如果怀疑点火变压器有问题或表 1 或表 2 中的其中一个诊断代码激活或很容易重复出现，使用该步骤诊断并排除故障。
| 诊断代码表 | ||
|---|---|---|
| 代码 | 产生此代码的状况 | 系统响应 |
| 401-5 点火变压器次级输出 1：电流低于正常值 402-5 点火变压器次级输出 2：电流低于正常值 403-5 点火变压器次级输出 3：电流低于正常值 404-5 点火变压器次级输出 4：电流低于正常值 405-5 点火变压器次级输出 5：电流低于正常值 406-5 点火变压器次级输出 6：电流低于正常值 407-5 点火变压器次级输出 7：电流低于正常值 408-5 点火变压器次级输出 8：电流低于正常值 409-5 点火变压器次级输出 9：电流低于正常值 410-5 点火变压器次级输出 10：电流低于正常值 411-5 点火变压器次级输出 11：电流低于正常值 412-5 点火变压器次级输出 12：电流低于正常值 413-5 点火变压器次级输出 13：电流低于正常值 414-5 点火变压器次级输出 14：电流低于正常值 415-5 点火变压器次级输出 15：电流低于正常值 416-5 点火变压器次级输出 16：电流低于正常值 |
在发动机盘车时，电子控制模块（ECM）检测点火变压器次级电路中的低电流。 变压器有接地故障。 变压器次级绕组内有开路。 火花塞接线柱的连接有故障。 火花塞内部损坏或有开路。 火花塞间隙太大。 |
变压器次级输出的状态被设定为 120%。 警报输出被激活。 将会记录该代码。 |
| 诊断代码表 | ||
|---|---|---|
| 代码 | 产生此代码的状况 | 系统响应 |
| 401-6 点火变压器次级输出 1：电流高于正常值 402-6 点火变压器次级输出 2：电流高于正常值 403-6 点火变压器次级输出 3：电流高于正常值 404-6 点火变压器次级输出 4：电流高于正常值 405-6 点火变压器次级输出 5：电流高于正常值 406-6 点火变压器次级输出 6：电流高于正常值 407-6 点火变压器次级输出 7：电流高于正常值 408-6 点火变压器次级输出 8：电流高于正常值 409-6 点火变压器次级输出 9：电流高于正常值 410-6 点火变压器次级输出 10：电流高于正常值 411-6 点火变压器次级输出 11：电流高于正常值 412-6 点火变压器次级输出 12：电流高于正常值 413-6 点火变压器次级输出 13：电流高于正常值 414-6 点火变压器次级输出 14：电流高于正常值 415-6 点火变压器次级输出 15：电流高于正常值 416-6 点火变压器次级输出 16：电流高于正常值 |
在发动机盘车时，ECM 检测点火变压器次级电路中的高电流。 变压器次级绕组内有短路。 火花塞脏污。 火花塞间隙太小。 |
变压器次级输出的状态被设定为 0%。 警报输出被激活。 将会记录该代码。 |
变压器位于气门挺杆的盖上。 每个变压器经由变压器安装法兰对盖接地。 变压器通过向火花塞提供高电压激发燃烧。 从变压器次级电路的正压输出被传送到火花塞接头。
| 图 1 | g01438616 |
点火变压器和火花塞 (1) 点火线束的接头 (2) 安装法兰（接地） (3) 点火变压器 (4) 延长杆 (5) 次级连接 (6) 火花塞 (7) O 形密封圈 | |
变压器次级电路经由延长杆向火花塞提供 8000 到 37000 V 的初始电压。 该电压使火花塞间隙发生电离。 接着电压降到约 1000 V。 火花持续期约为 400 微秒。
ECM 可以通过监控点火变压器的初级电路来诊断点火变压器的次级电路有无开路和/或短路。 次级电路开路和短路不会直接关停发动机。 然而，这些状况能导致缺火，引起发动机超载。 发动机超载引起停机。
Caterpillar 火花塞是具有内电阻的高压装置。 火花塞在大于 5000 伏的电压下工作。
大多数的点火系统不受次级电路电阻的影响。 如果要求测量电阻，必须用兆欧表。 低电压的万用表不能提供可靠的电阻读数，因为火花塞内部零件的氧化会影响到表的读数。
