綜述康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機維修手冊
更換發(fā)動機的步驟隨發(fā)動機型號、設備類型、選裝設備和大修設備的不同而不同。
注: 根據(jù)設備制造商的建議和預防措施,拆下底盤上的零件,以便接近發(fā)動機。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機缸體 - 綜述
連桿此介紹部分將幫助您識別和熟悉可用于安裝的不同類型的 ISB 連桿。因為某些連桿沒有標記有零件號,可能難以識別,所以這些詳細信息很重要。此節(jié)還將討論修理時混用不同零件號的連桿是否可接受。根據(jù)發(fā)動機制造的地點和時間,B 系列發(fā)動機在安裝的不同位置上采用了多種連桿。一般而言,應將連桿安裝在之前所拆下的同一位置。在特定情況下,此介紹部分可作為指導準則參考。以下信息詳細說明了 Cummins® B 系列 3.9 升(4 缸)和 5.9 升(6 缸)發(fā)動機的連桿類型和安裝位置。每幅圖所示為從發(fā)動機正面看時的連桿和凸輪軸 (1)。連桿螺栓孔有助于確定連桿與凸輪軸的相對位置。連桿的一側有一個通孔 (2),而另一側有一個盲孔 (3)。通孔為橫穿連桿的鉆孔。盲孔是鉆入到連桿中的一個孔,但沒有出口孔。連桿有兩種可能的位置:通孔 (2) 朝向凸輪軸盲孔 (3) 朝向凸輪軸。
連桿零件號: 3942581(所示為 3942581)
缸體: ISB CM550、ISB CM850
連桿接頭:機加工
缸徑: 102 mm [4.015 in]
氣缸沖程: 120 mm [4.724 in]
方位:盲孔朝向凸輪軸
連桿零件號: 3954658、3971212、4891176、4935880、4943979、4989163、5257364(所示為 3954658)
缸體: ISB CM550
連桿接頭:斷面分裂
缸徑: 102 mm [4.015 in]
氣缸沖程: 120 mm [4.724 in]
方位:盲孔朝向凸輪軸
連桿零件號: 3954658、3971212、4891176、4935880、4943979、4989163、5257364(所示為 3954658)
缸體:ISB CM850
連桿接頭:斷面分裂
缸徑:102 mm [4.015 in]
氣缸沖程:120 mm [4.724 in]
方位:通孔朝向凸輪軸
以下信息詳細說明了 Cummins® B 系列 4.5 升(4 缸)和 6.7 升(6 缸)發(fā)動機的連桿類型和安裝位置。每幅圖所示為從發(fā)動機正面看時的連桿和凸輪軸
(1)。連桿螺栓孔有助于確定連桿與凸輪軸的相對位置。連桿的一側有一個通孔
(2),而另一側有一個盲孔
(3)。通孔為橫穿連桿的鉆孔。盲孔是鉆入到連桿中的一個孔,但沒有出口孔。連桿有兩種可能的位置:
通孔 (2) 朝向凸輪軸盲孔 (3) 朝向凸輪軸。
連桿零件號:3942581(所示為 3942581)
缸體:ISB 4.5、ISB 6.7
連桿接頭:機加工
缸徑:107 mm [4.212 in]
氣缸沖程:124 mm [4.881 in]
方位:通孔朝向凸輪軸
連桿零件號:3954658、3971212、4891176、4935880、4943979、4989163、5257364(所示為 4943979)
缸體:ISB 4.5、ISB 6.7
連桿接頭:斷面分裂
缸徑:107 mm [4.212 in]
氣缸沖程:124 mm [4.881 in]
方位: 盲孔朝向凸輪軸
按照以下圖示來識別 3.9 升、4.5 升、5.9 升和 6.7 升(6 缸)連桿。
注:無鉛襯套 (10)(零件號 4983518 和 5257363)是不可維修的。
連桿特性平衡器機加工表面非機加工表面隆起或凸起平滑單凹坑三凹坑"TA LF" 或 "7364"含鉛襯套中的油槽(零件號 4891178)無鉛襯套中的油槽(零件號 4983518/5257363)。(這些襯套不可維修)因重量差異會導致發(fā)動機振動,在一臺發(fā)動機上混用某些連桿必須要加以特殊考慮。在 2010 年 1 月 1 日前制造的發(fā)動機上,連桿零件號 4935880、4943979、4989163 和 5257364:這些連桿只能在彼此間混用。在 2010 年 1 月 1 日后制造的發(fā)動機上,連桿零件號 4989163 和 5257364:這些連桿只能在彼此間混用。零件號為 3954658 和 3971212 的連桿只能在彼此間混用。零件號為 4891176 的連桿決不能與任何其他連桿混用。零件號為 3942581 的連桿決不能與任何其他連桿混用。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機缸蓋 - 綜述目錄概述
