C13, C15, and C18 Generator Set Engines Caterpillar

按照本步骤，进行以下传感器任何可疑故障的诊断与排除：

• 主发动机转速 / 正时传感器

• 辅助发动机转速 / 正时传感器

本步骤涉及以下开路及短路诊断代码：

• 190-02 发动机转速信号丢失

• 190-11 发动机转速传感器机械故障

• 342-02 辅助发动机转速信号丢失

• 342-11 辅助发动机转速传感器机械故障

发动机使用两个发动机转速 / 正时传感器。 辅助发动机转速 / 正时传感器监测凸轮轴齿轮，主发动机转速 / 正时传感器监测曲轴齿轮。 两个发动机转速 / 正时传感器都可以通过各个齿轮的独特结构检测发动机转速和正时的基准。 随着齿轮的转动，电子控制模块（ECM）会计算传感器产生的两个脉冲的间隔时间来确定转速。

为了便于起动，在正常工作情况下，辅助发动机转速 / 正时传感器用于确定正时。 辅助发动机转速 / 正时传感器用于确定何时 1 号气缸中的活塞位于压缩冲程的上止点。 确定正时后，主发动机转速 / 正时传感器则用于确定发动机转速，同时忽略辅助凸轮轴传感器送来的信号。

找到 1 号气缸后，ECM 以正确发火顺序和正确的单体喷油器正时依次触发每个气缸。 实际的正时和每次喷油持续时间根据发动机转速和负载确定。 如果发动机运转过程中主发动机转速 / 正时传感器送来的信号缺失，则在 ECM 使用辅助发动机转速 / 正时传感器值替代时会发现发动机性能稍有变化。 如果发动机运转过程中辅助发动机转速 / 正时传感器送来的信号缺失，则不会导致发动机性能发生明显变化。 但是，如果起动过程中没有辅助发动机转速 / 正时传感器送来的信号，则可能出现以下情况：

• 发动机可能需要稍长的起动时间。

• 在 ECM 只采用主发动机转速 / 正时传感器来确定正确的点火顺序之前，发动机可能会粗暴运转几秒钟。

即使两个传感器中只有其中一个传感器的信号存在，发动机也将会起动和运转。 如果发动机运转过程中这两个传感器送来的信号全都缺失，则会导致由 ECM 中止喷油并关闭发动机。 如果在起动期间来自两个传感器的信号都丢失，发动机将会无法起动。

这两个传感器都是有整体式接头的磁力传感器。 这两个传感器不能互换。 请勿调换这两个传感器的位置。 如果只是更换了这两个传感器，没有必要对发动机进行正时标定。

注: 在安装传感器时应完成以下所有任务：

• 用机油润滑 O 形圈。

• 在拧紧支架螺栓之前，确保传感器完全座入发动机中。

• 确保接头正确锁定。

• 确保正确固定线束，确保束带位于正确位置。

图 1	g01055919
典型示意图

图 2	g01091545
P2 ECM 接头 (P2-48) "主转速 / 正时信号正极" (P2-49) "主转速 / 正时信号负极" (P2-48) "辅助转速 / 正时信号正极" (P2-49) "辅助转速 / 正时信号负极"

图 3	g01098047
发动机转速 / 正时传感器的位置 (1) 辅助发动机转速 / 正时传感器 (2) 主发动机转速 / 正时传感器

测试步骤 1. 检查电气接头和线路

1. 将发动机控制开关（ECS）转到OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 彻底检查 J1 / P1 ECM 接头和 J2 / P2 ECM 接头。 彻底检查与电路有关的所有接头。

   详情请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

3. 对在 ECM 接头和传感器接头上的与激活的诊断编码有关的每一根电线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。

4. 检查 ECM 接头（六角头固定螺钉）的扭矩是否为正确扭矩 6.0 N·m (55 lb in)。

5. 检查自传感器回接至 ECM 的线束和线路有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、触针和插孔都应彻底联接和 / 或完全插接。 线束和线路没有腐蚀、磨损和 / 或挤压的地方。

结果:

• 正常 - 线路和 / 或接头没有故障。 继续测试步骤 2。

• 不正常 -

  修复: 修理和 / 或更换接头或线路。 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. 检查有无激活的诊断代码

1. 将电子维修工具连接到维修工具接头。

2. 转动 ECS 到 COOLDOWN / STOP（冷却 / 停机）位置。

3. 确定是否激活或记录了以下任一诊断代码：
   • 190-02

   • 190-11

   • 342-02

   • 342-11

4. 如果记录了诊断代码但为非激活状态，则应运转发动机，直到发动机处于正常工作温度。 故障可能只在发动机处于正常工作温度时出现。

5. 如果发动机无法起动，应在发动机起动盘车时在电子维修工具上监视发动机转速。 发动机起动盘车时，电子维修工具可能需要从另一个蓄电池通电，以确保电子维修工具不会复位。

   注: 初始起动盘车时，发动机转速状态可能会指示发动机转速信号异常。 一旦 ECM 能够从信号计算出发动机转速，此信息就会被发动机转速取代。

预期结果:

