所有密封正确就位，接头彻底联接。 确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 2. 检查有无关于喷油器电磁阀的记录的诊断代码

1. 在数据链路接头上连接 Cat ET。 请参阅故障诊断与排除, "电子维修工具"。

2. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

3. 把钥匙开关转到接通位置。

4. 检查 Cat ET 上是否有关于喷油器电磁阀的记录的诊断代码。

预期结果:

没有记录的关于喷油器电磁阀的诊断代码。

结果:

• 正常 - 尚未记录诊断代码。 喷油器电磁阀正常工作。 喷油器输油系统有机械故障。 转至测试步骤 3。

• 异常 - 已记录一个或多个诊断代码。 喷油器电路可能存在电气故障。 转至测试步骤 4。

测试步骤 3. 执行 "Cylinder Cutout Test（断缸测试）"

1. 把钥匙开关转到接通位置。

2. 起动发动机。

3. 让发动机暖机到正常工作温度（大约 77 °C (171 °F)）。

4. 发动机暖机到正常温度之后，按顺序访问下列显示屏幕，直到进入 "Cylinder Cutout Test（断缸测试）"屏幕：
   • "诊断"

   • "诊断测试"

   • "断缸测试"

5. 关闭所有像空调和空气压缩机之类的会影响到测试结果的附加负载。

6. 选择 Cat ET 上断缸测试屏幕底部的启动按钮。

7. 按照断缸测试中提供的说明进行测试。 断缸测试是交互式的，因此步骤是在指导下完成的。 断缸测试将设置适合应用的发动机转速。

预期结果:

所有气缸的燃油率变化符合技术规格。

结果:

• 正常 - 断缸测试结果表明所有喷油器工作正常。

  修复: 如果怀疑燃油系统有故障，而同时没有现行或记录的诊断代码，请参考系统操作/测试和调整，了解低压燃油系统的相关信息。

  如果因进行 "Cylinder Cutout Test（断缸测试）"而产生了故障代码的话，则转至测试步骤 4。

• 异常 - 断缸测试结果表明至少有一只喷油器工作异常。

  修复: 确认该喷油器的发动机气门间隙设置正确。 执行 "Cylinder Cutout Test（断缸测试）"。 如果仍存在故障，更换线束。

  停止

测试步骤 4. 执行 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"

1. 把钥匙开关转到断开位置。 让钥匙开关保持在断开位置至少 15 秒钟。

2. 把钥匙开关转到接通位置。

3. 起动发动机。

4. 让发动机暖机到正常工作温度（大约 77 °C (171 °F)）。

5. 停止发动机。

6. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

7. 按顺序访问以下显示屏幕，以进入 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"：
   • "诊断"

   • "诊断测试"

   • "喷油器电磁阀测试"

8. 执行 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

9. ECM 通电激励每一个电磁阀时，在气门室盖可以听到卡哒声。 将听到卡哒声的位置与显示在 Cat ET 上的进程对比，确保启动了每个电磁阀。

10. 至少进行两次喷油器电磁阀测试。

预期结果:

Cat ET 上显示所有气缸都"正常"。

结果:

• 正常 - 目前看来喷油器没有电子故障。

  修复: 故障看起来已经解决。 故障可能是由于接头中的电气连接不良接造成的。如果仍继续记录代码的话，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。如果发动机点火不良或发动机功率偏低，请参考故障诊断与排除, "发动机缺火、运转粗暴或不稳定"或故障诊断与排除, "动力间歇性偏低或动力间歇性中断"。

  停止

• 不正常 - "Open（开路）" - 记下指示 "Open（开路）"的气缸。 转至测试步骤 5。

• 不正常 - "Short（短路）" - 记下指示 "Short（短路）"的气缸。 转至测试步骤 6。

测试步骤 5. 检查 ECM 与气门室盖底座之间的线束是否开路

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有电击危险。电子单体喷油器使用90-120伏电压。

1. 把钥匙开关转到断开位置。

2. 断开发动机 ECM 的电源。

3. 从气门室盖底座断开喷油器线束气门室盖接头。

4. 制作一根足够长的跨接导线，以短接气门室盖接头的不同端子。 在跨接导线两端压接接头针脚。

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图 6	g01409177
气门室盖接头的端子位置 (端子 1) 喷油器 1 电源 (端子 2) 喷油器 2 电源 (接线端 3) 喷油器 3 电源 (接线端 4) 喷油器 4 电源 (接线端 5) 喷油器 5 电源 (接线端 6) 喷油器 6 电源 (接线端 8) 喷油器 5 & 6 回路 (接线端 10) 喷油器 3 & 4 回路 (接线端 12) 喷油器 1 & 2 回路

5. 将跨接导线一端插入怀疑有故障的喷油器电源导线接头插孔中。 将跨接导线另一端插入怀疑有故障的喷油器回路导线接头插孔中。 这样就会使喷油器电磁阀形成短路。

6. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

7. 把钥匙开关转到接通位置。

8. 至少进行两次 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

9. 对每一个怀疑有故障的电路，重复进行本测试。 操作跨接导线之前停止 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。 恢复导线的原有配置。

预期结果:

Cat ET 显示每个连接跨接导线的电路都 "Short（短路）"。

结果:

