CG137-08 and CG137-12 Industrial Engines Caterpillar

Ignition Primary - Test

Usage:

系统运作描述:

使用此步骤故障诊断与排除点火变压器初级电路的可疑故障。同时，如果表 1 或表 2 中的其中一个诊断代码激活或很容易重复出现，使用本步骤。

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表 1
诊断代码表
SPN-FMI 代码和描述	产生此代码的状况	系统响应
1268-5 发动机 1 号点火线圈：电流低于正常值 1269-5 发动机 2 号点火线圈：电流低于正常值 1270-5 发动机 3 号点火线圈：电流低于正常值 1271-5 发动机 4 号点火线圈：电流低于正常值 1272-5 发动机 5 号点火线圈：电流低于正常值 1273-5 发动机 6 号点火线圈：电流低于正常值 1274-5 发动机 7 号点火线圈：电流低于正常值 1275-5 发动机 8 号点火线圈：电流低于正常值 1276-5 发动机 9 号点火线圈：电流低于正常值 1277-5 发动机 10 号点火线圈：电流低于正常值 1278-5 发动机 11 号点火线圈：电流低于正常值 1279-5 发动机 12 号点火线圈：电流低于正常值	当发动机起动时，电子控制模块（ECM）检测到点火变压器的初级电路中存在低电流。	记录该代码。警报输出被激活。

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表 2
诊断代码表
SPN-FMI 代码和描述	产生此代码的状况	系统响应
1268-6 发动机 1 号点火线圈：电流高于正常值 1269-6 发动机 2 号点火线圈：电流高于正常值 1270-6 发动机 3 号点火线圈：电流高于正常值 1271-6 发动机 4 号点火线圈：电流高于正常值 1272-6 发动机 5 号点火线圈：电流高于正常值 1273-6 发动机 6 号点火线圈：电流高于正常值 1274-6 发动机 7 号点火线圈：电流高于正常值 1275-6 发动机 8 号点火线圈：电流高于正常值 1276-6 发动机 9 号点火线圈：电流高于正常值 1277-6 发动机 10 号点火线圈：电流高于正常值 1278-6 发动机 11 号点火线圈：电流高于正常值 1279-6 发动机 12 号点火线圈：电流高于正常值	当发动机起动时，ECM 检测到点火变压器的初级电路中存在过大电流。	记录该代码。警报输出被激活。

注: 发动机必须运转以便以上诊断代码变为激活状态。

ECM 具有点火变压器的内部电路驱动器。各电路驱动器产生 108 v 的信号。信号发送到点火变压器的初级电路。点火变压器的次级电路将高压（8,000 到 37,000 v）传递到火花塞上。外部点火导线包括下述部件：

ECM 控制箱后部的接头
各气门室盖底座上的入口接头
各变压器上的初级连接接头

气门室盖内使用短点火线束，将气门室盖底座上的接头连接至单个变压器。

共用一些电源电路和回路。因此，单个故障将仅激活一个诊断代码或多个诊断代码。

主点火变压器电源

部分电源电路向单个气缸发送信号。高侧短路将仅仅影响那个气缸。

部分电源电路向多个气缸发送信号。由于这个原因，高侧短路将影响多个气缸。

主点火变压器电源

ECM 具有点火变压器的内部回路。一些回路包含通过 ECM 内部的二极管连接的端子组。因此，正极蓄电池的回路短路会同时影响所有同组的气缸。

请参阅表 3 和 4 了解可能受到影响的气缸组合。

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表 3
接线故障和 8 缸发动机的受影响气缸组合
接线故障	受影响气缸
驱动器侧开路	只影响单个气缸。
回路侧断路
回路侧对接地短路
驱动器侧对蓄电池正极短路
回路侧对蓄电池正极短路	1、4、6 和 7
回路侧对蓄电池正极短路	2、3、5 和 8

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表 4
12 缸发动机的接线故障和受影响气缸组合
接线故障	受影响气缸
驱动器侧开路	只影响单个气缸。
回路侧断路
回路侧对接地短路
气缸 1 或 11 驱动器侧对蓄电池正极短路	1 和 11
气缸 2 或 12 驱动器侧对蓄电池正极短路	2 和 12
气缸 3 或 9 驱动器侧对蓄电池正极短路	3 和 9
气缸 4 或 10 驱动器侧对蓄电池正极短路	4 和 10
气缸 5 或 7 驱动器侧对蓄电池正极短路	5 和 7
气缸 6 或 8 驱动器侧对蓄电池正极短路	6 和 8
回路侧对蓄电池正极短路	1、5 和 9
	2、6 和 10
	3、7 和 11
	4、8 和 12