缸蓋和氣門機構缸蓋為整體橫流式設計,每缸兩氣門。如果缸蓋內的氣門導管整體脫離并且氣門座表面硬化,則可以在維修車間內使用正確的維修零件修理。
缸蓋有一個鑄鐵式進氣歧管、燃油濾清器座、節(jié)溫器殼體和內部水旁通管。噴油器安裝在直噴式氣缸的缸蓋上。對于帶直列式噴油泵的發(fā)動機而言,燃油濾清器座為遠程安裝式。
每個氣缸有不同的軸座,以支撐搖臂并將機油輸送到搖臂。
缸蓋密封墊采用專門的金屬設計,水孔周圍的兩側都有印制的 O 形圈。密封墊上的壓紋密封住了缸孔。討論冷卻系統(tǒng)時,密封墊還能提供計量孔用于控制冷卻液流量。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機凸輪隨動件/挺桿 - 綜述目錄概述
氣門挺桿和推管氣門挺桿的外形像蘑菇。當挺桿提升推桿時,與凸輪軸凸輪接觸的凸起位置會使挺桿轉動。
推管的球形端安裝在挺桿的球形孔中。推管的另一端安裝在球形孔,搖臂調節(jié)螺釘?shù)那蛐味伺c之配合。
搖松動以及需要頻繁調整氣門間隙可能表明凸輪軸凸輪或氣門挺桿磨損。如果在檢查搖臂、氣門桿和推管時沒有發(fā)現(xiàn)磨損,則氣門挺桿和/或凸輪軸凸輪可能有磨損。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機燃油系統(tǒng) - 概述目錄概述
此燃油系統(tǒng)為高壓共軌電控燃油系統(tǒng)。高壓共軌系統(tǒng)由三個主要部件構成:高壓燃油泵燃油油軌噴油器。無論發(fā)動機轉速高低,高壓泵都向燃油油軌供應高壓燃油。從燃油油軌把恒定的高壓燃油供至噴油器。發(fā)動機控制模塊 (ECM) 通過驅動每個噴油器上安裝的電子控制電磁閥控制發(fā)動機的供油和正時。
注: 部件護蓋已拆下,便于在右圖更好查看。
清潔度對燃油系統(tǒng)部件極為重要,因為這些部件的公差精密。確保:解體前先清潔所有燃油系統(tǒng)管接頭、管路和部件。確保沒有任何污垢或碎屑進入燃油系統(tǒng)部件,以防污染物流到高壓燃油油軌和噴油器。不要預加注壓力側燃油濾清器,除非濾清器清潔側使用堵塞。即使是少量的污垢和碎屑也會導致燃油系統(tǒng)部件故障。
高壓燃油泵高壓燃油泵由曲軸齒輪驅動。高壓燃油泵由三個主要部件構成:齒輪泵 - 用來增加輸送至燃油泵高壓段前的供油壓力。此部件不可維護。燃油泵執(zhí)行器 - 用來控制燃油泵產(chǎn)生的燃油壓力。此部件可以維護。泵壓室 - 使用二個徑向泵壓柱塞產(chǎn)生燃油高壓(250 至 1800 bar [3,626 至 26,107 psi])。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機燃油泵執(zhí)行器閥高壓燃油泵上兩個徑向泵壓室進口處安裝的燃油泵執(zhí)行器閥調節(jié)可以進入泵壓室的燃油量。燃油泵執(zhí)行器閥由通過 ECM 送出的脈寬調制 (PWM) 信號控制,使燃油軌中的壓力保持在需要的水平。調節(jié)進入泵壓室的燃油量即可控制高壓燃油泵產(chǎn)生的壓力。對于 12 伏系統(tǒng)和 24 伏系統(tǒng)而言,燃油泵執(zhí)行器閥接頭 (1) 的顏色分別編碼為藍色和黑色。
發(fā)動機不使用電動馬達驅動的輸油泵。原始設備制造商 (OEM) 安裝的手動注油泵僅用于加注燃油系統(tǒng)。有關拆卸和安裝信息,參考 OEM 維修手冊。高壓燃油泵安裝式齒輪泵用來抽出 OEM 供油箱中的燃油。
警告 燃油泵、高壓燃油管路和燃油油軌中含有壓力非常高的燃油。不要在發(fā)動機運行時松開任何管接頭。否則會導致人身傷害和財產(chǎn)損失。發(fā)動機關閉后至少等待 10 分鐘,等待油壓降到較低級別后,才能松開高壓燃油系統(tǒng)的管接頭。
注意 切勿超過壓力表或流量表的最大測量能力。超出最大測量能力會造成讀數(shù)不正確。如果超過了最大值,參照參考表檢查壓力表。
注意 不要在發(fā)動機運轉過程中松開真空表接頭。這樣做會使空氣進入燃油系統(tǒng),從而造成發(fā)動機運行艱難或失速。
