康明斯动力（深圳）有限公司

 

故障检修与技术维护

康明斯柴油发电机修理技术要点

 

摘要：康明斯柴油发电机组由于采用了“四不镶”的设计方式（不镶缸套、气门导管、气门座圈、后6个凸轮轴衬套），在零件减少、结构更加紧凑的同时也增加了维修的难度，尤其是在柴油发电机大修过程中应把握以下要点正确选用配件。康明斯厂家将在下文把修理要点逐步列举，方便技术人员参考。

 

一、维修要点

1、正品真伪分辨

      柴油发电机大修需要更换的配件很多，比方说常见的活塞、活塞环、气门、缸套中修四件套，如图1所示。配件是否是正品，有些可以从外观上进行分辨。如康明斯柴油发电机的第一道活塞环为提高耐磨性能，表面镀有一层多孔性硬铬，有粗糙的手感且颜色较暗，活塞环与缸壁接触的一面形状为桶形，端面为梯形。然而，目前市场上的配件鱼龙混杂。很多配件单纯从外观材质上难以判断其优劣，这时可以通过测量配件的主要尺寸及形位公差是否符合规定值来判断其质量是否合格。如测量缸径（102.02±0.02毫米）、第一道凸轮轴轴承孔径（57.240±0.018毫米）及曲轴轴承孔径（88.0004±0.018毫米）的尺寸及形状公差是否符合要求来检验新缸体的质量情况。

2、轴承选用

      凸轮轴应选用冷激铸铁材质的，而不能用铸钢的。否则凸轮轴轴承孔会因过度磨损而导致缸体报废。

3、装配误区

      维修康明斯柴油发电机时有些小零件可能因疏忽而漏装，甚至有些人认为装与不装无所谓，这是十分危险和有害的。

（1）气门锁片应成对安装，如果漏装或装反将导致气门失控而撞坏活塞等零件；

（2）连杆螺栓及飞轮螺栓上的开口销、铁丝（锁片）或弹簧垫等系防松装置，一旦漏装，在使用中将有可能导致严重故障的产生；

（3）活塞销锁环是用于防止活塞销窜动，如果漏装会产生异响或损坏缸套；

（4）柴油发电机正时齿轮室中用来润滑齿轮的机油喷嘴，一旦漏装会导致该处严重漏油，使柴油机机油压力过低；

（5）水箱盖、加机油口盖、油箱盖丢失，会因风沙、尘土等侵入冷却、润滑、燃油系统内，将加剧各机件的磨损。

 

图1  康明斯发动机中修四件套

图2  康明斯柴油发动机检修技术

 

二、汽缸的修理

 

1、气缸的检查

（1）检查气缸壁是否有凹坑或者磨损，如有需要更换新的气缸套。

（2）检查活塞、活塞环是否磨损、断裂等，如有需要更换新的活塞、活塞环。

（3）检查阀门的密封性能是否良好，如有需要更换新的阀门。

2、气缸的清洗

（1）将气缸和其它部件拆卸下来，倒入清洗剂中浸泡，将油垢、碳积和其它杂质清洗干净。

（2）拿出气缸，用清水反复冲洗干净，注意不要让清水进入气缸内部。

（3）用油封口涂上一层机油，防止划伤和生锈。

3、气缸零件更换

（1）更换新的气缸套时，需要将气缸头和气缸体清洁干净，如图3所示。并使用合适的工具采用正确的安装方法进行更换。

（2）更换新的活塞、活塞环时，要注意匹配合适的大小和型号。并对其进行清洁和吹干，如图4所示。安装时需要将各个部件配对好。

（3）更换新的阀门时，需要选用优质的阀门材料，并根据气缸使用的环境和条件进行匹配。

      当缸径最大磨损量（最大磨损量为0.076毫米．缸径磨损不超过102.116毫米）、圆度及圆柱度均符合要求，但缸孔表面已出现抛光时，应采用珩磨的方法进行消除。缸孔表面应有夹角为25°～30°网纹，目的是为了提高活塞环与缸孔之间的磨合性能。缸径不符合要求时，一般应直接更换缸体，但考虑到成本等问题也可采用“镶缸套”或“加大活塞”的方法进行修理，这2种方法均要先搪缸，需要注意的是搪缸前一定要按规定力矩拧紧7道曲轴主轴承盖，防止缸孔变形。

 