因为电路成对或成组，单个故障可能激活多个诊断代码。 如果多个主点火诊断代码激活，逐个故障判断与排除电路。此方法可有效找出根源。

记录的诊断代码提供历史记录。开始此步骤前，使用 Caterpillar 电子技师 (ET) 打印一份产品概要报告。

诊断代码最可能的原因是电气连接不良或导线线束故障。第二个可能的原因是点火变压器故障。

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图 1	g02392638
8 缸发动机主点火示意图

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图 2	g02393460
12 缸发动机主点火示意图

测试步骤 1. 检查电气接头和导线

从发动机上拆下电源。

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图 3	g02399822
ECM 控制箱或主点火变压器上点火线束接头的位置（发动机顶视图） (1) J2/P2 ECM 接头 (2) 变压器左前排接头 (3) 变压器左后排接头 (4) 变压器右前排接头 (5) 变压器右后排接头

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图 4	g02400196
主点火变压器气门室盖底座上点火线束接头的位置（发动机顶视图） (6) 变压器左前排接头 (7) 变压器右前排接头 (8) 变压器右后排接头 (9) 变压器左后排接头

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图 5	g02400299
点火变压器初级部件的位置（典型发动机视图） (10) 点火变压器 (11) 主点火变压器接头 (12) 主点火变压器气门室盖下的线束 (13) 气门室盖底座

彻底检查相关气缸的接头 (1) 、 (11) 和点火线束接头。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 6	g02400636
主点火变压器 P2 ECM 接头上的端子位置（8 和 12 缸发动机） (P2-104) 气缸 1 点火电路电源 (P2-116) 气缸 1 点火电路回路 (P2-77) 气缸 2 点火电路电源 (P2-111) 气缸 2 点火电路回路 (P2-68) 气缸 3 点火电路电源 (P2-50) 气缸 3 点火电路回路 (P2-109) 气缸 4 点火电路电源 (P2-88) 气缸 4 点火电路回路 (P2-115) 气缸 5 点火电路电源 (P2-118) 气缸 5 点火电路回路 (P2-61) 气缸 6 点火电路电源 (P2-113) 气缸 6 点火电路回路 (P2-67) 气缸 7 点火电路电源 (P2-22) 气缸 7 点火电路回路 (P2-120) 气缸 8 点火电路电源 (P2-98) 气缸 8 点火电路回路 (P2-58) 气缸 9 点火电路电源 (P2-31) 气缸 9 点火电路回路 (P2-110) 气缸 10 点火电路电源 (P2-75) 气缸 10 点火电路回路 (P2-99) 气缸 11 点火电路电源 (P2-106) 气缸 11 点火电路回路 (P2-53) 气缸 12 点火电路电源 (P2-101) 气缸 12 点火电路回路

注: ECM 控制箱和气门室盖底座之间的点火线束的线束接头和端子位置在两端共用。

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图 7	g02400676
点火变压器 1、3 和 5 的 ECM 控制箱接头端子位置（ECM 控制箱后视图） (接线端 E) 气缸 1 点火电路电源 (端子 F) 气缸 1 点火电路回路 (接线端 C) 气缸 3 点火电路电源 (接线端 D) 气缸 3 点火电路回路 (端子 A) 气缸 5 点火电路电源 (端子 B) 气缸 5 点火电路回路

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图 8	g02400939
点火变压器 7、9 和 11 的 ECM 控制箱接头端子位置（ECM 控制箱后视图） (接线端 E) 气缸 7 点火电路电源 (端子 F) 气缸 7 点火电路回路 (接线端 C) 气缸 9 点火电路电源 (接线端 D) 气缸 9 点火电路回路 (端子 A) 气缸 11 点火电路电源 (端子 B) 气缸 11 点火电路回路