正確使用燃油系統(tǒng)儀表
為確保壓力表讀數(shù)正確,讀數(shù)前務必排出壓力表管路中的空氣。松開壓力表的管接頭以排出空氣。
對正壓力表指針,讀取壓力表讀數(shù)。
必須參照參考表或參照燃油泵測試臺上的壓力表,定期檢查手提式燃油壓力表。調節(jié)壓力表閥門,直到表針停止擺動。
始終使用原來隨壓力表提供的相同規(guī)格和材料的管子或軟管。
壓力表與連接點之間的距離必須盡量短。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機燃油流量供油、燃油濾清器和高壓燃油泵高壓燃油泵安裝式齒輪泵從 OEM 供油箱經(jīng)發(fā)動機上安裝或車輛底盤上遠程安裝的吸油側油水分離式濾清器抽出燃油。高壓燃油泵安裝式齒輪泵把燃油加壓到約 303.3 至 1500 kPa [44 至 218 psi]。流出齒輪泵的燃油送至發(fā)動機上安裝或車輛底盤上遠程安裝的壓力側燃油濾清器。燃油從壓力側燃油濾清器流到高壓燃油泵。進入高壓燃油泵的燃油由三個徑向泵壓室加壓到 250 至 1800 bar [3626 至 26107 psi]。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機燃油泵執(zhí)行器高壓燃油泵上兩個徑向泵壓室進口處安裝的燃油泵執(zhí)行器調節(jié)可以進入泵壓室的燃油量。燃油泵執(zhí)行器由通過 ECM 送出的脈寬調制 (PWM) 信號控制,使燃油油軌中的壓力保持在需要的水平。調節(jié)進入泵壓室的燃油量即可控制高壓燃油泵產(chǎn)生的壓力。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機級聯(lián)式溢流閥不能進入兩個徑向泵油室的燃油將直接通過層疊式溢流閥。級聯(lián)式溢流閥將一定量的加壓燃油送至高壓燃油泵的潤滑通道。燃油隨后送至回油接頭,進而使燃油流回 OEM 供油箱。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機燃油油軌、燃油壓力傳感器和燃油減壓閥高壓燃油從高壓燃油泵經(jīng)燃油油軌供油管流到燃油油軌。燃油油軌起到燃油歧管的作用,可收集燃油并將燃油分配到每個噴油器供油管。燃油油軌內部有一個燃油油軌壓力傳感器,它用來監(jiān)控從高壓燃油泵供至燃油油軌的壓力。ECM 使用燃油油軌壓力傳感器測量的壓力來調節(jié)高壓泵的燃油輸出。燃油油軌還包括一個燃油油軌減壓閥。燃油油軌減壓閥是一個安全閥,用于在油軌壓力超過一個預設的閾值時放出過多的壓力。燃油油軌減壓閥流出的燃油送至 OEM 回油接頭,進而使燃油流回 OEM 供油箱。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機噴油器供油管、燃油接頭和噴油器高壓燃油從噴油器供油管送至噴油器。每個噴油器都配備有由 ECM 發(fā)出指令控制噴油器何時供油的電子控制電磁閥。噴油器未使用的多余燃油排入缸蓋的內油道,進而流入搖臂室前部。接至搖臂殼體前部的回油管將燃油送至 OEM 燃油回油接頭,進而使燃油流回 OEM 供油箱。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機燃油系統(tǒng)流程圖目錄流程圖
來自油箱的供油水/燃油分離器濾清器(遠程或發(fā)動機安裝式)注油泵(遠程或發(fā)動機安裝式)燃油供應到齒輪泵齒輪泵至壓力側濾清器的燃油供應壓力側濾清器至高壓噴油泵的燃油供應高壓噴油泵至燃油油軌的燃油供應高壓燃油油軌至噴油器的高壓燃油供應噴油器噴油器回油燃油泵回油燃油油軌安全閥來自燃油油軌的燃油回油至燃油箱的回油。注: 為了更清晰地顯示安裝的部件,部件蓋和空氣壓縮機已被拆下。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機潤滑系統(tǒng) - 綜述目錄概述
警告 美國的一些州和聯(lián)邦機構已經(jīng)認定使用過的機油有致癌作用,而且能產(chǎn)生生殖疾病。應避免吸入機油蒸汽、誤吞以及長時間接觸用過的機油。
警告 為了減小人身傷害的可能性,應避免皮膚直接接觸熱機油。
康明斯公司推薦使用符合美國石油協(xié)會(API)性能分類 CF/SG 的優(yōu)質 SAE-40 重載機油(例如康明斯 Premium Blue® )。