记录的诊断代码提供历史记录。 在开始该步骤前，使用 Caterpillar 电子技师（ET）将记录的代码打印到文件中。
导致诊断代码最可能的原因是火花塞故障。 再一个可能的原因是电路连接不良或延长杆故障。 最不可能发生的情况是点火变压器故障。
测试步骤 1. 通过 Cat ET 的状态屏幕检查变压器次级电路的输出
- 将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。 将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。
- 将 Cat ET 连接到接线盒上的维修工具接头。
- 将 ECM 的 16 安培断路器转到接通。 将发动机控制开关转到停机位置。
- 使用 Cat ET 查看点火次级电压的状态屏幕。 状态屏幕必须由用户建立。 使用 Cat ET 中的工具创建点火次级电压的屏幕。 表 3 中显示状态屏幕的示例：
Show/hide table
表 3 Cat ET 上的状态屏幕 屏幕 1
第 8 组屏幕 2
第 9 组"1 号缸变压器次级输出电压百分率" "2 号缸变压器次级输出电压百分率" "3 号缸变压器次级输出电压百分率" "4 号缸变压器次级输出电压百分率" "5 号缸变压器次级输出电压百分率" "6 号缸变压器次级输出电压百分率" "7 号缸变压器次级输出电压百分率" "8 号缸变压器次级输出电压百分率" "9 号缸变压器次级输出电压百分率" "10 号缸变压器次级输出电压百分率" "11 号缸变压器次级输出电压百分率" "12 号缸变压器次级输出电压百分率" "13 号缸变压器次级输出电压百分率" "14 号缸变压器次级输出电压百分率" "15 号缸变压器次级输出电压百分率" "16 号缸变压器次级输出电压百分率"
- 起动发动机。 在额定转速下施加正常负载。 使发动机暖机到正常工作温度。
- 观察每个变压器次级电路的输出值。
预期结果:
每个变压器次级电路的输出值介于 0% 至 90%。
结果:
- 正常 - 每个变压器次级电路的值介于 0% 至 90%。 点火系统部件工作正常。
修复: 查明引起故障的其他根源。 诊断并排除故障症状。 请参阅故障诊断与排除, "症状的故障诊断和排除"。
停止
- 异常 - 至少一个输出值大于 90%。 点火系统部件需要保养。 继续测试步骤 2。
测试步骤 2. 检查变压器和延长杆
- 将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。 将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。
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当曲轴转动时，存在强烈的电击危险。 当发动机起动盘车时或发动机运转时，不要触摸与点火系统相关的导线。 |
- 从变压器接头断开点火线束 (1) 。 确认接头没有脏污、湿气或腐蚀。 确保插销和插孔没有松动。
| 注意 |
|---|
拉拽导线束可能折断电线。 不要拉拽导线束。 |
| 图 2 | g01438616 |
点火变压器和火花塞 (1) 点火线束的接头 (2) 安装法兰（接地） (3) 点火变压器 (4) 延长杆 (5) 次级连接 (6) 火花塞 (7) O 形密封圈 | |
- 从安装法兰 (2) 拆下四个螺栓，然后将变压器 (3) 和延长杆 (4) 作为一个组件拆除。
- 检查变压器体和安装法兰有无腐蚀和/或损坏。
- 从变压器上拧松延长杆。 检查变压器内部螺纹和延长杆外部螺纹有无腐蚀和/或损坏。
- 检查延长杆的火花塞接头有无腐蚀和/或损坏。 检查延长杆内的 O 形密封圈 (7) 有无损坏。
- 使用另一个火花塞检查延长杆与火花塞之间的连接是否牢固。
- 检查延长杆垫片附近有无穿孔（针孔）和/或电弧的迹象。
注: 穿孔是由发动机未产生诊断代码的缺火造成的。
- 清除延长杆内部的沉积物。 使用沾有异丙醇的 6V-7093 刷子 。 清洁变压器的内部螺纹和延长杆的外部螺纹。
| 注意 |
|---|
用钢丝刷会刮伤和损坏延长杆。 不要用钢丝刷处理延长杆。 |
