故障檢修與技術維護

康明斯柴油發電機修理技術要點

 

摘要：康明斯柴油發電機組由于采用了“四不鑲”的設計方式（不鑲缸套、氣門導管、氣門座圈、后6個凸輪軸襯套），在零件減少、結構更加緊湊的同時也增加了維修的難度，尤其是在柴油發電機大修過程中應把握以下要點正確選用配件。康明斯廠家將在下文把修理要點逐步列舉，方便技術人員參考。

 

一、維修要點

1、正品真偽分辨

      柴油發電機大修需要更換的配件很多，比方說常見的活塞、活塞環、氣門、缸套中修四件套，如圖1所示。配件是否是正品，有些可以從外觀上進行分辨。如康明斯柴油發電機的第一道活塞環為提高耐磨性能，表面鍍有一層多孔性硬鉻，有粗糙的手感且顏色較暗，活塞環與缸壁接觸的一面形狀為桶形，端面為梯形。然而，目前市場上的配件魚龍混雜。很多配件單純從外觀材質上難以判斷其優劣，這時可以通過測量配件的主要尺寸及形位公差是否符合規定值來判斷其質量是否合格。如測量缸徑（102.02±0.02毫米）、第一道凸輪軸軸承孔徑（57.240±0.018毫米）及曲軸軸承孔徑（88.0004±0.018毫米）的尺寸及形狀公差是否符合要求來檢驗新缸體的質量情況。

2、軸承選用

      凸輪軸應選用冷激鑄鐵材質的，而不能用鑄鋼的。否則凸輪軸軸承孔會因過度磨損而導致缸體報廢。

3、裝配誤區

      維修康明斯柴油發電機時有些小零件可能因疏忽而漏裝，甚至有些人認為裝與不裝無所謂，這是十分危險和有害的。

（1）氣門鎖片應成對安裝，如果漏裝或裝反將導致氣門失控而撞壞活塞等零件；

（2）連桿螺栓及飛輪螺栓上的開口銷、鐵絲（鎖片）或彈簧墊等系防松裝置，一旦漏裝，在使用中將有可能導致嚴重故障的產生；

（3）活塞銷鎖環是用于防止活塞銷竄動，如果漏裝會產生異響或損壞缸套；

（4）柴油發電機正時齒輪室中用來潤滑齒輪的機油噴嘴，一旦漏裝會導致該處嚴重漏油，使柴油機機油壓力過低；

（5）水箱蓋、加機油口蓋、油箱蓋丟失，會因風沙、塵土等侵入冷卻、潤滑、燃油系統內，將加劇各機件的磨損。

 

圖1  康明斯發動機中修四件套

圖2  康明斯柴油發動機檢修技術

 

二、汽缸的修理

 

1、氣缸的檢查

（1）檢查氣缸壁是否有凹坑或者磨損，如有需要更換新的氣缸套。

（2）檢查活塞、活塞環是否磨損、斷裂等，如有需要更換新的活塞、活塞環。

（3）檢查閥門的密封性能是否良好，如有需要更換新的閥門。

2、氣缸的清洗

（1）將氣缸和其它部件拆卸下來，倒入清洗劑中浸泡，將油垢、碳積和其它雜質清洗干凈。

（2）拿出氣缸，用清水反復沖洗干凈，注意不要讓清水進入氣缸內部。

（3）用油封口涂上一層機油，防止劃傷和生銹。

3、氣缸零件更換

（1）更換新的氣缸套時，需要將氣缸頭和氣缸體清潔干凈，如圖3所示。并使用合適的工具采用正確的安裝方法進行更換。

（2）更換新的活塞、活塞環時，要注意匹配合適的大小和型號。并對其進行清潔和吹干，如圖4所示。安裝時需要將各個部件配對好。

（3）更換新的閥門時，需要選用優質的閥門材料，并根據氣缸使用的環境和條件進行匹配。

      當缸徑最大磨損量（最大磨損量為0.076毫米．缸徑磨損不超過102.116毫米）、圓度及圓柱度均符合要求，但缸孔表面已出現拋光時，應采用珩磨的方法進行消除。缸孔表面應有夾角為25°～30°網紋，目的是為了提高活塞環與缸孔之間的磨合性能。缸徑不符合要求時，一般應直接更換缸體，但考慮到成本等問題也可采用“鑲缸套”或“加大活塞”的方法進行修理，這2種方法均要先搪缸，需要注意的是搪缸前一定要按規定力矩擰緊7道曲軸主軸承蓋，防止缸孔變形。

 

圖3  柴油機氣缸清潔方法

圖4  活塞表層清潔方法

 