图3  柴油机气缸清洁方法

图4  活塞表层清洁方法

 

三、配气机构的检修

 

1、气门密封性的检查

      将汽缸盖侧置，气道口向上，注入干净煤油，静置5分钟后若燃烧室内气门口处无油渍浸润，说明密封良好，否则气门与气门座应重新研磨。

2、气门与气门座接触部位检查

      密封环带应在气门座锥面的中部或中下部。环带宽度：进气门为1.51～1.8l毫米，排气门为1.86～2.22毫米。环带过窄影响其工作寿命。过宽将不能保证密封可靠性。

3、研磨与维修

       气门与气门座密封面上有较轻的烧蚀或斑点时可研磨消除，但气门座只允许重新研磨修理1次且磨削量不得超过0.25毫米，研磨后应在缸盖侧面作出明显的标识；烧蚀严重的要光磨或更换气门，铰削气门座后再研磨。

4、气门间隙变化的影响

      发动机的气门间隙是影响其性能的重要参数，对某机型不同气门间隙下的性能参数进行对比发现，数据存在较大差异，如表1所列。

表1  柴油机气门间隙性能参数表

      发动机在运转过程中，气门及传动件、驱动件都会有不同程度的磨损，锁紧螺母可能松动，导致气门间隙发生变化。气门间隙过大，气门开度减小，开启持续时间缩短，配气相位将发生改变，导致配气机构零件的撞击增加，磨损增大；间隙过小，气门及其驱动机构在工作后受热膨胀，气门关闭不严，造成漏气、功率下降，甚至烧损气门。

      根据试验验证，正常的零部件磨损造成的气门间隙变化可以接受，只需定期进行调整。但当气门间隙出现异常变化，例如调整好的气门间隙，在重新检查或者使用不久后就发生变化，或气门间隙变化过大，则需要分析原因，解决问题。

      针对气门间隙对发动机性能的影响，对比排气门和进气门间隙下的性能参数，分析表明气门间隙对涡后排温（如图5）、燃油消耗率（如图6）、烟度（如图7）以及进气流量（如图8）均有一定影响。通过故障实例对气门间隙异常变化产生的原因进行分析，得出结论：推杆的加工精度、挺柱的偏心量、气门与气门座圈密封面宽度均会造成气门间隙的异常变化。

图5  涡后温度随转速的变化性能曲线图	图6  油耗随转速的变化性能曲线图
图7  烟度随转速的变化性能曲线图	图8  进气流量随转速的变化性能曲线图

 

四、易漏、错装配件

 

1、活塞机油冷却喷嘴为塑料制成的中空圆筒形，一般为比较明显的绿色，但由于隐藏在缸体曲轴轴承上座孔的上方。容易漏装而导致柴油发电机机油压力低。

2、柴油发电机只有第一道凸轮轴承孔有衬套，正是这种特别的设计易漏装第一道衬套而导致凸轮轴断裂、缸体损坏。曲轴油封安装时前油封外径上应涂抹密封胶，后油封外径上涂抹中性肥皂水或机油，有零件号的一面朝向柴油发电机前方，确保油封刃口和曲轴轴颈上没有机油。

3、活塞环如果上下装反则会向燃烧室内泵机油，特别是第二道活塞环为锥面扭曲环，外圆锥面角只有90°，外观上难以分辨更易装错。安装时应注意有“TOP”或“．”等标记的一面应朝上；

4、三道活塞环的开口应相互错开120°并避开活塞销轴线左右30°以内，油环与衬簧开口也应错开180°，否则可能导致汽缸密封不严。

5、节温器上的排气销及定位“小舌头”安装时均应落入相应的槽内，节温器座密封圈须完好无损，有止口的一面朝向节温器安装。节温器一定不能漏装，否则会导致柴油发电机“过冷”或“过热”。

 

总结：

      维修康明斯发动机需要维修人员对发动机的结构和运作原理了解清楚，做好维修安全，保证维修质量。同时，也需要提醒用户，在平时生活中加强对康明斯发动机的日常保养，避免发动机出现故障。康明斯发动机作为一款领先的发动机品牌，在发电机组领域被广泛应用。在日常使用中，由于使用环境、维护保养等原因，难免会出现一些故障，需要进行维修。康明斯发动机维修范围很广，包括机械、电气、燃料供应系统、冷却循环系统等，需要进行综合性的诊断和维修。

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