3500B and 3500B High Displacement Engines for Caterpillar Built Generator Sets Caterpillar

电子控制模块（ECM）为发动机转速/正时传感器提供 12.5 ± 1.0 VDC 电源。 发动机转速/正时传感器为 ECM 提供脉冲信号。 当正时参考齿轮转过发动机转速/正时传感器的拾波器时，产生此信号。 正时参考齿轮安装在左凸轮轴的后部。 ECM 利用正时参考齿轮上唯一的轮齿斑点确定曲轴的位置、转向和转速。

注: 发动机监控系统可以由代理商和/或客户编程。 代理商和/或客户可以利用 Caterpillar 电子技师（ET）监控定制警告、减额、停机超控设定值和延时。 定制参数可影响 ECM 的行为。 ECM 的行为可能与此系统操作部分的说明不同。

每个轮齿经过传感器时，发动机转速/正时传感器为电子控制模块（ECM）产生一个脉冲信号。 ECM 通过计算脉冲数确定发动机的转速。 ECM 记忆这些脉冲的式样。 ECM 通过比较此式样和标准式样确定曲轴的位置。 ECM 利用此信息确定 1 号气缸。 ECM 随后以正确的顺序和时间触发每个单体喷油器点火。 每次喷油的实际正时和持续时间由 ECM 决定。 ECM 利用发动机转速和发动机负荷确定喷油的正时和持续时间。 发动机转速/正时传感器发出的信号丢失会在 Cat ET 状态屏幕上产生警告。 发动机转速/正时传感器发出的信号丢失时，由 ECM 终止向喷油器发送信号。

注: 如果发动机正时齿轮装反，ECM 将产生诊断代码。 产生的诊断代码为 190-08 Engine Speed signal abnormal（发动机转速信号异常）。 如果此代码处于激活状态，ECM 将不对喷油器点火。 可以参阅诊断程序故障诊断与排除, "发动机监控系统"来确定是否存在影响发动机工作的参数。

注: 发电机组在发动机控制开关（ECS）上的端子 6 和 9 之间装有跨接线。 当蓄电池断路开关闭合且 ECS 处于 OFF/RESET（断开/复位）位置时，此跨接线为发电机组控制（GSC+）供电。 除非电路中装有定时器，否则当蓄电池断路开关闭合且 ECS 处于 OFF/RESET（断开/复位）位置时，此跨接线还为发动机 ECM 的钥匙开关输入供电。 当蓄电池断路开关闭合且 ECS 处于 OFF/RESET（断开/复位）位置时，此定时器中断为发动机 ECM 的钥匙开关输入供电。 循环向 ECM 的钥匙开关输入通电会复位 ECM 和所有激活的诊断代码。 定时器的底部旋钮应当设置为 0.7。 定时器的中间旋钮应当设置为 3 秒。 定时器的顶部旋钮应当设置为 E。

图 1	g00594171
示意图

测试步骤 1. 检查接头有无损坏。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 彻底检查 ECM 接头 J1/P1 和 J2/P2。 检查所有其他接头。 关于详情，请参阅诊断功能测试故障诊断与排除, "检查电气接头"。

4. 对 ECM 接头上与其电路有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 拉拔测试。

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. 检查用户接头（内六方孔头螺钉）的扭矩是否正确，其扭矩应为 2.25 ± 0.25 N·m (20 ± 2 lb in)。

7. 检查线束和配线有无磨损和挤压的地方。

预期结果:

所有接头、针脚和插孔都应彻底联接和/或完全插接。 线束和导线必须没有腐蚀、磨损和挤压处。

结果:

• 正常 - 接头和线路正常。 继续测试步骤 2。

• 异常 - 接头和 / 或线路不正常。

  修复: 修理和 / 或更换接头或线路。

  停止

测试步骤 2. 检查有无"激活的"诊断代码。

1. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

2. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

3. 检查发电机组控制器（GSC+）上的诊断指示器有无激活的发动机诊断代码。

预期结果:

