Caterpillar C7/C9 作動ポンプ テスター: 圧力/流量デュアル-パラメータ検証のための比例バルブ ドライブと Euro{2}}II ベンチの統合

Caterpillar の HEUI（油圧作動型電子制御ユニット インジェクタ）システムでは、作動ポンプ-は「トリガー ポンプ」または「増圧ポンプ」と呼ばれることがよく、-燃料インジェクタの増圧ピストンを駆動する高圧エンジン オイル（通常 600 ～ 800 bar）を生成します。-ポンプの出力は電子比例圧力制御バルブによって調整され、このバルブは ECM から PWM デューティ サイクル コマンドを受け取り、それを対応する作動油圧に変換します。これは古典的です電気油圧伝達関数-: 指令されたパーセンテージにより、予測可能な圧力と比例した流量が生成されます。

時間の経過とともに、比例バルブのスプールが摩耗したり、ソレノイドの磁気効率が低下したり、ポンプ プランジャーのクリアランスが増加したりするため、{0}}これらすべてにより、直線性ギャップ指令信号と実際の油圧出力との間の誤差。 APT-C900 作動ポンプ テスターは、このギャップを測定および定量化するように特別に設計されています。 Euro{6}II テストベンチでポンプを回転させながら、デューティ サイクルの校正されたスイープ (5% ～ 95%) で比例バルブを駆動することにより、デバイスは結果として得られる圧力曲線と対応する流量の両方を取得し、コマンド信号に対してプロットします。結果は、直線性偏差グラフこれにより、ポンプが比例的に応答しているかどうか、あるいは差し迫った故障を示すフラット スポット、不感帯、またはヒステリシス ラグがあるかどうかが即座に明らかになります。

APT{0}}C900 は、高速道路トラック、関節式運搬車、産業用電源ユニットで使用される Caterpillar C7、C9、および C-9 HEUI 作動ポンプ (シリアル プレフィックス 7NZ、8WJ、3CS、LEE) 用に特別に設計されています。主な仕様には次のものが含まれます。

供給電圧:12V/24V オートレンジ (9 ～ 32V DC)、過渡保護機能付き。{2}}

比例弁駆動:PWM 出力 5 ～ 95% デューティ サイクル、100 ～ 1,000 Hz (プログラム可能)、連続最大 2.5A の電流。

圧力入力:作動油圧用の 0 ～ 1,000 bar トランスデューサー インターフェイス (0.5 ～ 4.5 V または 4 ～ 20 mA)。

流量測定:供給オイル流量用の外部タービン流量計入力 (0.5 ～ 10 V、0 ～ 20 L/min)。

サンプリングレート:圧力チャネルと流路チャネルで同時に 500 Hz。

トリガーモード:手動ステップ、自動スイープ (プログラム可能なステップ サイズとホールド時間付き)、または外部同期。

画面：リアルタイムの二軸グラフ (圧力と流量対デューティ サイクル) を備えた 7 インチのカラー タッチスクリーン。--。

ストレージ：完全なパラメータセットと演算子の注釈を含む 100 のテスト曲線。

APT-C900 の特徴は、スプールディザの最適化-テスターは、高周波、低振幅のディザ信号（200 ～ 500 Hz）を比例バルブ ドライブに自動的に適用します。これにより、磨耗したスプールによく発生する静止摩擦（スティクション）を克服できます。-スイープ テスト中、ディザはスイープの前半では選択的に有効になり、後半では無効になります。 2 つの曲線を比較すると、スティクションによる非線形性の程度がわかります。{6}ディザリングされた曲線とディザリングされていない曲線間の大きな違い (同じデューティ サイクルでの圧力偏差 > 15 bar) は、スプールの固着を示しており、清掃または交換が必要です。

ポンプは根本的に不健全なままでも正しい圧力を達成できます。プランジャー シールが磨耗していても、比例バルブがコマンド信号を増やすことで補償する場合、システムは目標圧力に達する可能性がありますが、過剰な流量損失を犠牲にして、ポンプが圧力を維持するためにより懸命に働き、不必要な熱が発生し、システム全体の効率が低下します。 APT-C900 は、測定することでこの問題に対処します。圧力と流量を同時にそれらをデューティ サイクル コマンドに対して二重の Y 軸を持つ単一のグラフにプロットします。-

結果として得られる 2 つの曲線プロットは、次のようになります。-ポンプの健全性の指紋:

健康的なポンプ:圧力はデューティサイクルとともに単調に上昇します。制御バルブがバイパス モードから増圧モードに移行すると、流量は徐々に減少します。{0}}

摩耗したプランジャー:圧力は正常に上昇しますが、流量はデューティ サイクル範囲全体にわたって高いままです。これは、ポンプがオイルを移動させている内部バイパスを示していますが、その多くが作動レールに導かれるのではなく、プランジャーを通過して漏れています。{0}

粘着スプール:圧力曲線は、特定のデューティ サイクル範囲で「ステップ」または「プラトー」を示します。スプールが突然移動すると流量が急上昇し、計量が不安定であることを示します。

テスターは自動的に計算します。流量-と-の圧力比各デューティ サイクル ポイントで測定し、保存されている基準曲線からの重大な偏差を特定します。結果は、低圧 (アイドル)、中圧 (部分負荷)、高圧 (全負荷) の 3 つの動作ゾーンにわたる各パラメータの色分けされたインジケーターを備えた合否マトリックスとして表示されます。-、中圧 (部分負荷)、-。このゾーンベースの評価は、技術者がポンプを継続使用しても安全かどうか、または再調整が必要かどうかを判断するのに役立ちます。{6}}

