作者：Ben Martins

您可能會認為，對於建築類機器，引擎越小越容易進行工作。這與事實相去甚遠！越小的引擎通常越難以施工。這台小的Komatsu的14T也不例外。

我受託來看這一台2016年的Komatsu 138US，客戶抱怨當機器啟用油壓負載，引擎會抖動並在排氣管冒出黑煙。與所有診斷一樣，客戶訪談對於確保可以重現故障以及任何其他相關訊息（例如最近是否加油）相當重要。

當我們與操作員交談時，得知機器在熱車狀態下更糟，儀表上沒有顯示任何警告，且故障在無任何警告的情況下發生。幸運的是當天機器還未啟動，讓我們可以觀察他的暖機階段，來驗證一旦熱起來問題的確會更嚴重。正常情況下，當我們面臨的問題與溫度相關時，我們無法在任何溫度下進行測試!

我們在引擎室周圍快速檢查，來確認沒有明顯的故障。但是如前面所述，較小的機器把所有東西都塞進了一個很小的空間，當你甚至看不到噴射泵和管道時，你就知道你回家時會帶著又紅又痛的手臂!

起動機器時沒有明顯的問題，也無不正常的噪音或煙霧。因此我們省略了相對壓縮的檢測。藉由機器在暖機時的運作，我們可以了解顧客的抱怨。藉由把動臂一直保持向上，將操作桿保持在此位置，我們可以確保液壓油泵會向引擎請其最大的扭矩，此時我們正在給引擎施加負載。當引擎還未達熱車狀態時，故障還不明顯。我們注意到引擎轉速略有下降，但對於客戶抱怨的引擎抖動與冒黑煙的情況還不明顯。將機器熱車到一定的溫度後，我們從駕駛室顯示螢幕觀察到一些串型數據。

Komatsu的機器內置了豐富的資源，技術人員不需掃描工具即可查看某些串行數據。藉由訪問檢修目錄，我們現在可以查看目標與實際EGR的位置、MAF、目標和實際的油軌壓力與液壓油流體壓力等數據，也意味著我們可以開始制定行動計畫。

很高興液壓系統的部分看起來正常，我們將液壓系統移到我們的行動清單上。當引擎持續暖機，故障開始變得明顯。在保持液壓系統負載的同時，引擎開始出現抖動，並且轉速下降，冒出黑煙。黑煙是由於燃燒不良而產生的，可以歸類為空氣、燃料、和壓縮是最大的因素，也是我們行動清單的前三項。

對於壓縮方面，由於機器啟動順暢，甚至在故障狀況下也沒有失火，所以我們將其移到列表中並專注於空氣和燃料。對於建築類機器，最常見的問題通常與燃料有關，因此獲得油軌壓力相當重要。我嘗試捕捉任何時候的引擎轉速，因為能夠在四循環期間繪製曲軸加速和減速曲線對於診斷上很有幫助。汽缸ID通常會完成第一次捕獲設置，但由於引擎的設計，這並不容易。這將需要更多的侵入性檢查，因此我們決定檢測排氣脈衝，因為我們似乎正在處理不良燃燒。

問題1：油軌壓力感知器位置。如前所述，對於較小的引擎要檢測組件較困難。一些較大的機器在機器背面的整流器有信箱式的切口，但在這台小型Komatsu並無此設計。下面你可以看到油軌壓力感知器，它被埋在進氣岐管下面!

許多非公路機械在插頭外殼還有保護蓋，使我們檢測更加困難。

問題2：引擎轉速。曲軸位置感知器一樣處於困難的位置，我們需要從機器下方取下外蓋。進行任何連接都要將測試線穿過皮帶，這是我不打算做的事，幸運的是，曲軸位置感知器的齒盤在皮帶輪上，所以我需要做的事情就是創造一個感應器就可以讓我得到訊號。

帶上免鑰匙進入探頭(TA330)、和磁鐵。這並不是一個理想的解決方案，而且我還沒有計算出 TA330 的極限。 通過將磁鐵連接到外部主體，然後將其定位到曲軸皮帶輪的帶齒區域，我設法獲得了以下捕獲。

