C175-16 and C175-20 Generator Set Engines Caterpillar

Shutdown - Test

Usage:

系统运作描述:

如果怀疑空气切断系统存在故障或如果表 1 中的任何一个诊断代码为现行状态或极易反复出现，则请使用本步骤对电气系统进行故障诊断与排除。

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表 1
诊断代码表
代码和描述	产生此代码的状况	系统响应
337-2 远程紧急停机开关：不稳定、间歇或不正确	来自紧急停机开关的两个输入处于相反状态。	系统将会记录该代码。
446-5 空气切断继电器：电流低于正常值	电子控制模块（ECM）检测到电磁阀电路中存在开路和/或对蓄电池正极短路。	系统将会记录该代码。
446-6 空气切断继电器短路	ECM 检测到电磁阀电路中存在对接地短路。	系统将会记录该代码。
E2087(3) 进气切断闭合	ECM 检测到切断开关闭合。	系统将会记录该代码。系统将会锁定该代码。在重新起动发动机之前必须循环 ECM 的电源。

ECM 能够在紧急情况下通过切断发动机的空气供应来关停发动机。 ECM 向空气切断电磁阀电路通电。电磁阀供应用于触发发动机两侧的空气切断阀的空气压力。空气切断电磁阀位于发动机右侧的空气切断机构上。

该系统也包含两个用于监控空气切断机构的位置的开关。如果空气切断机构闭合，则开关将会接通连接至低侧 ECM 驱动装置的电路。 ECM 检测到这种状况并会记录一个事件代码。

空气切断系统是此应用上的选装件。使用 Caterpillar 电子技师 (ET) 将 Air Intake Shutoff Detection Installation Status（进气切断检测安装状态）编程为 "Installed（已安装）"以启用空气切断系统。

有两种状况会导致 ECM 启动空气切断：

发动机超速 - 第一种状况发生在 ECM 检测到发动机超速时。在发动机超速期间，ECM 会向空气切断电磁阀电路通电。系统会生成一个关于此状况的事件代码。一旦关于空气切断系统的事件变为现行状态，该事件就会被锁定，直至循环 ECM 系统的电源为止。

紧急停机顺序 - 第二种状况发生在启动紧急停机开关时。在将紧急停机开关置于停机位置时，电压将直接供应至空气切断电磁阀。电磁阀通电，空气切断机构将会闭合。

为了再次起动发动机，请确保在启动空气切断系统后将两个空气切断机构手动复位。无论启动的原因如何，必须断开 ECM 的主电源 30 秒钟才能复位发动机控制。

使用 Cat ET 查看 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"参数以确认空气切断系统的状态。

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图 1	g01560817
弱电配电盘的位置（左前侧发动机视图） (1) 弱电配电盘的线束 (2) 弱电配电盘

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图 2	g01560816
弱电配电盘 (2) 上用于发动机切断的接头位置 (3) ECM 继电器 (4) 黄色接头 (5) 橙色接头 (6) 辅助电路保险丝 (7) ECM 保险丝 (8) 蓄电池负极 (9) 蓄电池正极

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图 3	g01827000
空气切断系统示意图

测试步骤 1. 检查电气接头和导线

将蓄电池断路开关转到断开位置。

确认空气切断机构处于开启位置。

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图 4	g01827093
控制箱上用于燃油控制的接头位置（典型发动机顶部前视图） (10) 右油轨接头 (11) J1/P1 ECM 接头 (12) J2/P2 ECM 接头 (13) 左油轨接头 (7) 控制箱上的发动机接口接头 (15) 至弱电配电盘的接头

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图 5	g01560818
空气切断机构上的部件位置（发动机右视图） (16) 空气切断电磁阀 (17) 空气切断开关

彻底检查接头 (4) 和 (5) 。此外，彻底检查连接 (10 至 15) 。检查空气切断机构上电磁阀 (16) 所用的接头。此外，检查发动机两侧上的空气切断开关 (17) 。请查看故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"。

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图 6	g01560819
P1 ECM 接头上的空气切断系统端子位置 (P1-19) 切断输出 (P1-41) 空气切断位置

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图 7	g01560820
P2 ECM 接头上的空气切断系统端子位置 (P1-14) 数字回路

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图 8	g01826914
左油轨接头上的空气切断系统端子位置 (端子 25) 开关之间的公共导线 (端子 26) 发送至 ECM 的开关位置 (端子 65) 数字回路

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图 9	g01560892
右油轨接头上的空气切断系统端子位置 (端子 23) 切断输出 (端子 25) 开关之间的公共导线 (端子 26) 发送至 ECM 的开关位置 (端子 60) 来自紧急停机开关的用于空气切断电磁阀的输出 (端子 65) 数字回路