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图 9	g02400977
点火变压器 2、4 和 6 的 ECM 控制箱接头端子位置（ECM 控制箱后视图） (端子 A) 气缸 2 点火电路电源 (端子 B) 气缸 2 点火电路回路 (接线端 C) 气缸 4 点火电路电源 (接线端 D) 气缸 4 点火电路回路 (接线端 E) 气缸 6 点火电路电源 (端子 F) 气缸 6 点火电路回路

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图 10	g02400997
点火变压器 8、10 和 12 的 ECM 控制箱接头端子位置（ECM 控制箱后视图） (端子 A) 气缸 8 点火电路电源 (端子 B) 气缸 8 点火电路回路 (接线端 C) 气缸 10 点火电路电源 (接线端 D) 气缸 10 点火电路回路 (接线端 E) 气缸 12 点火电路电源 (端子 F) 气缸 12 点火电路回路

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图 11	g01425422
变压器接头的端子位置 (端子 1) 主点火变压器电源 (端子 2) 点火变压器初级回路

对与点火电路有关的每根导线执行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。

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

检查线路线束有无磨损、腐蚀和挤压的地方。

检查各气门室盖底座接头与各 ECM 之间的点火线束和导线有无磨损和挤压。

预期结果:

所有接头、触针和插孔都已连接。接头和接线都没有腐蚀、磨损或挤压的地方。

结果:

正常 - 部件状况良好且连接正常。转至测试步骤 2。
异常 - 部件状况不良和/或至少有一个不正确的连接。
修复: 进行必要的修理和/或必要时进行更换。
停止

测试步骤 2. 检查有无激活的诊断代码

将 Caterpillar 电子技师（ET）连接到维修工具接头上。

恢复发动机的供电。

起动发动机。使用 Cat ET 确定下列代码是否处于激活或记录状态：
注: 发动机必须运转，这些诊断代码才能变为激活状态。
- 1268-5 发动机 1 号点火线圈：电流低于正常值到 1279-5 发动机 12 号点火线圈：电流低于正常值
- 1268-6 发动机 1 号点火线圈：电流高于正常值到 1279-6 发动机 12 号点火线圈：电流高于正常值
注: 如果初级电路的诊断代码被记录，但当前为非激活状态，尝试重复产生代码的工况。运转发动机至满载工作温度。

预期结果:

上述的任何一个诊断代码都不为现行状态。

结果:

正常 - 无激活的诊断代码。
修复: 故障看起来已经解决。原先诊断代码可能由某个线束接头的电气连接不良引起的。如果记录上述任意代码且发动机运转不正常，请参阅故障诊断与排除, "故障排除症状"，了解相应的测试步骤。如果记录上述任意代码，且发动机运转正常，则可能存在间歇性电气故障。故障可能在接头或导线线束中。如果怀疑存在间歇性电气故障，请参考故障诊断与排除, "电气接头 - 检查"以了解故障诊断与排除信息。
停止
现行 -5 代码 - 初级电路中电流过低。记录可疑电路的气缸号。转至测试步骤 3。
现行 -6 代码 - 初级电路中电流过高。记录可疑电路的气缸号。转至测试步骤 4。

仅记录代码 - 点火线束中可能有间歇性电气故障。

修复: 执行下述步骤：

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点火系统能造成电击。避免接触点火系统的部件和线路。

发动机运行时，不要试图卸下气门室罩盖。变压器在气门室盖上接地。发动机运行时，如果卸下气门室罩盖，会造成人身伤亡和点火系统的损坏。没有气门室罩盖，发动机将不能工作。

从发动机上拆下电源。

拆下相关气缸的气门室盖。检查可疑变压器的线束和 2 针接头。

拆下相关气缸的气门机构盖。检查发动机曲轴箱内的线束状况：有无磨损、导线外露和损坏。进行任何必要的修理。

安装盖。运转发动机至满载工作温度。确认已排除原有故障。

如果再次重现记录的代码，执行适用于该记录代码的步骤。如果记录的代码为 -5 代码，继续测试步骤 3。如果记录的代码为 -6 代码，继续测试步骤 4。

测试步骤 3. 在可疑变压器线束接头上制造一个短路。

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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。