考慮到它是我自行創造的方式，這還不錯! 計算曲軸數學通道需要更多的分辨率，對磁鐵位置改進一些可能有助於解決問題。

• 通道A：曲軸皮帶盤訊號
• 通道B：油軌壓力感知器
• 通道C：排氣脈衝

上方的捕獲是在引擎怠速且無負載情況下擷取的。如你所見，燃油壓力看起來並不穩定，但這裡的重點是排氣脈衝。通常我們預期是一個漂亮的均勻波型，但在這台機器上並不穩定。

透過施加引擎負載並觀察螢幕，我們可以開始看到一種模式正在出現。

• 通道A：MAF感知器
• 通道B：進氣岐管的壓力值
• 通道C：油軌壓力感知器
• 最下方為曲軸的頻率數學通道

我們可以看到油軌壓力隨引擎轉速降低而產生反應，並且式被控制的。這代表燃油並不是我們要關注的部分。因此，我們必須轉移到燃燒室的空氣系統。

回到螢幕上可獲得的串型數據，我們觀察MAF、EGR和增壓壓力。當機器處於怠速和負載狀態時，所有預期的數據和實際數據都是相同的。不過，MAF 有個有趣的單位選擇，單位為 kg/s。 我認為這在引擎運轉時對我們沒有幫助，因為該值並沒有太大變化，實際上由於引擎轉速變化它肯定會改變。

我們有一台豪華的相同機器，配備相同引擎，並且無任何故障。當我們比較兩者之間的實際數據時，他們幾乎相同。我們發現已經無法使用MAP感知器來得到這些資訊，意味著我們必須使用WPS500X來檢測。幸運的是，它在進氣岐管有一個檢測孔，令我們驚訝的是可以安裝WPS500X套件中的火星塞適配器!這意味著我們能夠看到MAF、油軌壓力和進氣岐管壓力。MAF感知器是一種數位訊號感知器，但是是反置的，像是在一些PSA車輛上所見。透過內置的頻率數學通道，我們可以輕鬆的把它跟其他通道繪製在一起。

• 通道A：MAF感知器
• 通道B：WPS500X量測進氣岐管
• 通道C：油軌壓力感知器
• 最下方為頻率數學通道

在查看MAF感知器的頻率數學通道時，我們必須記住它的工作方式與你預期的相反。空氣越快，頻率越低。由此我們可以看出，油軌壓力與進氣壓力和氣流模式相同。

技術小提示：要反轉任何數學通道，你可以在通道字母前放置一個減號。

例如：要反轉上面的頻率數學通道，可以輸入freq(-A)。

在連接到MAF和進氣歧管時，我在機器頂部保持管路確定連接並且WPS500X的適配器不會從岐管彈出。當對機器加載時，我聽到了一些平常不會聽到的聲音。

聽到這個音訊時，你應該可以聽到機器負載時的空氣衝擊聲，這可以代表一件事情。也就是進氣口增壓側的一個孔。如上所述，當站在地面或駕駛艙時是聽不到聲音的。

沿著此聲音，我們發現MAF感知器的外殼在從渦輪增壓管到中冷器的增壓管上磨出了一個孔洞。

這似乎是MAF外殼的設計缺陷，隨著時間的使用，它已經磨穿管道。由於管道所在的位置，在運行過程中機器的正常噪音是聽不到的。

雖然我確信這是問題所在，但我們對此部件進行臨時修復並向以前一樣加載引擎，來驗證更換管路後可以解決問題。

藉由使用相同的時基，我們可以進行比較。在上方的捕獲中，我們可以看到進氣岐管壓力在整個緩衝區持續上升，最終達到1bar。

與之前的數據相比，增壓壓力沒有達到1bar，並且在接續的爬升前下降到了0.5bar，引擎也不再抖動，雖然有一些黑煙，但不像臨時修復前那麼糟糕。

我們想知道為甚麼只有在引擎熱車之後問題才會明顯出現。一種理論是，橡膠管隨時間而硬化，並且這種剛性允許在橡膠冷卻時建立壓力。隨著引擎和空氣溫度使管道溫度升高，橡膠變得更加柔軟，這反過來會使孔洞變大並導致壓力下降。隨著引擎轉速下降，增壓壓力也下降，因此孔洞重新密封，使壓力再次建立並重複此循環。這只是一種理論，如果你們有其他想法，歡迎分享，我很有興趣聆聽。

像這樣的故障很容易迷思方向，尤其找不到任何明顯故障時。透過使用示波器，我們可以把感知器的訊號可視化來找到他們的關係。我相信有些人可能已經走向煙霧測試路線，但我不確定他是否會依據必須產生的壓力量以及缺口所在的位置來顯示。我對煙霧測試的了解有限，不確定它是否被設計到可以加壓到此壓力，但很樂意得知這部分的資訊。

感謝RCT Power Services的Roy Sturges 邀請我參加這次的診斷冒險。