发动机转速信号正常。

结果:

• 正常 - 发动机转速正常。

  修复: 如果有记录的诊断代码，有可能存在间歇性故障。 如果是间歇性故障，请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

  停止

• 不正常 - 诊断代码 - 激活的诊断代码仍然存在。 继续测试步骤 4。

• 不正常 - 没有发动机转速 - 电子维修工具上不显示发动机转速。 继续测试步骤 3。

• 不正常 - 发动机转速不稳 - 没有发动机转速 / 正时传感器的诊断代码，但发动机运转不正确。

  修复: 继续参阅故障诊断与排除, "没有诊断代码的情况下进行故障诊断与排除"中的相应主题。

  停止

测试步骤 3. 检查传感器和支架的安装情况

图 4	g00810795
传感器和安装支架（典型示例）

1. 传感器法兰必须与发动机平齐以确保正常工作。

2. 检查支架，以确保安装后传感器法兰与发动机平齐。

   确认支架没有弯曲。

   注: 不能单独更换支架。

3. 确保传感器上已安装一个 O 形密封圈，并且这个 O 形密封圈没有损坏。

4. 如果以下任意一个诊断代码为激活状态，则凸轮轴或曲轴上的正时齿轮的组装可能有问题：
   • 190-11 发动机转速传感器机械故障

   • 342-11 辅助发动机转速传感器机械故障

预期结果:

传感器和支架正确安装。

结果:

• 正常 - 传感器和支架正确安装。 继续测试步骤 4。

• 不正常 -

  修复: 进行下述程序，以便正确安装传感器和支架：

  1. 松开在发动机上固定传感器安装支架的螺栓。

  2. 使传感器落座，然后拧紧螺栓。

     如果传感器没有落座，必要时修理或更换传感器。

     注: 必须从支架上拆下传感器。

  3. 确保传感器朝向正确，并且线束固定在适当的位置。

  4. 确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 4. 通过发动机线束测量传感器电阻

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 彻底检查 ECM 接头 J2 / P2。 详情请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

3. 对 ECM 发动机线束接头 P2 上与发动机转速 / 正时传感器有关的每一条导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试：
   • P2-58 （辅助凸轮轴转速 / 正时传感器正极）

   • P2-59 （辅助凸轮轴转速 / 正时传感器负极）

   • P2-48 （主曲轴转速 / 正时传感器正极）

   • P2-49 （主曲轴转速 / 正时传感器负极）

   请参阅图 2。

4. 确保接头的锁耳正确并完全卡锁。

5. 检查 ECM 接头（六角头固定螺钉）的扭矩是否为正确扭矩 6.0 N·m (55 lb in)。

6. 如果发现故障，应修理线束或接头。

7. 确保导线线束正确布置并固定在适当的位置。

8. 确保线束线路没有过于拉紧。 线束线路过于拉紧时，振动或移动可能导致间歇性连接。

9. 检查线束线路有无刻痕和磨损。

10. 如果线束和接头正常，断开 ECM 接头 J2 / P2。

11. 按照以下步骤测量辅助发动机转速 / 正时传感器的传感器电阻（欧姆）：

    请参阅图 2。

    1. 用万用表测量 P2-58 （辅助凸轮轴转速 / 正时传感器正极） 到 P2-59 （辅助凸轮轴转速 / 正时传感器负极）之间的电阻。

    2. 测量电阻的同时拉动线束，以检查有无间歇性开路或短路。 拉动或晃动传感器正后方的所有电线。

       电阻 ... 1000 至 1200 欧姆

12. 按照以下步骤测量主发动机转速 / 正时传感器的传感器电阻（欧姆）：

    请参阅图 2。

    1. 用万用表测量 P2-48 （主曲轴转速 / 正时正极） 到 P2-49 （主曲轴转速 / 正时负极）之间的电阻。

    2. 测量电阻的同时拉动线束，以检查有无间歇性开路或短路。 拉动或晃动传感器正后方的所有电线。

       电阻 ... 110 到 200 欧姆

预期结果:

读数与上述数值相符。

结果:

• 正常 - 没有指示短路或开路。 继续测试步骤 8。

• 不正常 - 通过发动机线束测量传感器电阻时电阻值不在容许范围内。 继续测试步骤 5。

测试步骤 5. 测量传感器接头处的传感器电阻

1. 将可疑传感器从发动机线束上断开。

2. 彻底检查传感器 J401/P401 或 J402/P402 的 ECM 发动机线束接头。 详情请参阅故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