• 正常 - Cat ET 显示每个连接跨接导线的电路都 "Short（短路）"。 ECM 与气门室盖接头之间的线束没有开路。 转至测试步骤 7。

• 异常 - 针对连有跨接导线的气缸，Cat ET 显示 "Open（开路）"。 ECM 与气门室盖接头之间的配线有问题。 转至测试步骤 8。

测试步骤 6. 检查 ECM 与气门室盖底座之间的线束是否短路

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有电击危险。电子单体喷油器使用90-120伏电压。

1. 把钥匙开关转到断开位置。

2. 断开发动机 ECM 的电源。

3. 断开喷油器线束的气门室盖接头。

4. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

5. 把钥匙开关转到接通位置。

6. 至少进行两次 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

预期结果:

Cat ET 上应指示所有气缸 "Open（开路）"。

结果:

• 正常 - Cat ET 上显示所有气缸都 "Open（开路）"。 ECM 与气门室盖接头之间的线束没有短路。 转至测试步骤 7。

• 异常 - Cat ET 上指示一个或多个气缸 "Short（短路）"。 记下指示 "Short（短路）"的气缸。 转至测试步骤 8。

测试步骤 7. 检查气门室盖下面的喷油器线束是否开路或短路

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有电击危险。电子单体喷油器使用90-120伏电压。

1. 把钥匙开关转到断开位置。

2. 断开发动机 ECM 的电源。

3. 卸下气门室盖，以便接近怀疑有故障的喷油器。

4. 断开怀疑有故障的喷油器的线束接头。

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图 7	g01147088
喷油器电磁阀的接头接线端

5. 彻底清洁喷油器电磁阀和线束接头上的接线端。

6. 使用跨接线将可疑喷油器线束接头上的接头端子短路。 这样就会有效地使喷油器电磁阀形成短路。

7. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

8. 把钥匙开关转到接通位置。

9. 至少进行两次 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

   注: 与短路的喷油器共用电源线的喷油器电磁阀可能会指示错误的测试结果。 不用管这个测试结果。

10. 把钥匙开关转到断开位置。

11. 断开发动机 ECM 的电源。

12. 将跨接线从可疑喷油器线束接头上拆除。 这样就会有效地使喷油器电磁阀形成开路。

13. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

14. 把钥匙开关转到接通位置。

15. 至少进行两次 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

16. 把钥匙开关转到断开位置。

17. 断开发动机 ECM 的电源。

预期结果:

将跨接线插入线束接头时，Cat ET 显示气缸"短路"。 将跨接线从线束接头上拆除时，Cat ET 显示"开路"。

结果:

• 正常 - Cat ET 在测试过程中显示正确的状态。 线束导线没有问题。

  修复: 使用万用表检查可疑喷油器电磁阀的电阻。每个喷油器电磁阀的正确电阻为 1.06 ± 0.05 欧姆。如果电磁阀的电阻值不符合技术规格，更换有故障的喷油器。 如果新喷油器上的四位代码与冲压在原厂喷油器上的四位代码不同，则将新代码输入到 ECM 中。 确认故障已排除。如果电磁阀的电阻值符合技术规格，则可能是间歇性故障。 如果存在间歇性故障，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。 确认修理已排除故障。

  停止

• 异常 - Cat ET 在测试过程中不能正确显示状态。 气门室盖下面的喷油器线束存在故障。 问题可能出在接头上。

  修复: 可能时，修理配线和/或接头。 如有必要，更换零件。 确认故障已排除。

  停止

测试步骤 8. 检查 ECM 是否正常工作

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有电击危险。电子单体喷油器使用90-120伏电压。

1. 把钥匙开关转到断开位置。

2. 断开发动机 ECM 的电源。

3. 制作一根足够长的跨接导线，以便从 ECM 接头 P2 连接到发动机接地双头螺栓。 在跨接导线的一端压接插孔端子。

4. 断开 P2 接头。

5. 从 ECM 接头上拆下可疑喷油器的电源线。 将跨接导线装入该插孔中。

6. 连接 J2/P2 ECM 接头。

7. 确认 ECM 检测到可疑喷油器开路：

   1. 确保跨接导线不接触接地源或其他电路。 测试过程中不要触碰跨接导线。 测试进行过程中，跨接导线上存在强电击危险。

   2. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

   3. 把钥匙开关转到接通位置。

   4. 至少进行两次 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

      Cat ET 显示共用电源线的两个喷油器 "Open（开路）"。

   5. 把钥匙开关转到断开位置。

   6. 断开发动机 ECM 的电源。

8. 确认 ECM 检测到可疑喷油器短路：

   1. 将跨接导线连接到发动机接地双头螺栓上。 测试过程中不要触碰跨接导线。 测试进行过程中，跨接导线上存在强电击危险。

   2. 恢复发动机 ECM 的供电电源。

   3. 把钥匙开关转到接通位置。

   4. 至少进行两次 "Injector Solenoid Test（喷油器电磁阀测试）"。

      Cat ET 显示共用电源线的两个喷油器 "Short（短路）"。

   5. 把钥匙开关转到断开位置。

   6. 断开发动机 ECM 的电源。

预期结果:

Cat ET 对于各测试电路显示正确的状态。

结果:

• 正常 - ECM 检测到电路的正确状态。 发动机线束存在开路或短路。 问题可能出在接头上。

  修复: 检查接头有无湿气和腐蚀。 可能时，修理配线和/或接头。 如有必要，更换零件。 完成本测试步骤后清除所有诊断代码。确认故障已排除。

  停止

• 异常 - ECM 没有检测到电路的正确状态。

  修复: ECM 有故障。 更换 ECM。 请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。 确认故障已排除。

  停止