故障檢修與技術(shù)維護(hù)

康明斯柴油發(fā)電機(jī)修理技術(shù)要點

 

摘要：康明斯柴油發(fā)電機(jī)組由于采用了“四不鑲”的設(shè)計方式（不鑲缸套、氣門導(dǎo)管、氣門座圈、后6個凸輪軸襯套），在零件減少、結(jié)構(gòu)更加緊湊的同時也增加了維修的難度，尤其是在柴油發(fā)電機(jī)大修過程中應(yīng)把握以下要點正確選用配件?？得魉箯S家將在下文把修理要點逐步列舉，方便技術(shù)人員參考。

 

一、維修要點

1、正品真?zhèn)畏直?/span>

      柴油發(fā)電機(jī)大修需要更換的配件很多，比方說常見的活塞、活塞環(huán)、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(jìn)行分辨。如康明斯柴油發(fā)電機(jī)的第一道活塞環(huán)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(huán)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(zhì)上難以判斷其優(yōu)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(guī)定值來判斷其質(zhì)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(zhì)量情況。

2、軸承選用

      凸輪軸應(yīng)選用冷激鑄鐵材質(zhì)的，而不能用鑄鋼的。否則凸輪軸軸承孔會因過度磨損而導(dǎo)致缸體報廢。

3、裝配誤區(qū)

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

（1）氣門鎖片應(yīng)成對安裝，如果漏裝或裝反將導(dǎo)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(dǎo)致嚴(yán)重故障的產(chǎn)生；

（3）活塞銷鎖環(huán)是用于防止活塞銷竄動，如果漏裝會產(chǎn)生異響或損壞缸套；

（4）柴油發(fā)電機(jī)正時齒輪室中用來潤滑齒輪的機(jī)油噴嘴，一旦漏裝會導(dǎo)致該處嚴(yán)重漏油，使柴油機(jī)機(jī)油壓力過低；

（5）水箱蓋、加機(jī)油口蓋、油箱蓋丟失，會因風(fēng)沙、塵土等侵入冷卻、潤滑、燃油系統(tǒng)內(nèi)，將加劇各機(jī)件的磨損。

 

圖1  康明斯發(fā)動機(jī)中修四件套

圖2  康明斯柴油發(fā)動機(jī)檢修技術(shù)

 

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(huán)是否磨損、斷裂等，如有需要更換新的活塞、活塞環(huán)。

（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(zhì)清洗干凈。

（2）拿出氣缸，用清水反復(fù)沖洗干凈，注意不要讓清水進(jìn)入氣缸內(nèi)部。

（3）用油封口涂上一層機(jī)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(jìn)行更換。

（2）更換新的活塞、活塞環(huán)時，要注意匹配合適的大小和型號。并對其進(jìn)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(yōu)質(zhì)的閥門材料，并根據(jù)氣缸使用的環(huán)境和條件進(jìn)行匹配。

      當(dāng)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(xiàn)拋光時，應(yīng)采用珩磨的方法進(jìn)行消除。缸孔表面應(yīng)有夾角為25°～30°網(wǎng)紋，目的是為了提高活塞環(huán)與缸孔之間的磨合性能。缸徑不符合要求時，一般應(yīng)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(jìn)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(guī)定力矩擰緊7道曲軸主軸承蓋，防止缸孔變形。

 

圖3  柴油機(jī)氣缸清潔方法

圖4  活塞表層清潔方法

 

三、配氣機(jī)構(gòu)的檢修

 

1、氣門密封性的檢查

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

2、氣門與氣門座接觸部位檢查

      密封環(huán)帶應(yīng)在氣門座錐面的中部或中下部。環(huán)帶寬度：進(jìn)氣門為1.51～1.8l毫米，排氣門為1.86～2.22毫米。環(huán)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(yīng)在缸蓋側(cè)面作出明顯的標(biāo)識；燒蝕嚴(yán)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(fā)動機(jī)的氣門間隙是影響其性能的重要參數(shù)，對某機(jī)型不同氣門間隙下的性能參數(shù)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)存在較大差異，如表1所列。

表1  柴油機(jī)氣門間隙性能參數(shù)表

      發(fā)動機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中，氣門及傳動件、驅(qū)動件都會有不同程度的磨損，鎖緊螺母可能松動，導(dǎo)致氣門間隙發(fā)生變化。氣門間隙過大，氣門開度減小，開啟持續(xù)時間縮短，配氣相位將發(fā)生改變，導(dǎo)致配氣機(jī)構(gòu)零件的撞擊增加，磨損增大；間隙過小，氣門及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)在工作后受熱膨脹，氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成漏氣、功率下降，甚至燒損氣門。

      根據(jù)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(jìn)行調(diào)整。但當(dāng)氣門間隙出現(xiàn)異常變化，例如調(diào)整好的氣門間隙，在重新檢查或者使用不久后就發(fā)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(fā)動機(jī)性能的影響，對比排氣門和進(jìn)氣門間隙下的性能參數(shù)，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(jìn)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(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，得出結(jié)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(zhuǎn)速的變化性能曲線圖	圖6  油耗隨轉(zhuǎn)速的變化性能曲線圖
圖7  煙度隨轉(zhuǎn)速的變化性能曲線圖	圖8  進(jìn)氣流量隨轉(zhuǎn)速的變化性能曲線圖

 

四、易漏、錯裝配件

 

1、活塞機(jī)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(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油壓力低。

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

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

4、三道活塞環(huán)的開口應(yīng)相互錯開120°并避開活塞銷軸線左右30°以內(nèi)，油環(huán)與襯簧開口也應(yīng)錯開180°，否則可能導(dǎo)致汽缸密封不嚴(yán)。

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

 

總結(jié)：

      維修康明斯發(fā)動機(jī)需要維修人員對發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和運作原理了解清楚，做好維修安全，保證維修質(zhì)量。同時，也需要提醒用戶，在平時生活中加強(qiáng)對康明斯發(fā)動機(jī)的日常保養(yǎng)，避免發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障。康明斯發(fā)動機(jī)作為一款領(lǐng)先的發(fā)動機(jī)品牌，在發(fā)電機(jī)組領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在日常使用中，由于使用環(huán)境、維護(hù)保養(yǎng)等原因，難免會出現(xiàn)一些故障，需要進(jìn)行維修。康明斯發(fā)動機(jī)維修范圍很廣，包括機(jī)械、電氣、燃料供應(yīng)系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)等，需要進(jìn)行綜合性的診斷和維修。

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