GSC+ 上的诊断指示器显示 CID-FMI 190-03 Engine Speed open/short to +batt（发动机转速与蓄电池正极间开路/短路）的激活诊断代码。

结果:

• 正常 - CID-FMI 190-03 处于激活状态。 继续测试步骤 3。

• 异常 - CID-FMI 190-03 处于非激活状态。 继续测试步骤 4。

测试步骤 3. 检查线束内有无短路。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 断开接头 J1/P1 和 J20/P20。

4. 测量 J20-A（996-GN）和 J20-B（998-BR）间的电阻。

5. 测量 J20-A（996-GN）和 J20-C（999-WH）间的电阻。

6. 测量 J20-B（998-BR）和 J20-C（999-WH）间的电阻。

7. 测量以下各点到发动机接地的电阻：J20-A, J20-B 和 J20-C。

预期结果:

电阻应大于 20,000 欧姆。

结果:

• 正常 - 电阻大于 20,000 欧姆。 继续测试步骤 5。

• 异常 - 电阻低于 20,000 欧姆。 线束或接头中存在短路。

  修复: 修理和 / 或更换接头或线路。

  停止

测试步骤 4. 检查发动机转速 / 正时传感器。

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注意
安装发动机转速/正时传感器前务必拔出滑动头。 另外确保发动机正时齿轮所在位置不会使发动机转速/正时传感器的滑动头伸入发动机正时齿轮的一个凹槽内。 安装发动机转速/正时传感器之前，利用手电筒加以落实。 必要时，通过转动曲轴转动发动机正时齿轮，以确保齿轮所在位置不会使滑动头伸入凹槽中。 如果传感器滑动头确实伸入了凹槽中，齿轮开始转动时，滑动头将断裂。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 断开 J20/P20 并拆下发动机转速/正时传感器。

4. 检查塑料滑动头有无损坏。

5. 检查张力。 轻轻拔出滑动头 3.5 mm (0.14 in)。 将滑动头返回原位。

6. 拔出滑动头。

7. 安装发动机转速/正时传感器。

预期结果:

至少需要 22 N (5 lb) 的作用力才能将滑动头从拔出位置推入。

结果:

• 正常 - 发动机转速/正时传感器和滑动头未损坏。 滑动头上的张力正常。 重新安装传感器。 继续测试步骤 6。

• 异常 - 发动机转速/正时传感器或滑动头损坏和/或滑动张力不足。

  修复: 更换发动机转速/正时传感器。 标定传感器。 执行标定程序故障诊断与排除, "发动机转速/正时传感器 - 标定"。

  停止

测试步骤 5. 检查线束电阻。

1. 利用适当的导线短接 J20-A（996-GN）和 J20-B（998-BR）。

2. 测量 P1-32（996-GN）和 P1-29（998-BR）间的电阻。

3. 利用适当的导线短接 J20-A（996-GN）和 J20-C（999-WH）。

4. 测量 P1-32（996-GN）和 P1-38（999-WH）间的电阻。

5. 拆下所有短接线并重新连接 J1/P1 和 J20/P20。

预期结果:

导线电阻应当低于 10 欧姆。

结果:

• 正常 - 电阻小于10 欧姆。 继续测试步骤 6。

• 异常 - 电阻大于 10 欧姆。 线束或接头中存在开路或电阻过大的故障。

  修复: 修理和 / 或更换接头或线路。

  停止

测试步骤 6. 检查 Cat ET 上的发动机转速。

1. 将 Cat ET 连接到维修工具接头 J60/P60 上。

2. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

3. 将 ECS 转到 ON（断开）位置。 如果可能，起动发动机。

4. 发动机盘车。 观察 Cat ET 屏幕上的显示。

5. 将 ECS 转到 OFF（断开）位置。

预期结果:

发动机盘车中，Cat ET 屏幕上应当显示 100 到 250 rpm 的稳定发动机转速。

结果:

• 正常 - 发动机转速在 100 rpm 与 250 rpm 之间。 发动机转速/正时传感器此时工作正常。

  修复: 可能存在间歇性故障。 如果存在间歇性故障的话，请参阅故障诊断与排除, "检查电气接头"中的诊断功能测试。

  停止

• 异常 - 发动机盘车时，发动机转速不在 100 和 250 rpm 之间。 发动机转速/正时传感器此时工作异常。 继续测试步骤 7。

测试步骤 7. 检查传感器的供电电压。

1. 将 ECS 转到 ON（断开）位置。 发动机应处于停机状态。

2. 测量传感器接头上 P20-A 和 P20-B 间的电压。

预期结果:

此供电电压应在 12 ± 1.0 VDC 范围内。

结果:

• 正常 - 该供电电压为 12 ± 1.0 VDC。 继续测试步骤 8。

• 异常 - 电源电压并非 12 ± 1.0 VDC。 继续测试步骤 10。

测试步骤 8. 检查传感器上的信号电压。

1. 拆下传感器接头上的导线 P20-C。

2. 测量传感器信号线和 P20-B 间的电压。 盘动发动机，并测量传感器信号线和 P20-B 间的电压。

3. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

4. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

5. 重新连接信号线和接头 P20。

预期结果:

当 ECS 处于 ON 位置且发动机不盘车时，电压应当低于 3 VDC 或高于 9 VDC。 发动机盘车时，电压应当在 2.0 VDC 和 7.0 VDC 之间。

注: 电压输出由正时齿轮上的轮齿是否存在决定。

结果:

• 正常 - 发动机转速/正时传感器正产生正确的输出信号。 继续测试步骤 9。

• 异常 - 发动机转速/正时传感器不产生正确的输出信号。

  修复: 更换发动机转速/正时传感器。 标定传感器。 执行标定程序故障诊断与排除, "发动机转速/正时传感器 - 标定"。

  停止

测试步骤 9. 检查 ECM 的信号电压。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 从 ECM 接头P1 上拆下插脚 P1-38 上的传感器信号线。

4. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

5. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

6. 测量 ECM 接头P1 上信号线 999-WH 和 P1-29（998-BR）间的信号电压。

7. 盘动发动机，并测量 ECM 接头 P1 上信号线 999-WH 和 P1-29（998-BR）间的电压。

8. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

9. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

10. 重新连接所有电线。 重新连接 ECM 接头 J1/P1。

预期结果:

当 ECS 处于 ON 位置且发动机不盘车时，电压应当低于 3 VDC 或高于 9 VDC。 发动机盘车时，电压应当在 2.0 VDC 和 7.0 VDC 之间。

注: 电压信号由正时齿轮上的轮齿是否存在产生。

结果:

• 正常 - 正确的电压出现在 ECM 接头 P1 上，但 ECM 没有读取此信号。

  修复: 更换 ECM。 请参阅诊断步骤故障诊断与排除, "更换 ECM"。

  停止

• 异常 - 发动机转速/正时电路中存在间歇性问题。

  修复: 问题在 ECM 和发动机转速/正时传感器之间。 修理和 / 或更换接头或线路。

  停止

测试步骤 10. 检查 ECM 的供电电压。

1. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

2. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

3. 从 ECM 接头 P1 上拆下电线 P1-32。 将跨接导线连接至 P1-32 的插口。

4. 将蓄电池断路开关转到接通位置。

5. 将 ECS 转到 STOP（停机）位置。 发动机应处于停机状态。

6. 测量跨接线和 P1-29 间的供电电压。

7. 将 ECS 转到 OFF / RESET（断开 / 复位）位置。

8. 将蓄电池断路开关转到断开位置。

9. 拆下跨接导线并复位所有导线。 重新连接 ECM 接头 J1/P1。

预期结果:

此供电电压应在 12.5 ± 1.0 VDC 范围内。

结果:

• 正常 - 该供电电压为 12.5 ± 1.0 VDC。 ECM 和发动机转速/正时传感器间的发动机线束中存在开路或过高电阻。

  修复: 修理和 / 或更换接头或线路。

  停止

• 异常 - 电源电压并非 12.5 ± 1.0 VDC。 该供电电压不正常。

  修复: 执行诊断功能测试故障排除, "电源"。

  停止