注意 當環(huán)境溫度低于 -5°C [23°F] 時,適當使用低粘度機油,如 10W-30,有助于發(fā)動機起動并能提供充足的機油流量。但是,經(jīng)常使用低粘度機油會降低發(fā)動機使用壽命。參考附圖。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機機油系統(tǒng)流程圖目錄流程圖
齒輪式機油泵壓力調節(jié)閥關閉壓力調節(jié)閥開啟從機油泵至機油冷卻器至油底殼機油冷卻器濾清器旁通閥濾清器旁通閥關閉濾清器旁通閥開啟至機油濾清器全流式機油濾清器從機油濾清器主機油油道。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機機油泵發(fā)動機采用一個內齒輪型機油泵 (1)。缸體中的機加工空腔對于所有發(fā)動機都相同。六缸發(fā)動機上使用的內齒輪較寬,以增加機油泵容量。因此,四缸和六缸發(fā)動機的機油泵不能互換。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機壓力調節(jié)閥壓力調節(jié)閥 (2) 設計用于保持機油壓力不會超過 449 kPa [65 psi]。如果油泵供油壓力高于 449 kPa [65 psi],則此閥開啟,打開卸油端口,使一部分機油流回油底殼。最大機油壓力極限對于四缸和六缸發(fā)動機都相同。由于部件和油道的制造公差,發(fā)動機之間機油壓力差別可能高達 69 kPa [10 psi]。
渦輪增壓器的潤滑
機油供油機油排放。來自濾清器座的機油經(jīng)過過濾、冷卻并加壓后通過供油管供給渦輪增壓器。連接在渦輪增壓器殼體底部的回油管使機油經(jīng)缸體中的一個管接頭流回油底殼。
做功部件的潤滑
至氣門傳動系主油道來自機油冷卻器連桿軸頸至連桿軸承曲軸主軸頸來自主油道至凸輪軸至活塞冷卻噴嘴。主軸承和配氣機構由主油道的高壓機油直接潤滑。主油道高壓機油不直接供給其它作功部件、連桿、活塞和凸輪軸。曲軸中的油道為連桿軸承供油。機油經(jīng)主軸承鞍形座中的油道供給凸輪軸軸頸。主軸承鞍形座中的小油道向活塞冷卻噴嘴供油。噴嘴噴射還可對活塞銷進行潤滑。1 號主軸承鞍形座不包含一個活塞冷卻噴嘴。位于 2 號軸承鞍形座的噴嘴向 1 號氣缸噴潤滑和冷卻機油。3 號軸承鞍形座的噴嘴向 2 號氣缸噴油,以此類推。通過缸體中的獨立油道向配氣機構的潤滑供油。機油流過油道并穿過缸蓋密封熱中的輸油槽。從輸油槽,機油流經(jīng)缸蓋螺釘外徑附近,穿過搖臂支架底部的一個油槽,然后向上流到支架中的垂直油道。從這些油道,機油流經(jīng)搖臂軸中的油道,以潤滑搖臂。機油流經(jīng)搖臂軸中的油道,以注滿搖臂頂部鑄入油道。從這個油道,機油潤滑氣門桿、推管和挺桿。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機冷卻系統(tǒng) - 綜述目錄概述
冷卻系統(tǒng)的作用是保持發(fā)動機的特定工作溫度。冷卻液從缸體和缸蓋中的水道流過,吸收發(fā)動機產(chǎn)生的部分熱量。然后,當冷卻液從散熱器中流過時,冷卻液中的熱量被帶走。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)流程圖目錄概述
注意 不得操作不帶節(jié)溫器的發(fā)動機。如果沒有節(jié)溫器,冷卻液不會流入散熱器,發(fā)動機會過熱。
下圖說明了冷卻系統(tǒng)的顯著特性
插圖 A 和 B冷卻液由一個整體式安裝的水泵從散熱器中抽出。水泵輸出的冷卻液流入缸體中的機油冷卻器室內。然后冷卻液圍繞著各個氣缸循環(huán),穿過缸體,進入發(fā)動機燃油泵側。冷卻液進口水泵葉輪冷卻液流過機油冷卻器冷卻液流過缸蓋至缸蓋的冷卻液插圖 C 和 D然后冷卻液向上流入缸蓋,穿過氣門橋,向下進入發(fā)動機的排氣歧管側,進入整體式節(jié)溫器殼體內。當冷卻液流過缸蓋進入節(jié)溫器殼體時,為噴油器提供了冷卻液。當發(fā)動機低于工作溫度時,節(jié)溫器關閉,冷卻液繞過散熱器,通過缸體的內部旁通水道流進缸體和缸蓋。流出缸蓋的冷卻液流至節(jié)溫器殼體的冷卻液通過噴油器的冷卻液流節(jié)溫器冷卻液旁通通道至泵進口的冷卻液流旁通通道關閉至散熱器的冷卻液流。當發(fā)動機達到工作溫度時,節(jié)溫器打開,阻斷通往水泵的旁通管路并打開到散熱器的出口。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機進氣系統(tǒng) - 綜述目錄概述