3. 按照以下步骤测量主发动机转速 / 正时传感器接头接线端 A 与接线端 B 之间的传感器电阻（欧姆）：

   1. 用万用表测量 J401-B 到 J401-A 之间的传感器电阻（欧姆）。

      传感器接头的接线端 B 是 主曲轴转速 / 正时正极。

      传感器接头的接线端 A 是 主曲轴转速 / 正时负极。

      电阻 ... 110 到 200 欧姆

4. 按照以下步骤测量辅助发动机转速 / 正时传感器接头接线端 A 与接线端 B 之间的传感器电阻（欧姆）：

   1. 用万用表测量 J402-B 到 J402-A 之间的传感器电阻（欧姆）。

      传感器接头的接线端 B 是 辅助凸轮轴转速 / 正时正极。

      传感器接头的接线端 A 是 辅助凸轮轴转速 / 正时负极。

      电阻 ... 1000 至 1200 欧姆

注: 更换转速 / 正时传感器后不需要进行正时标定。 参阅系统操作部分中安装传感器的相关信息。

预期结果:

读数与上述数值相符。

结果:

• 正常 - 传感器电阻正确。 继续测试步骤 6。

• 不正常 - 传感器电阻值超出指定范围。

  修复: 进行下述程序来安装新传感器：

  1. 安装新传感器之前，应测量新传感器的电阻。

     注: 如果新传感器电阻不在正确的范围内，应检查导线线束有无损坏。

     如果新传感器电阻在正确的范围内，应按照下述步骤在发动机上安装新传感器：

     1. 松开在发动机上固定传感器安装支架的螺栓。

     2. 确保已安装一个 O 形密封圈并且没有损坏。

     3. 使传感器落座，然后拧紧螺栓。

        注: 必须从支架上拆下传感器。

     4. 确保传感器朝向正确，并且线束固定在适当的位置。

  2. 确认修理已排除故障。

  停止

测试步骤 6. 检查发动机转速 / 正时传感器的线束中有无开路

1. 断开 ECM 接头 J2 / P2。

2. 按照以下步骤检查辅助发动机转速 / 正时传感器接头接线端 A 与接线端 B 之间的线路中有无开路：

   1. 将一根跨接导线安装在 ECM 接头 P2 处的 P2-58 and P2-59 之间。

   2. 用万用表测量 P402-B 到 P402-A 之间的传感器电阻（欧姆）。

      在此步骤期间，摇晃传感器接头和 ECM 接头之间的线束。

3. 按照以下步骤测量主发动机转速 / 正时传感器接头接线端 A 与接线端 B 之间的传感器电阻（欧姆）：

   1. 将一根跨接导线安装在 ECM 接头 P2 处的 P2-48 and P2-49 之间。

   2. 用万用表测量 P401-B 到 P401-A 之间的传感器电阻（欧姆）。

      在此步骤期间，摇晃传感器接头和 ECM 接头之间的线束。

4. 拆下所有的跨接导线。

预期结果:

电阻测量值小于 5 欧姆。

结果:

• 正常 - 电阻测量值小于 5 欧姆。 继续测试步骤 7。

• 不正常 - 电阻测量值大于 5 欧姆。

  修复: 电阻过高表示电线开路或部分损坏。 更换电线。

  停止

测试步骤 7. 检查发动机转速 / 正时传感器的线束中有无短路

1. 断开 ECM 接头 J2 / P2。

2. 按照以下步骤检查辅助发动机转速 / 正时传感器的线路中有无短路：

   1. 用万用表测量从 P402-B 到 ECM 接头 P2 的所有接线端以及到发动机接地之间的电阻。

      在此步骤期间，摇晃传感器接头和 ECM 接头之间的线束。

   2. 用万用表测量从 P402-A 到 ECM 接头 P2 的所有接线端以及到发动机接地之间的电阻。

      在此步骤期间，摇晃传感器接头和 ECM 接头之间的线束。

3. 按照以下步骤检查主发动机转速 / 正时传感器的线路中有无短路：

   1. 用万用表测量从 P401-B 到 ECM 接头 P2 的所有接线端以及到发动机接地之间的电阻。

      在此步骤期间，摇晃传感器接头和 ECM 接头之间的线束。

   2. 用万用表测量从 P401-A 到 ECM 接头 P2 的所有接线端以及到发动机接地之间的电阻。

      在此步骤期间，摇晃传感器接头和 ECM 接头之间的线束。

预期结果:

电阻测量值大于 20,000 欧姆。

结果:

• 正常 - 电阻测量值大于 20,000 欧姆。 继续测试步骤 8。

• 不正常 - 电阻测量值小于 20,000 欧姆。

  修复: 电阻过低说明电线存在短路。 更换电线。

  停止

测试步骤 8. 检查 ECM

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 暂时连接一个备用 ECM。

3. 将 ECS 转到 START（起动）位置。

4. 运转发动机，以便重现故障发生时的状况。

5. 如果使用测试 ECM 时上述故障得到解决，那就再装回可疑 ECM。

6. 如果装回可疑 ECM 后故障再次出现，则应更换 ECM。

确认修理已排除故障。

预期结果:

使用可疑 ECM 时此故障仍然存在。

结果:

• 正常 - 使用备用 ECM 后故障得到解决，而使用可疑 ECM 后故障重新出现。

  修复: 更换 ECM。确认修理已排除故障。

  停止

• 不正常 - 使用备用 ECM 后故障没有排除。

  修复: 更换传感器。确认修理已排除故障。

  停止