预期结果:
变压器和延长杆状况良好。
结果:
- 正常 - 变压器和延长杆似乎状况良好。 继续测试步骤 3。
- 异常 - 检查发现变压器和/或延长杆有故障。
修复: 可能时，修理部件。 如有必要，请更换部件。恢复正常运转。
停止
测试步骤 3. 检查火花塞
- 确保发动机控制开关处于断开/复位位置，且 ECM 的 16 安培断路器断开。
- 按照操作和维护手册, "点火系统火花塞 - 检查/调整"中的说明执行下列步骤。
- 卸下火花塞。
- 检查火花塞。
- 清洁火花塞。
- 清洁火花塞后，测量火花塞电阻。
- 使用 142-5055 绝缘测试仪总成 (电气系统)测量火花塞的电阻。 遵循与工具一起提供的警告和说明。
注: 不能使用标准欧姆表来测量用过的火花塞。
- 将测试仪的红色引线连接到接线柱。 由于接地母线与中央电极相距很近，因此需要先将一小段引线连接到中央电极。 然后再将测试仪的黑色引线连接到小段引线。
- 使用测试仪的 "20 K" 量程。
预期结果:
火花塞状况良好。
电阻小于 10000 欧姆。
结果:
- 正常 - 火花塞状况良好。 电阻小于 10000 欧姆。
修复: 按照操作和维护手册, "点火系统火花塞 - 检查/调整"中的说明安装火花塞。
继续测试步骤 4。
- 异常 - 火花塞状况不良和/或电阻值超出技术规范。
修复: 丢弃火花塞。 按照操作和维护手册, "点火系统火花塞 - 检查/调整"中的说明安装新火花塞。将控制系统复位。 重新起动发动机。 清除记录的代码。
停止
测试步骤 4. 检查初级电路和次级电路
- 将发动机控制开关转到 OFF/RESET（断开 / 复位）位置。 将 ECM 的 16 安培断路器转到断开。
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| 图 3 | g01438044 |
初级电路和次级电路示意图 | |
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当曲轴转动时，存在强烈的电击危险。 当发动机起动盘车时或发动机运转时，不要触摸与点火系统相关的导线。 |
- 断开变压器。 目视检查接头有无脏物、湿气和腐蚀。 确保插销和插孔没有松动。
- 拆下变压器。
- 使用万用表检查初级电路和次级电路。
- 通过检查阻塞二极管的电压来测量初级电路。 将万用表设定到二极管量程。 将万用表引线连接到变压器接头的接线端 (A) 和 (B) 。 引线的极性不重要。 测量接线端之间的电压。 记录下测量值。
Show/hide table
图 5 g00754013
二极管的符号
- 对调表笔的极性，再次测量接线端 (A) 与 (B) 之间的电压。 记录下测量值。
- 测量次级电路的电阻。 将万用表设定到 40000 欧姆量程。 测量安装法兰 (1) 与火花塞延长杆接线端 (2) 之间的电阻。
注: 次级线圈的电阻将随温度而改变。 图 6 说明了次级线圈电阻与温度之间的关系。 读数在 ±1000 欧姆内是可以接受的。 例如，如果变压器温度为 60 °C (140 °F)，那么正确的电阻为 22000 ± 1000 欧姆。
Show/hide table图 6 g00863850
电阻与温度的关系
(Y) 电阻（欧姆）
(X) 摄氏温度（华氏度）
| 图 4 | g01438062 |
点火变压器剖面图和变压器接头前视图 (8) 安装法兰 (9) 火花塞延长杆的接线端 (A) 变压器的电路驱动器 (B) 变压器的回路 (C) 未使用 | |
预期结果:
对于初级电路，其中一个电压测量值约为 0.450 VDC。 另一电压测量值表明有开路。
对于次级电路，安装法兰与火花塞延长杆接线端之间的电阻在可接受的容限内。
结果:
- 异常 - 至少有一个测量值不正确。 变压器有故障。
修复: 更换变压器。
停止
- 正常 - 两个测量值都正确。
修复: 执行下述步骤：
- 用已知良好的其他气缸中的变压器替换可疑变压器。 安装变压器。
- 将控制系统复位。 清除任何记录的代码。
- 重新起动发动机。 运转发动机。 检查有无故障重现。
停止