發(fā)動機上的燃氣系統(tǒng)包括空氣濾清器、進氣管路、渦輪增壓器、空-空中冷器管路、空-空中冷器 (CAC) 和進氣加熱器??諝饨?jīng)過空氣濾清器吸入渦輪增壓器的壓縮機側 (1)。然后,空氣經(jīng)由 CAC 管 (2) 到 CAC (3)、進氣加熱器(如果適用)被壓入進氣歧管 (4)??諝鈴倪M氣歧管被吸入氣缸 (5) 燃燒。
渦輪增壓器利用排氣能量轉動渦輪葉輪。渦輪葉輪驅動壓縮機葉輪,向發(fā)動機提供用于燃燒的加壓空氣。渦輪增壓器額外提供的空氣使更多的燃油可以噴射,從而提高發(fā)動機的功率輸出。
渦輪、壓縮機葉輪和輪軸是通過軸承座內的兩個旋轉軸承支撐。軸承殼體內的通道將經(jīng)過過濾加壓的機油導入軸承和止推軸承。機油用于潤滑和冷卻旋轉部件。然后機油通過回油管從軸承座流回發(fā)動機的集油槽。足量供應過濾過的優(yōu)質機油對于渦輪增壓器的壽命極其重要。確保使用優(yōu)質機油,并按照維護保養(yǎng)建議更換機油和機油濾清器。
采用旁通式渦輪增壓器優(yōu)化性能。廢氣旁通式設計可以迅速產(chǎn)生最大增壓壓力,同時確保較高發(fā)動機轉速時渦輪增壓器不會超速。廢氣旁通閥由執(zhí)行器控制,執(zhí)行器感應壓氣機壓力并且與預置的彈簧載荷保持平衡。廢氣旁通閥位于渦輪的進氣通道。開啟時,它使一部分廢氣旁通渦輪機葉輪,由此控制輪軸轉速和增壓壓力。
可變截面式渦輪增壓器通過加速或怠速情況下迅速產(chǎn)生增壓來改善發(fā)動機性能??勺儙缀涡螤顪u輪增壓器不使用廢氣旁通閥執(zhí)行器。電動執(zhí)行器用于改變渦輪出口面積。關閉可變截面噴嘴(減小渦輪出口面積),渦輪增壓器轉速將增加,增壓壓力則增加更快。通過打開可變截面噴嘴(增加渦輪的出口面積),渦輪增壓器的轉速降低并產(chǎn)生較小的增壓壓力。
此渦輪增壓器是一個可變截面式渦輪增壓器 (VGT),它具有:安裝在渦輪增壓器軸承殼體上的可維修的執(zhí)行器。軸承殼體中用來監(jiān)測渦輪增壓器運轉情況的轉速傳感器水冷式軸承殼體(外加機油潤滑)。
安裝在渦輪增壓器上的執(zhí)行器用于將滑動噴嘴環(huán) (1) 控制在渦輪增壓器的渦輪殼體的內部。滑動噴嘴環(huán)的位置由發(fā)動機控制模塊 (ECM) 通過數(shù)據(jù)通信接口接頭來控制?;瑒訃娮飙h(huán)的位置處在可變截面式渦輪增壓器的內部,這使得它可以控制渦輪葉輪轉速和通過渦輪增壓器的排氣量。這使它可以控制:排氣壓力渦輪增壓器壓縮機葉輪轉速排氣口溫度。
渦輪增壓器內部部件出現(xiàn)故障時,渦輪增壓器的效率將降低,同時大量冒煙并導致功率下降。軸承故障可產(chǎn)生摩擦,從而降低轉子總成的轉速。軸承故障還可使轉子總成的葉片與殼體摩擦,因而降低了轉子總成的轉速。
渦輪增壓器廢氣旁通閥故障、可變截面式渦輪增壓器執(zhí)行器故障、可變截面式渦輪增壓器執(zhí)行器控制器故障或渦輪增壓器廢氣旁通閥標定錯誤都會導致增壓壓力過高或過低。增壓壓力低可導致大量冒煙和功率降低。增壓高可導致發(fā)動機嚴重損壞。
發(fā)動機機油用于潤滑軸承并為渦輪增壓器提供一定的冷卻。經(jīng)過供油管提供給渦輪增壓器的機油處于發(fā)動機的工作壓力。連接到渦輪增壓器底部的回油管使機油返回發(fā)動機油底殼。
油封環(huán)用于轉子總成的每端。油封的主要功能是防止排氣和壓縮空氣進入渦輪增壓器殼體。油封泄漏機油不常見,但可能發(fā)生。曲軸箱壓力過大將會阻礙機油流回油底殼。這將增加軸承座的負荷,并使機油泄漏到壓縮機的油封并進入發(fā)動機內。
機油回油管堵塞或損壞可造成渦輪增壓器殼體內壓力增大,從而導致機油從油封處泄漏。
此外,進氣或排氣阻力偏高可在壓縮機與渦輪增壓器殼體之間形成真空,導致機油通過油封泄漏。如果機油進入到壓縮機殼體的油封,則需要沖洗空-空中冷器以清潔進氣系統(tǒng)內的機油。參考第 10 節(jié)中的步驟 010-027。 參考第 10 節(jié)中的步驟 010-033。
