故障檢修與技術(shù)維護

康明斯柴油發(fā)電機修理技術(shù)要點(diǎn)

 

摘要：康明斯柴油發(fā)電機組由于采用了“四不鑲”的設計方式（不鑲缸套、氣門(mén)導管、氣門(mén)座圈、后6個(gè)凸輪軸襯套），在零件減少、結構更加緊湊的同時(shí)也增加了維修的難度，尤其是在柴油發(fā)電機大修過(guò)程中應把握以下要點(diǎn)正確選用配件?？得魉箯S(chǎng)家將在下文把修理要點(diǎn)逐步列舉，方便技術(shù)人員參考。

 

一、維修要點(diǎn)

1、正品真偽分辨

      柴油發(fā)電機大修需要更換的配件很多，比方說(shuō)常見(jiàn)的活塞、活塞環(huán)、氣門(mén)、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(guān)上進(jìn)行分辨。如康明斯柴油發(fā)電機的第一道活塞環(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(chǎng)上的配件魚(yú)龍混雜。很多配件單純從外觀(guān)材質(zhì)上難以判斷其優(yōu)劣，這時(shí)可以通過(guò)測量配件的主要尺寸及形位公差是否符合規定值來(lái)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(lái)檢驗新缸體的質(zhì)量情況。

2、軸承選用

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

3、裝配誤區

      維修康明斯柴油發(fā)電機時(shí)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(wú)所謂，這是十分危險和有害的。

（1）氣門(mén)鎖片應成對安裝，如果漏裝或裝反將導致氣門(mén)失控而撞壞活塞等零件；

（2）連桿螺栓及飛輪螺栓上的開(kāi)口銷(xiāo)、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(chǎn)生；

（3）活塞銷(xiāo)鎖環(huán)是用于防止活塞銷(xiāo)竄動(dòng)，如果漏裝會(huì )產(chǎn)生異響或損壞缸套；

（4）柴油發(fā)電機正時(shí)齒輪室中用來(lái)潤滑齒輪的機油噴嘴，一旦漏裝會(huì )導致該處嚴重漏油，使柴油機機油壓力過(guò)低；

（5）水箱蓋、加機油口蓋、油箱蓋丟失，會(huì )因風(fēng)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(fā)動(dòng)機中修四件套

圖2  康明斯柴油發(fā)動(dòng)機檢修技術(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(mén)的密封性能是否良好，如有需要更換新的閥門(mén)。

2、氣缸的清洗

（1）將氣缸和其它部件拆卸下來(lái)，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，用清水反復沖洗干凈，注意不要讓清水進(jìn)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(shí)，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(shí)，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(shí)需要將各個(gè)部件配對好。

（3）更換新的閥門(mén)時(shí)，需要選用優(yōu)質(zhì)的閥門(mén)材料，并根據氣缸使用的環(huán)境和條件進(jìn)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(guò)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(shí)，應采用珩磨的方法進(jìn)行消除。缸孔表面應有夾角為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(shí)，一般應直接更換缸體，但考慮到成本等問(wèn)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(mén)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(mén)口處無(wú)油漬浸潤，說(shuō)明密封良好，否則氣門(mén)與氣門(mén)座應重新研磨。

2、氣門(mén)與氣門(mén)座接觸部位檢查

      密封環(huán)帶應在氣門(mén)座錐面的中部或中下部。環(huán)帶寬度：進(jìn)氣門(mén)為1.51～1.8l毫米，排氣門(mén)為1.86～2.22毫米。環(huán)帶過(guò)窄影響其工作壽命。過(guò)寬將不能保證密封可靠性。

3、研磨與維修

       氣門(mén)與氣門(mén)座密封面上有較輕的燒蝕或斑點(diǎn)時(shí)可研磨消除，但氣門(mén)座只允許重新研磨修理1次且磨削量不得超過(guò)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(mén)，鉸削氣門(mén)座后再研磨。

4、氣門(mén)間隙變化的影響

      發(fā)動(dòng)機的氣門(mén)間隙是影響其性能的重要參數，對某機型不同氣門(mén)間隙下的性能參數進(jìn)行對比發(fā)現，數據存在較大差異，如表1所列。

表1  柴油機氣門(mén)間隙性能參數表

      發(fā)動(dòng)機在運轉過(guò)程中，氣門(mén)及傳動(dòng)件、驅動(dòng)件都會(huì )有不同程度的磨損，鎖緊螺母可能松動(dòng)，導致氣門(mén)間隙發(fā)生變化。氣門(mén)間隙過(guò)大，氣門(mén)開(kāi)度減小，開(kāi)啟持續時(shí)間縮短，配氣相位將發(fā)生改變，導致配氣機構零件的撞擊增加，磨損增大；間隙過(guò)小，氣門(mén)及其驅動(dòng)機構在工作后受熱膨脹，氣門(mén)關(guān)閉不嚴，造成漏氣、功率下降，甚至燒損氣門(mén)。

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

      針對氣門(mén)間隙對發(fā)動(dòng)機性能的影響，對比排氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)間隙下的性能參數，分析表明氣門(mén)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(guò)故障實(shí)例對氣門(mén)間隙異常變化產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，得出結論：推桿的加工精度、挺柱的偏心量、氣門(mén)與氣門(mén)座圈密封面寬度均會(huì )造成氣門(mén)間隙的異常變化。

圖5  渦后溫度隨轉速的變化性能曲線(xiàn)圖	圖6  油耗隨轉速的變化性能曲線(xiàn)圖
圖7  煙度隨轉速的變化性能曲線(xiàn)圖	圖8  進(jìn)氣流量隨轉速的變化性能曲線(xiàn)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(fā)電機機油壓力低。

2、柴油發(fā)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(shí)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(fā)電機前方，確保油封刃口和曲軸軸頸上沒(méi)有機油。

3、活塞環(huán)如果上下裝反則會(huì )向燃燒室內泵機油，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(guān)上難以分辨更易裝錯。安裝時(shí)應注意有“TOP”或“．”等標記的一面應朝上；

4、三道活塞環(huán)的開(kāi)口應相互錯開(kāi)120°并避開(kāi)活塞銷(xiāo)軸線(xiàn)左右30°以?xún)?，油環(huán)與襯簧開(kāi)口也應錯開(kāi)180°，否則可能導致汽缸密封不嚴。

5、節溫器上的排氣銷(xiāo)及定位“小舌頭”安裝時(shí)均應落入相應的槽內，節溫器座密封圈須完好無(wú)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(huì )導致柴油發(fā)電機“過(guò)冷”或“過(guò)熱”。

 

總結：

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

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