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图 10	g01827114
发动机接口接头上用于切断的端子位置 (端子 48) 蓄电池正极 (端子 52) 蓄电池正极 (端子 54) 空气切断电磁阀的切断输出

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图 11	g01560901
弱电配电盘控制箱接头上用于切断的端子位置 (端子 47) 蓄电池正极 (端子 48) 蓄电池正极 (端子 61) ECM 继电器的控制线圈电压

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图 12	g01827153
弱电配电盘上用于空气切断的端子位置 (4) 黄色接头 (4-A) 空气切断电磁阀电源电路 (4-B) 来自 ECM 继电器的 ECM 电源电路 (5) 橙色接头 (5-B) 紧急停机蓄电池正极 (5-C) 紧急停机蓄电池正极

对与空气切断系统电路有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。

检查各个 ECM 接头六角螺钉的扭矩是否正确。请参考诊断功能测试故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"以了解正确的扭矩值。

检查空气切断电磁阀与 ECM 之间的线束和导线有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、触针和插孔之间应完全接合和/或插牢，线束和导线应没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

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/或导线有故障。
修复: 修理导线和/或接头。如有必要，更换零件。确保所有密封件都正确安装到位，确保接头都完全接合。确认故障已得到排除。
停止

测试步骤 2. 测试空气切断继电器控制电磁阀的工作情况并检查有无记录的代码

将 Cat ET 连接到维修工具接头上。

将蓄电池断路开关转到接通位置。

使用紧急停机开关测试蓄电池断路开关。
1. 起动发动机。
1. 将紧急停机开关置于停机位置。
1. 检查空气切断机构的位置。启动紧急停机将会启动空气切断系统，空气切断机构将会闭合。
  检查并确认电磁阀在空气切断机构闭合后断电。
1. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

检查 Cat ET 中 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"参数的状态。
1. 当两个空气切断机构都闭合时，使用 Cat ET 检查 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"的状态。
  注: 至少等待 30 秒钟，以便使诊断代码变为现行状态。
1. 复位右侧空气切断机构。在左侧空气切断闭合时，检查 Cat ET 中 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"参数的状态。
1. 复位左侧空气切断机构。在左侧空气切断机构闭合时，检查 Cat ET 中 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"参数的状态。

使用 Cat ET 检查有无记录的诊断代码。检查以下代码是否为记录状态：
- 337-2
- 446-5
- 446-6

将空气切断的两个空气切断机构复位至开启位置。

将紧急停机开关置于运行位置。

将蓄电池断路开关转到断开位置。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

此时阀机构工作正常。 Cat ET 报告发动机两侧的空气切断机构都已闭合。没有关于空气切断系统的记录的诊断代码。

结果:

正常 - 阀机构和检测开关工作正常。在测试过程中，没有出现记录的诊断代码。
修复: 空气切断系统看起来工作正常。看起来原有故障已得到排除。线束或接头中可能存在间歇性故障。如果怀疑存在间歇性故障，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"以了解与诊断与排除间歇性故障相关的信息。
停止
异常 - 紧急停机开关 - 启动紧急停机开关时，阀机构没有闭合。存在记录的 337-2 诊断代码。转至测试步骤 3。
异常 - 空气切断开关 - 检测开关工作不正常。从 ECM 到一个空气切断开关的线束中存在故障。一个开关可能存在故障。转至测试步骤 5。
异常 - 记录的代码 - 关于空气切断电磁阀的 446-5 代码或 446-6 代码为记录状态。转至测试步骤 7。

测试步骤 3. 测试紧急停机开关的工作情况

使用导线拆卸工具从紧急停机开关接头上的端子位置 1（负载）中拆下导线。

将蓄电池断路开关转到接通位置。

将电压表连接到紧急停机开关的端子 1（负载）与蓄电池负极之间。

在启动紧急停机开关时，测量开关输出端的电压。

将紧急停机开关置于运行位置。

将蓄电池断路开关转到断开位置。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

启动紧急停机开关后，电压为 24 ± 3 VDC。

结果:

正常 - 电压为 24 ± 3 VDC。紧急停机开关的输出正确。转至测试步骤 4。
异常 - 紧急停机开关输出端的电压不是 24 ± 3 VDC。
修复: 紧急停机开关存在故障。电源电压至开关之间的电路中可能存在故障。执行以下步骤：
1. 检查弱电配电盘上的 "AUX 1" 保险丝。如果保险丝熔断，更换保险丝。确认主电路断路器没有跳闸。如有必要，复位断路器。
1. 如果保险丝正常，则隔离每个电路并检查以下位置上有无 24 ± 3 VDC 电压：
  注: 在测量过程中，确保蓄电池断路开关处于接通位置。确保启动了紧急停机开关。此外，确保将蓄电池负极用作测量的回路。
  - 橙色接头上的弱电配电盘端子 B
  - 控制箱接头上的弱电配电盘端子 B
  - 发动机接口接头上的端子 4
  - 紧急停机开关接头上的端子 5
将紧急停机开关置于运行位置。将蓄电池断路开关转到断开位置。恢复导线的原有配置。如果紧急停机开关接头上的电压为 24 ± 3 VDC，则紧急停机开关存在故障。更换接头。确认进行的修理排除了原有故障。如果这些测试位置中的一处上的电压不是 24 ± 3 VDC，则测试位置之前的导线中存在故障。修理线束。如有必要，更换线束。确认进行的修理排除了原有故障。
停止

测试步骤 4. 检查紧急停机开关与空气切断电磁阀之间的线束

将蓄电池断路开关转到接通位置。

拆下空气切断电磁阀上的接头。

将一个电压表连接到电磁阀接头的线束侧上的端子位置 B（回路）与 C（控制线圈电压）之间。

在启动紧急停机开关时，测量接头上的电压。

将紧急停机开关置于运行位置。

将蓄电池断路开关转到断开位置。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

启动紧急停机开关后，电压为 24 ± 3 VDC。

结果:

正常 - 电压为 24 ± 3 VDC 达到 2.5 秒钟。
修复: 紧急停机开关与空气切断电磁阀之间的线束正常。空气切断电磁阀可能存在故障。执行以下步骤：
1. 从电磁阀上断开接头。使用万用表检查电磁阀接头上的端子位置 B（回路）与 C（控制线圈电压）之间的线圈电阻。
  在 25 °C (77 °F) 的温度下，线圈的正确电阻约为 33 欧姆。
  如果怀疑电磁阀的状况，更换电磁阀。
1. 确认空气切断机构的机构状况。确保空气切断机构能够自由闭合无粘连。确保有足够的机油压力达到阀机构。进行所有必要的修理。
1. 检查并确认电磁阀接头的端子位置 B 与蓄电池负极之间的回路电路导通。进行所有必要的修理。
1. 确认进行的修理排除了原有故障。
  将紧急停机开关置于运行位置。
  将蓄电池断路开关转到断开位置。
  恢复导线的原有配置。
停止
异常 - 电压不是 24 ± 3 VDC。
修复: 从紧急停机开关接头至空气切断电磁阀之间的电路中存在故障。执行以下步骤：
1. 检查二极管组件中的二极管的状况。确保二极管处于技术规格范围内。确认二极管没有短路或开路。如有必要，更换二极管组件。
1. 如果二极管正常，则隔离线束的每一段并检查以下位置上有无 24 ± 3 VDC 电压：
  注: 在测量过程中，确保蓄电池断路开关处于接通位置。确保启动了紧急停机开关。此外，确保将蓄电池负极用作测量的回路。
  - 发动机接口接头上的端子 23
  - 右油轨接头上的端子 60
  - 空气切断线束接头（右侧）上的端子 4
  - 二极管组件接头上的端子 2
将紧急停机开关置于运行位置。将蓄电池断路开关转到断开位置。恢复导线的原有配置。如果二极管组件接头处的电压为 24 ± 3 VDC 并且二极管组件正常，则来自二极管组件和空气切断电磁阀处接头的线束中存在故障。修理或更换线束。确认进行的修理排除了原有故障。如果一个测试位置上的电压不是 24 ± 3 VDC，则测试位置之前的导线中存在故障。修理线束。如有必要，更换线束。确认进行的修理排除了原有故障。
停止

测试步骤 5. 检查空气切断开关的工作情况

确保空气切断机构处于开启位置。

断开怀疑有故障的空气切断开关的接头。

在开关的接头上，在以下接头端子处检查开关是否导通：
1. 当空气切断机构处于开启位置时，处于良好状态的开关的端子 1 与 2 之间是导通的。
  处于良好状态的开关的端子 2 与 3 是不导通的。
  处于良好状态的开关的端子 1 与 3 是不导通的。
1. 当空气切断机构处于闭合位置时，处于良好状态的开关的端子 1 与 3 之间是导通的。
  处于良好状态的开关的端子 1 与 2 是不导通的。
  处于良好状态的开关的端子 2 与 3 是不导通的。