正常情況下,渦輪增壓器會發(fā)出嗚嗚聲,其強度隨發(fā)動機的轉速和負載而變化。聲音是由極高速旋轉的轉子總成,以及在生產(chǎn)中采用的轉子總成平衡方法綜合引起的。因此,全速時聲音更大。如果可能,全速運轉發(fā)動機以核實噪聲級。渦輪增壓器在特定情況下運轉時,可變截面式渦輪增壓器可能產(chǎn)生呼哧聲或嚓嚓聲。一個例子是當渦輪增壓器在高轉速和快速關閉節(jié)氣門時。產(chǎn)生這些聲音是正常的,不會導致渦輪增壓器損壞或降低渦輪增壓器的壽命。
空氣系統(tǒng)的進氣和/或排氣部件泄漏都會產(chǎn)生過大的發(fā)動機噪聲。泄漏噪聲一般都是高頻嗚嗚聲或吸氣聲。檢查進氣和排氣系統(tǒng)是否存在泄漏。檢查以確保所有軟管卡箍已擰緊。參考第 10 節(jié)中的步驟 010-024。
發(fā)動機轉速較低時發(fā)出低沉或喀噠聲可能表明系統(tǒng)中存在碎屑,或轉子總成與殼體摩擦。拆卸渦輪增壓器進口并檢查有無異物。如果懷疑,可以檢查渦輪增壓器的葉片是否損壞、軸承是否存在間隙。參考第 10 節(jié)中的步驟 010-033。如果存在泄漏、葉片損壞或間隙不正常,則更換渦輪增壓器。參考第 10 節(jié)中的步驟 010-033。
汽車用發(fā)動機使用安裝在底盤的 CAC 提高發(fā)動機性能和降低排放。本系統(tǒng)還采用大直徑管道將空氣從發(fā)動機的渦輪增壓器輸送到 CAC,然后再將空氣從 CAC 返回到發(fā)動機進氣歧管。確???空中冷系統(tǒng)長期完整性是車輛和零部件制造商的責任。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機進氣系統(tǒng)流程圖
概述
渦輪增壓空-空中冷發(fā)動機
渦輪增壓器進氣口至空-空中冷器的渦輪增壓器空氣空-空中冷器進氣歧管進氣門。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機排氣系統(tǒng) - 綜述
概述
該廢氣旁通式渦輪增壓器是 Holset® Model HE200WG 型。它包括了一臺渦輪增壓器、廢氣旁通閥執(zhí)行器和渦輪殼中的廢氣旁通閥。廢氣旁通式渦輪增壓器改進了低轉速時的發(fā)動機響應,但不犧牲渦輪增壓器在高轉速時的耐久性。它使廢氣在發(fā)動機工作的特定模式下繞過渦輪葉輪,從而實現(xiàn)這一點。在低轉速運轉過程中,渦輪增壓器作為一個閉合系統(tǒng)渦輪增壓器工作,將氣體能量傳送到壓縮機葉輪,用于壓縮進氣。而在高轉速運轉過程中渦輪增壓器成為一個開放式系統(tǒng),讓廢氣旁通流過渦輪。因為廢氣旁通過渦輪葉片,只有很少熱量通過渦輪吸收和傳給壓縮機,降低進氣歧管壓力和渦輪轉速。
安裝在渦輪增壓器上的旁通閥執(zhí)行器包括壓力濾罐、膜片和執(zhí)行器桿。隨著濾罐中壓力的變化(由廢氣旁通閥控制器控制),執(zhí)行器桿會相應地調整廢氣旁通閥。廢氣旁通閥安裝在渦輪機殼體內的渦輪增壓器上。旁通閥開啟,則廢氣旁通過渦輪葉片,降低渦輪機轉速以調節(jié)進氣歧管的壓力。
后處理選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)設計用于降低從發(fā)動機排放到氮和水中的氮氧化物排放。這可通過兩個主要實體來實現(xiàn):后處理柴油機排氣處理液 (DEF) 噴射系統(tǒng)和后處理 SCR 催化器。后處理 SCR 催化器混合和轉換 DEF,以消除不需要的氣體排放到大氣中。在排氣流中,SCR 催化器將需要超過 200°C [392°F] 的溫度來正確轉換氮氧化物 (NOx)。后處理 DEF 噴射系統(tǒng)監(jiān)測并將 DEF 注入排放系統(tǒng)。DEF 噴射系統(tǒng)包含后處理噴嘴、后處理 DEF 噴射單元、后處理 DEF 儲液罐和后處理 DEF 管。在初始冷起動期間,發(fā)動機將進入 SCR 加熱狀態(tài)。在排放系統(tǒng)中,SCR 催化器將需要超過 200° C [392° F] 的溫度來正確地轉換氮氧化物。SCR 催化器出口的 NOx 傳感器將監(jiān)測排放系統(tǒng)的NOx 排放量,并將信息傳送至發(fā)動機控制模塊 (ECM)。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機后處理噴嘴:后處理噴嘴將 DEF 噴入排放系統(tǒng)。后處理 DEF 噴射單元將正確數(shù)量的 DEF 供應給后處理噴嘴。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機后處理柴油機排氣處理液噴射單元:后處理 DEF 噴射單元是噴射系統(tǒng)泵機制。后處理 DEF 噴射單元將 DEF 抽過吸入端口并加壓。后處理 DEF 噴射單元過濾通過通過壓力孔要噴入排氣系統(tǒng)的 DEF。有兩種類型的 DEF 噴射單元總成。儲液罐安裝噴射單元遠程安裝噴射單元。