从发动机上拆下电源。

拆下相关气缸的气门室盖。

断开可疑点火变压器线束接头上的 2 针接头。检查线束和变压器接头。确认接头没有损坏或腐蚀。检查线束。确认线束没有损坏或腐蚀。

制作一根足够长的跨接导线，以便在线束接头上的端子之间形成测试电路。在跨接导线两端压接接头针脚。

在点火线束 2 针接头的端子之间连接跨接导线。

恢复发动机的供电。起动发动机。
注: 发动机必须运转，这些诊断代码才能变为激活状态。

监控 Cat 电子技师上的 "Active Diagnostic Code（激活的诊断代码）"屏幕。检查可疑电路有无激活的 -6 诊断代码。将结果记录下来。
注: 至少应等待 30 秒钟，以便使所有代码变为激活状态。

从发动机上拆下电源。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

跨接导线正确就位时，-5 诊断代码变为 -6 诊断代码。

结果:

正常 - 跨接导线正确就位时，-5 诊断代码变为 -6 诊断代码。 ECM 检测到跨接导线。点火变压器有故障。转至测试步骤 6。
异常 - 可疑变压器线束接头上形成短路后，原来的 -5 诊断代码仍保持激活状态。 ECM 没有检测到跨接导线。点火线束有故障。 ECM 可能有故障。转至测试步骤 5。

测试步骤 4. 在可疑变压器线束接头上制造一个开路。

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点火系统能造成电击。避免接触点火系统的部件和线路。

从发动机上拆下电源。

拆下可疑气缸的气门室盖。

检查点火线束。确认线束没有磨损、裸露的导线或其它损坏。

断开可疑点火变压器线束接头上的 2 针接头。检查线束和变压器接头。确认接头没有损坏或腐蚀。检查线束。确认线束没有损坏或腐蚀。
不要重新连接变压器。

恢复发动机的供电。起动发动机。
注: 发动机必须运转，这些诊断代码才能变为激活状态。

监控 Cat 电子技师上的 "Active Diagnostic Code（激活的诊断代码）"屏幕。检查可疑电路有无激活的 -5 诊断代码。将结果记录下来。
注: 至少应等待 30 秒钟，以便使所有代码变为激活状态。

从发动机上拆下电源。

预期结果:

电路的变压器断开时，产生了 -5 代码。

结果:

正常 - 电路的变压器断开时，产生了 -5 代码。 -6 代码变为 -5 代码。 ECM 检测到点火变压器线束接头上形成开路。点火变压器有故障。转至测试步骤 6。
异常 - 电路的变压器断开时，产生了 -5 代码。受影响气缸的 -6 代码保持激活状态。点火变压器电路有故障。 ECM 可能有故障。转至测试步骤 5。

测试步骤 5. 检查 ECM 接头和气门室盖底座接头之间的线束中有无短路和开路

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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。

从发动机上拆下电源。

断开可疑电路的相应气门室盖底座接头。

断开可疑电路的相应 ECM 接头。

使用万用表检查有无对线束中其他导线的短路：
1. 找到可疑电路信号线 ECM 接头上的相应端子。
1. 测量可疑电路信号线端子与 ECM 接头上其他端子之间的电阻。
  测量可疑电路信号线端子与 ECM 接地母线之间的电阻。
1. 找到可疑电路回路线 ECM 接头上的相应端子。
1. 测量可疑电路回路线端子与 ECM 接头上其他端子之间的电阻。
  测量可疑电路回路线端子与 ECM 接地母线之间的电阻。
  电阻测量值正确，表示可疑电路与线束中的其他电路之间不导通。

使用万用表检查线束中有无开路：
1. 找到可疑电路信号线 ECM 接头上的相应端子。
1. 找到可疑电路信号线气门室盖底座接头上的相应端子。
1. 测量 ECM 接头端子与气门室盖底座接头端子之间信号线上的电阻。
1. 找到可疑电路回路线 ECM 接头上的相应端子。
1. 找到可疑电路回路线气门室盖底座接头上的相应端子。
1. 测量 ECM 接头端子与气门室盖底座接头端子之间回路线上的电阻。
  电阻测量值正确，表示接头之间的可疑电路导通。

恢复导线的原有配置。

预期结果:

所有电阻测量值与上面给出的结果相符。

结果:

正常 - 所有电阻测量值与上面给出的结果相符。故障不在 ECM 接头与气门室盖底座接头之间的线束中。故障可能出现在发动机缸体内的线束中。 ECM 可能有故障。转至测试步骤 7。
异常 - 至少一个电阻测量值与上面给出的结果不相符。
修复: 故障在 ECM 接头与气门室盖底座接头之间的线束中。如有可能，修理线束。如有必要，更换线束。确认修理后原有故障已排除。
停止

测试步骤 6. 检查变压器的初级电路和次级电路

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点火系统能造成电击。避免接触点火系统的部件和线路。

从发动机上拆下电源。

拆下相关气缸的气门室盖。

从点火变压器上断开 2 针接头。目视检查 2 针接头有无腐蚀和/或损坏。

从缸盖上拆下点火变压器。

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图 12	g01425156
点火变压器电路示意图

通过检查整流二极管的电压来测量初级电路。
1. 将万用表设置为二极管级别。连接万用表引线与 2 针接头的端子 (8) 。引线的极性不重要。测量端子之间的电压。记录下测量值。
1. 反接万用表引线。再次测量接线端之间的电压。记录下测量值。

测量次级电路的电阻。
注: 次级线圈的电阻将随温度而改变。图 14 说明了次级线圈电阻与温度之间的关系。读数在 1,000 欧姆以内是可以接受的。
1. 将万用表设定到 40000 欧姆量程。测量接地弹簧螺钉 (9) 与火花塞端子 (10) 之间的电阻。

预期结果:

对于初级电路，其中一个电压测量值约为 0.450 VDC。其他电压测量值表明存在断路。

对于次级电路，接地弹簧螺钉和火花塞接头之间的电阻在可接受的范围内。

结果:

正常 - 所有三个测量值都正确。
修复: 执行下述步骤：
1. 卸下火花塞。检查火花塞电阻，确保火花塞修理状况良好。更换任何超出技术规格的火花塞。安装火花塞。有关详细信息，请参阅操作和保养手册, "点火系统火花塞 - 检查/调整/更换"。
1. 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。安装气门室盖。
1. 将控制系统复位。起动发动机。清除所有记录的代码。
1. 运转发动机。检查故障是否重新出现。
如果故障仍出现在可疑变压器，更换变压器。如果相关气缸仍有故障，则故障在线束中，或气缸性能受机械故障影响。再次执行此测试或参阅故障诊断与排除, "症状的故障诊断与排除"，以便故障排除气缸机械故障。进行必要的修理。
停止
异常 - 三个测量值中至少有一个不正确。
修复: 更换点火变压器。 确保使用与 CG137 发动机相符的正确变压器。 确认原有故障已得到排除。
停止

测试步骤 7. 检查 ECM 是否工作正常

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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。

从发动机上拆下电源。

断开可疑电路的相应 ECM 接头。

彻底检查接头。确认接头没有腐蚀、受潮或其它损坏。如有必要，进行维修。

制造两条足够长的跨接导线，以便在 ECM 接头上建立一个测试电路。在每根跨接导线的一端压接接头插孔。

使用导线拆卸工具，从 ECM 接头上拆下可疑电路的信号线和回路线。在这些端子位置中都插接一根跨接导线。

连接 ECM 接头。

通过在 ECM 上建立开路来检查 ECM 的工作情况：
1. 确保跨接导线松动端不接触接地源，以便制造一个开路状态。
1. 恢复发动机的供电。起动发动机。
  注: 发动机必须运转，这些诊断代码才能变为激活状态。
1. 监控 Cat 电子技师上的 "Active Diagnostic Code（激活的诊断代码）"屏幕。检查可疑电路有无激活的 -5 诊断代码。将结果记录下来。
  注: 至少应等待 30 秒钟，以便使所有代码变为激活状态。
1. 从发动机上拆下电源。

通过在 ECM 上形成短路来检查 ECM 的工作情况：
1. 连接跨接导线松动端以便在可疑电路中制造一个短路。
1. 恢复发动机的供电。起动发动机。
  注: 发动机必须运转，这些诊断代码才能变为激活状态。
1. 监控 Cat 电子技师上的 "Active Diagnostic Code（激活的诊断代码）"屏幕。检查可疑电路有无激活的 -6 诊断代码。将结果记录下来。
  注: 至少应等待 30 秒钟，以便使所有代码变为激活状态。
1. 从发动机上拆下电源。