将紧急停机开关置于运行位置。

将蓄电池断路开关转到断开位置。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

在空气切断开关上进行的导通性检查与上述结果相符。

结果:

正常 - 导通性检查与上述结果相符。开关处于良好状态。 ECM 与空气切断开关接头之间的线束中存在故障。 ECM 可能有故障。转至测试步骤 6。
异常 - 导通性检查与上述结果不相符。
修复: 一个开关存在故障。更换怀疑有故障的开关。确认进行的修理排除了原有故障。
停止

测试步骤 6. 检查 ECM 是否工作正常

断开 J1/P1 ECM 接头和 J2/P2 ECM 接头。

制造两条足够长的跨接导线，以便在 ECM 接头上创建一个测试电路。向每根跨接导线一端压接一个接头插孔。

在 J1/P1 ECM 接头上，使用导线拆卸工具从端子位置 P1-41（空气切断开关）中拆下导线。将一根跨接导线安装到此位置中。

在 J2/P2 ECM 接头上，使用导线拆卸工具从端子位置 P1-14（数字回路）中拆下导线。将一根跨接导线安装到此位置中。

连接 ECM 接头。连接跨接导线的松动端，以便在跨接导线之间形成短路。

将蓄电池断路开关转到接通位置。

使用 Cat ET 监控 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"。

在跨接导线之间造成一个开路。

使用 Cat ET 监控 "Air Intake Shutoff Position（进气切断位置）"。

将蓄电池断路开关转到断开位置。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

当短接跨接导线时，状态参数报告 "Closed（闭合）"。当跨接导线之间开路时，状态参数报告 "Open（开启）"。

结果:

正常 - 当短接跨接导线时，状态参数报告 "Closed（闭合）"。当跨接导线之间开路时，状态参数报告 "Open（开启）"。
修复: ECM 正在报告正确的开关位置。 ECM 与开关接头之间的线束中存在故障。识别线束中的故障。请参考图 3 以了解该电路的详细描述。进行必要的修理。确认进行的修理排除了原有故障。
停止
异常 - 在测试过程中，Cat ET 没有报告正确的状态。
修复: ECM 没有读取到开关的正确状态。更换 ECM。请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。确认故障已得到排除。ECM 工作不正常。进行以下修理：
1. 暂时连接一个测试 ECM。
  请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。
1. 重新检查电路，确保原有故障已得到排除。
  如果使用测试 ECM 时上述故障得到排除，则再装回怀疑有故障的 ECM。如果装回怀疑有故障的 ECM 后故障再次出现，则应更换 ECM。确认故障已得到排除。
  如果使用测试 ECM 时上述故障没有得到排除，则再装回原始 ECM。导线中存在故障。
停止

测试步骤 7. 检查线束、二极管组件和空气切断电磁阀是否存在停机输出

检查二极管组件中的二极管的状况。从电路上隔离二极管组件，使用万用表检查每个二极管的状况。确保二极管没有开路或短路。

检查空气切断电磁阀的状况。从电磁阀上断开接头。使用万用表检查电磁阀接头上的端子位置 B（回路）与 C（控制线圈电压）之间的线圈电阻。
在 25 °C (77 °F) 的温度下，线圈的正确电阻约为 33 欧姆。

制作一条足够长的跨接导线，以便在 ECM 接头上用作测试导线。在跨接导线的一端压接接头插孔。

隔离 ECM 与空气切断电磁阀的停机输出之间的线束电路中的每一段。检查每个接头之间是否导通。确保相关导线没有短路至线束中的另一根导线。请参考图 3 以了解该电路的详细描述。
注: 在测量过程中，确保蓄电池断路开关处于断开位置。确保紧急停机开关处于运行位置。

将蓄电池断路开关转到断开位置。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

上述测试并没有暴露出线束或接头中存在故障。

结果:

正常 - 测试并没有暴露出线束或接头中存在故障。
修复: 看起来 ECM 存在故障。更换 ECM。请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。确认故障已得到排除。ECM 工作不正常。进行以下修理：
1. 暂时连接一个测试 ECM。
  请参考故障诊断与排除, "ECM - 更换"。
1. 重新检查电路，确保原有故障已得到排除。
  如果使用测试 ECM 时上述故障得到排除，则再装回怀疑有故障的 ECM。如果装回怀疑有故障的 ECM 后故障再次出现，则应更换 ECM。确认故障已得到排除。
  如果使用测试 ECM 时上述故障没有得到排除，则再装回原始 ECM。导线中存在故障。
停止
异常 - 测试暴露出空气切断系统的线束或部件中存在故障。
修复: 进行必要的修理。确认进行的修理排除了原有故障。
停止