三、配氣機構的檢修

 

1、氣門密封性的檢查

      將汽缸蓋側置，氣道口向上，注入干凈煤油，靜置5分鐘后若燃燒室內氣門口處無油漬浸潤，說明密封良好，否則氣門與氣門座應重新研磨。

2、氣門與氣門座接觸部位檢查

      密封環帶應在氣門座錐面的中部或中下部。環帶寬度：進氣門為1.51～1.8l毫米，排氣門為1.86～2.22毫米。環帶過窄影響其工作壽命。過寬將不能保證密封可靠性。

3、研磨與維修

       氣門與氣門座密封面上有較輕的燒蝕或斑點時可研磨消除，但氣門座只允許重新研磨修理1次且磨削量不得超過0.25毫米，研磨后應在缸蓋側面作出明顯的標識；燒蝕嚴重的要光磨或更換氣門，鉸削氣門座后再研磨。

4、氣門間隙變化的影響

      發動機的氣門間隙是影響其性能的重要參數，對某機型不同氣門間隙下的性能參數進行對比發現，數據存在較大差異，如表1所列。

表1  柴油機氣門間隙性能參數表

      發動機在運轉過程中，氣門及傳動件、驅動件都會有不同程度的磨損，鎖緊螺母可能松動，導致氣門間隙發生變化。氣門間隙過大，氣門開度減小，開啟持續時間縮短，配氣相位將發生改變，導致配氣機構零件的撞擊增加，磨損增大；間隙過小，氣門及其驅動機構在工作后受熱膨脹，氣門關閉不嚴，造成漏氣、功率下降，甚至燒損氣門。

      根據試驗驗證，正常的零部件磨損造成的氣門間隙變化可以接受，只需定期進行調整。但當氣門間隙出現異常變化，例如調整好的氣門間隙，在重新檢查或者使用不久后就發生變化，或氣門間隙變化過大，則需要分析原因，解決問題。

      針對氣門間隙對發動機性能的影響，對比排氣門和進氣門間隙下的性能參數，分析表明氣門間隙對渦后排溫（如圖5）、燃油消耗率（如圖6）、煙度（如圖7）以及進氣流量（如圖8）均有一定影響。通過故障實例對氣門間隙異常變化產生的原因進行分析，得出結論：推桿的加工精度、挺柱的偏心量、氣門與氣門座圈密封面寬度均會造成氣門間隙的異常變化。

圖5  渦后溫度隨轉速的變化性能曲線圖	圖6  油耗隨轉速的變化性能曲線圖
圖7  煙度隨轉速的變化性能曲線圖	圖8  進氣流量隨轉速的變化性能曲線圖

 

四、易漏、錯裝配件

 

1、活塞機油冷卻噴嘴為塑料制成的中空圓筒形，一般為比較明顯的綠色，但由于隱藏在缸體曲軸軸承上座孔的上方。容易漏裝而導致柴油發電機機油壓力低。

2、柴油發電機只有第一道凸輪軸承孔有襯套，正是這種特別的設計易漏裝第一道襯套而導致凸輪軸斷裂、缸體損壞。曲軸油封安裝時前油封外徑上應涂抹密封膠，后油封外徑上涂抹中性肥皂水或機油，有零件號的一面朝向柴油發電機前方，確保油封刃口和曲軸軸頸上沒有機油。

3、活塞環如果上下裝反則會向燃燒室內泵機油，特別是第二道活塞環為錐面扭曲環，外圓錐面角只有90°，外觀上難以分辨更易裝錯。安裝時應注意有“TOP”或“．”等標記的一面應朝上；

4、三道活塞環的開口應相互錯開120°并避開活塞銷軸線左右30°以內，油環與襯簧開口也應錯開180°，否則可能導致汽缸密封不嚴。

5、節溫器上的排氣銷及定位“小舌頭”安裝時均應落入相應的槽內，節溫器座密封圈須完好無損，有止口的一面朝向節溫器安裝。節溫器一定不能漏裝，否則會導致柴油發電機“過冷”或“過熱”。

 

總結：

      維修康明斯發動機需要維修人員對發動機的結構和運作原理了解清楚，做好維修安全，保證維修質量。同時，也需要提醒用戶，在平時生活中加強對康明斯發動機的日常保養，避免發動機出現故障。康明斯發動機作為一款領先的發動機品牌，在發電機組領域被廣泛應用。在日常使用中，由于使用環境、維護保養等原因，難免會出現一些故障，需要進行維修。康明斯發動機維修范圍很廣，包括機械、電氣、燃料供應系統、冷卻循環系統等，需要進行綜合性的診斷和維修。

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