APT-C900 は、ユニバーサル接続ハーネスを介して標準の Euro{2}}II ポンプ テストベンチ (Bosch EPS、Hartridge、または Denso の同等品) と接続できるように設計されています。ベンチは制御された速度 (通常 400 ～ 2,500 RPM) で作動ポンプを回転させ、テスターは比例バルブを駆動して圧力と流量の応答を記録します。システムは 3 つのテスト モードをサポートしています。

静的スイープ:固定 RPM、デューティ サイクルは 5% から 95% まで 5% ずつ増加。各ステップを 3 秒間保持します。このモードは、ベースラインの直線性評価に使用されます。

ダイナミックランプ:RPM はアイドル速度から定格速度まで上昇しますが、デューティ サイクルは固定値に保持されます。これは、動作速度範囲全体にわたって圧力と流量を維持するポンプの能力をテストします。

負荷-プロファイルのシミュレーション:テスターは、現実世界の運転サイクル（加速、トラッキング、減速など）をシミュレートする、事前にプログラムされた一連のデューティ サイクル変化に従います。{0}{1}{4}

テスターは、3 つのテストモードすべてのフルタイムベースのログを保存します。これにより、オペレーターは曲線を再生して特定のイベントに焦点を当てることができます。-特定の RPM でのみ発生する瞬間的な圧力低下など-、断続的な電気または油圧の問題を診断するのに非常に役立ちます。

APT{0}C900 を使用した完全なテスト手順は簡単です。

作動ポンプを取り付ける適切なドライブ アダプターを使用して、Euro{0}} II テストベンチでテストします。

比例弁ハーネスを接続しますテスターに​​。圧力トランスデューサーと流量計センサー (両方ともキットに付属) を接続します。

ポンプのモデルを選択してくださいテスターの内部ライブラリから、-これにより、特定のポンプ バリアントの正しい PWM 周波数、電流制限、基準曲線が読み込まれます。

テストモードを選択します(静的スイープは標準の初期診断です) を選択し、「開始」を押します。

結果を確認します。画面には、圧力と流量対デューティ サイクルのグラフ、直線性偏差のパーセンテージ、各ゾーンの合否マトリックス、および推奨事項の概要が表示されます。

テスターは、完全なグラフ、数値データ、推奨事項を含む 2 ページの PDF レポートを生成でき、統合 Wi- モジュールを介してユニットから直接印刷したり電子メールで送信したりできます。

Q1: APT-C900 は、故障した比例バルブ ソレノイドと摩耗したプランジャーをどのように区別しますか?
テスターは、油圧試験の前に、個別のソレノイド抵抗とインダクタンスの測定を実行します。電気パラメータが仕様の範囲内であるにもかかわらず、圧力流量マッピングが内部バイパス（高流量、低圧）を示している場合、故障は機械的なプランジャーまたはシールの磨耗です。-電気パラメータが規格外であるにもかかわらず、手動でトリガーするとポンプに圧力がかかる場合、故障はソレノイドまたはその配線にあります。この明確な分離は、費用対効果の高い修理を行うために不可欠です。-

Q2: APT-C900 は、OEM 以外の部品を使用して改造または再構築されたポンプをテストできますか?-
はい。テスターに​​は「ティーチ」モードが含まれており、既知の良好なリファレンス ポンプでスイープ テストを実行し、その圧力流量マッピングを将来の比較のベースラインとして保存できます。-これは、アフターマーケット コンポーネントを使用してポンプを再構築するワークショップに特に役立ちます。-お客様に返却する前に、再構築されたポンプを独自の基準基準に照らして認定できます。

Q3: 作動ポンプは作動媒体としてエンジンオイルを使用します。正確な流量測定のためにテスターに​​は特定のオイルグレードが必要ですか?
流量計は、10 ～ 15 cSt の範囲のオイル粘度に合わせて校正されています (動作温度における 15W-40 エンジン オイルの場合の典型値)。低温オイル (高粘度) テス​​トの場合、テスターに​​は温度補正係数が含まれており、オイル温度を入力するだけで、ユニットがそれに応じて予想流量値を調整します。一貫した結果を得るには、油温 40 ～ 50 度でテストすることをお勧めします。

Q4: 正常な作動ポンプの比例バルブの典型的な圧力減衰率はどれくらいですか?
デューティ サイクルが 80% から 20% に急激に減少すると、圧力は 200 ミリ秒以内にピーク値の少なくとも 80% 低下する必要があります。これより遅い減衰は、スプールの応答が遅いことを示しており、多くの場合、内部のワニスの蓄積が原因で発生します。テスターのダイナミック ランプ モードは、この応答時間を自動的に取得し、許容可能なしきい値を超える遅延にフラグを立てます。

Q5: エンジンから外され、テストベンチに取り付けられていないポンプにも使用できますか?
圧力と流量を生成するにはポンプを回転させる必要があります。{0}}テスターは静的テストを実行できません。ただし、ソレノイドを簡単にチェックする場合は、テスターから比例バルブに直接電力を供給し (ポンプを固定した状態で)、スプールが動くカチッという音を聞いて、電気的機能を確認することができます。定量的な測定には、Euro-II ベンチマウントが必要です。

Q6: 流量計はどのくらいの頻度で校正する必要がありますか? これはワークショップで行うことができますか?
タービン流量計は精密装置であり、認定された校正液を使用して毎年校正する必要があります。 APT-C900 にはキャリブレーション オフセット機能が含まれています。所定の間隔で既知の量のオイルを測定し、それに応じてオフセットを調整することで、メーターの精度を検証できます。弊社では校正サービスを提供しています。また、アクセサリ キットに含まれる基準流量制限器を使用して、内蔵の自己チェック モードを使用することもできます。--

 

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