后處理 DEF 噴射單元的主要部件包括:冷卻液接頭后處理噴嘴 DEF 接頭壓縮供氣接頭空氣切斷閥電氣接頭后處理 DEF 噴射單元電氣接頭DEF 儲液罐液位和溫度傳感器,如有配備。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機后處理柴油機排氣處理液罐:DEF 儲液罐設計用于儲存 DEF 并向 ECM 報告 DEF 儲液罐液位和 DEF 儲液罐溫度。如果儲液罐液位太低,將激活故障,發(fā)動機功率將下降。參考第 11 節(jié)中的步驟 011-081。參考第 19 節(jié)中的步驟 019-488。如果 DEF 儲液罐加注了不正確的處理液(除了 DEF 以外的任何處理液),后處理系統(tǒng)將不正常工作。故障將激活,發(fā)動機功率將下降。參考 DEF 技術規(guī)范用戶手冊和/或維護保養(yǎng)手冊第 V 節(jié)。參考 Cummins® 選擇性催化還原系統(tǒng)柴油機排氣處理液技術規(guī)范(公告號 4021566)。DEF 罐尺寸和形狀變化。使用下列步驟獲取 DEF 儲液罐的更多詳細信息。參考第 11 節(jié)中的步驟 011-081。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機后處理柴油機排氣處理液管:后處理 DEF 管在 DEF 儲液罐、后處理 DEF 噴射單元和后處理噴嘴之間來回運送 DEF。DEF 在加注或操作狀態(tài)期間注入管,隨后在凈化狀態(tài)被清除,以防管內 DEF 凍結。DEF 管接頭、長度和設計依原始設備制造商 (OEM) 變化。DEF 管包含電力加熱芯。有關更多細節(jié),請參考 OEM 維修手冊。
后處理 SCR 系統(tǒng)旨在使用這些主要部件降低發(fā)動機的氮氧化物排放。后處理 SCR 溫度傳感器后處理噴嘴后處理 SCR 催化器。
SCR 系統(tǒng)包含許多部件,但是需要最少量的維修或駕駛員干擾。SCR 系統(tǒng)由四個主要狀態(tài)組成:加注、噴射、凈化和加熱。加注狀態(tài)當發(fā)動機已經(jīng)運行一段時間或排放氣體溫度達到默認值時,ECM 將控制后處理 DEF 噴射單元開始其加注過程。后處理 DEF 噴射單元將從 DEF 儲液罐抽出 DEF,加壓 DEF ,然后過濾后處理 DEF 噴射單元中的 DEF。 系統(tǒng)能夠增強壓力后,后處理 DEF 噴射系統(tǒng)能夠噴射。此時,將有穩(wěn)定的氣流流經(jīng)后處理噴嘴,幫助在需要的時候運送 DEF,并保持后處理噴嘴干凈。噴射狀態(tài)SCR 系統(tǒng)達到幾個默認狀態(tài)后,后處理 DEF 噴射單元將在發(fā)動機 ECM 的控制下噴射 DEF 到后處理噴嘴和排氣系統(tǒng)內。DEF 然后通過后處理 SCR 催化器發(fā)生化學改變,以清潔排氣。DEF 噴射率取決于車輛工作循環(huán)。在大多數(shù)工作循環(huán)中,噴射率不是必須恒定的。后處理 DEF 噴射閥將有節(jié)奏的驅動需要數(shù)量的 DEF 進入排氣系統(tǒng)。凈化狀態(tài)當駕駛員將開關轉換到 OFF(斷開)位置時,噴射系統(tǒng)將關閉凈化循環(huán)。凈化循環(huán)降低了 DEF 被留在系統(tǒng)內的可能性,以及在冷天氣凍結的可能。在凈化循環(huán)中時,會從 DEF 噴射單元聽到清晰的咔嗒聲和延遲的抽水聲。DEF 噴射單元將停止抽水,并滑動內部回復閥,使空氣流回 DEF 噴射單元,改變 DEF 流向??諝鈱阉械?DEF 推出后處理噴嘴和壓力管,接著把未使用過的 DEF 推回 DEF 儲液罐。該過程中,空氣流經(jīng)后處理噴嘴,并流回 DEF 噴射單元。DEF 噴射單元將暫時運行來凈化系統(tǒng)中殘留的 DEF。在完成凈化后,大部分系統(tǒng)將不會有任何殘留的 DEF。如果拆卸了后處理 DEF 噴射單元的主電源,經(jīng)由電池中斷或在凈化狀態(tài)完成前的其它方法,將有 DEF 凍結內部和 DEF 噴射單元損壞的風險。加熱狀態(tài)DEF 在 -11°C [12°F] 凍結。如果駕駛員在冷天起動發(fā)動機,將激活噴射加熱狀態(tài)。如果大氣溫度傳感器讀取大氣狀態(tài)可以造成 DEF 凍結,ECM 將控制噴射系統(tǒng)進入解凍狀態(tài)。冷卻液閥將由 ECM 控制打開,來解凍可能在 DEF 噴射單元內部的所有 DEF 和 DEF 儲液罐內凍結的 DEF。發(fā)動機冷卻液將流經(jīng)儲液罐加熱管來解凍凍結的 DEF。DEF 噴射系統(tǒng)在每個部件完全解凍前將不會加注。如果在系統(tǒng)加注后持續(xù)低溫,ECM 將控制保持加熱特性,以防止 DEF 噴射系統(tǒng)再次凍結。該特性將循環(huán)冷卻液閥,使發(fā)動機冷卻液加熱 DEF 儲液罐和后處理 DEF 噴射單元。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機排氣系統(tǒng)流程圖
概述
廢氣流過發(fā)動機
廢氣從氣缸排出排氣歧管(脈沖型)雙進氣口渦輪增壓器來自渦輪殼的廢氣流。
流過渦輪增壓器
廢氣流至渦輪增壓器渦輪機殼體廢氣從渦輪機殼體流出空氣進入渦輪增壓器壓縮機殼體進入的空氣從壓縮機殼體流出
流過后處理柴油機排氣處理液噴射單元(安裝罐)
空氣從空氣壓縮機流入空氣機油分離器空氣機油分離器空氣流入后處理柴油機排氣處理液噴射單元空氣電磁閥冷卻液從發(fā)動機流入后處理柴油機排氣處理液罐冷卻液閥后處理柴油機排氣處理液罐冷卻液閥冷卻液流入后處理柴油機排氣處理液罐(僅在后處理柴油機排氣處理液罐冷卻液閥開啟時)冷卻液回流至發(fā)動機后處理柴油機排氣處理液供應來自后處理柴油機排氣處理液罐后處理柴油機排氣處理液管通風管后處理柴油機排氣處理液罐液位和溫度傳感器后處理柴油機排氣處理液和混合氣流入后處理噴嘴。
流過后處理柴油機排氣處理液噴射單元(遠程安裝)
空氣從空氣壓縮機流入空氣機油分離器空氣機油分離器空氣流入后處理柴油機排氣處理液噴射單元空氣電磁閥冷卻液從發(fā)動機流入后處理柴油機排氣處理液罐冷卻液閥(如果配備)后處理柴油機排氣處理液罐冷卻液閥(如果配備)冷卻液流入后處理柴油機排氣處理液罐(如果配備)冷卻液回流至發(fā)動機(如果配備)后處理柴油機排氣處理液供應來自后處理柴油機排氣處理液罐(如果配備)后處理柴油機排氣處理液和混合氣流入后處理噴嘴來自渦輪增壓器的廢氣流廢氣/柴油機排氣處理液混合清潔空氣。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機壓縮空氣系統(tǒng) - 綜述
概述
東風汽車泵業(yè)有限公司提供的空氣壓縮機為發(fā)動機驅動的活塞型壓縮機,可提供壓縮空氣使氣動設備運行??諝鈮嚎s機連續(xù)運行,但有“負載”和“空載”兩種運行模式。運行模式由壓力驅動調壓器和壓縮機卸荷閥總成控制。當空氣系統(tǒng)達到預定壓力時,調壓器給空氣壓縮機卸荷閥總成發(fā)送一個空氣信號,使得卸荷閥打開壓縮機進氣門,于是壓縮空氣停止流入空氣系統(tǒng)。當空氣系統(tǒng)中的空氣被使用后,壓力下降。降到預定的壓力時,調壓器給壓縮機卸荷閥總成發(fā)出一空氣信號,允許壓縮機再次向空氣系統(tǒng)泵入壓縮空氣??諝鈮嚎s機可用于氣冷或水冷型發(fā)動機,唯一的區(qū)別是缸蓋上增加了水道。此類空氣壓縮機也可以使用或不使用動力轉向泵殼體。在 B 系列發(fā)動機上可以使用其他品牌的壓縮機。其他品牌的故障診斷步驟和該壓縮機極其相似。參考具體的空氣壓縮機維修手冊,了解包括扭矩值在內的詳細維修信息。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機壓縮空氣系統(tǒng)流程圖
概述
空氣進入空氣排出冷卻液流入冷卻液流出機油供應機油回油。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 發(fā)動機電氣設備 - 綜述
概述
基本電氣系統(tǒng)包括:蓄電池起動馬達充電機電磁開關點火開關。所有必需的導線。所有部件必須嚴格匹配。
旋轉式噴油泵使用電子燃油切斷閥。發(fā)動機應配備溫度和機油壓力傳感器,它們與指示燈連接或作為自動停機電路的組成部分。發(fā)動機可能還安裝了缸體加熱器、油底殼加熱器或進氣歧管空氣加熱器。
附圖顯示了典型的蓄電池并聯(lián)和串聯(lián)的聯(lián)接方式:并聯(lián)。
串聯(lián)。