康明斯柴油发动机配气机构的维修

康明斯柴油发动机配气机构的维修

一. 康明斯M11发动机配气机构的功能：

       控制各汽缸进、排气门按发动机工作情况，适时开启和关闭。康明斯发动机采用独特的PT燃油系统，其配气机构还有控制喷油正时功能。

二. 康明斯M11发动机机构组成：

        由正时齿轮系、凸轮轴、随动组件、推杆、摇臂、桥式压板、气门等零部件组成。

1. 康明斯M11发动机正时齿轮系

由曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、辅助驱动齿轮以及中间齿轮等构成；由曲轴齿轮将运动传递给凸轮轴齿轮、辅助驱动齿轮，并由正时记号建立相互间的转角关系，其中心距和齿侧间隙由设计保证，装配时勿需调整。

康明斯M11发动机安装须知

安装中间齿轮时，记号一定要对准，否则发动机将损坏。

惰齿轮的止推片油槽面必须面向齿轮（运动件），否则将损坏发动机。

惰轮轴的螺栓拧紧力矩61N.m（45ft-Ib），再加上60度。

中间齿轮的轴向间隙： 0.30—0.53  mm

中间齿轮的侧隙：  0.08—0.41  mm

附件驱动齿轮的侧隙：0.08—0.41 mm

2. 康明斯M11发动机配气相位：（以曲轴顺时针转动方向计）

进气开始：上止点前26度

进气结束：下止点后50度

排气开始：下止点前64度

排气结束：上止点后26度

3. 康明斯M11发动机凸轮轴：

        是配气机构的控制零件，它是由七道轴径、六组凸轮构成的钢轴；其中每组凸轮分别由一个进气凸轮、排气凸轮、喷油凸轮组成。

康明斯M11发动机喷油凸轮：

     由一个大基圆、一个小基圆加两段过渡圆弧构成。  喷油凸轮通过传动机构控制喷油器柱塞的运动。

康明斯M11发动机气门凸轮：   

    为抛物线型单基圆凸轮，控制气门的开启或关闭。

凸轮轴轴向窜动量

K、M11发动机凸轮轴轴向窜动量

定位：由安装在机体前端面的止推板进行轴向定位。

规范值：K6:   0.102－0.406mm

                KV：0.15－0.38mm

                M11  0.1－0.4mm

轴向窜动量由止推板控制，如轴向窜动量超标需更换止推板。

4. 康明斯M11发动机随动组件：

       由滚轮、滚轮销、随动臂、随动臂轴（N发动机带盖板）等组成。其作用为：通过滚轮与凸轮表面接触，将凸轮型线变化特性传递给推杆；滚轮销用定位销定位，随动臂轴用螺钉定位，以保证润滑油道的连续。

第1.4.7支承为有销定位支承，这些支承必须与缸体中的

定位销对正。每组从动件与支承之间保证0.76mm的间隙。

喷油正时（定时）

       N发动机通过改变滚轮与凸轮表面的接触点，调整喷油正时（用调整垫片调整）。

       K、M11发动机通过改变曲轴与凸轮轴相对转角，调整喷油正时（选用凸轮轴偏心键调整）。

康明斯发动机正时调整原理

       康明斯发动机都规定活塞在压缩行程上止点前-0.2032″(-5.16mm)这个位置来检查正时。

       康明斯发动机正时代号所给出的数据，都是在这个位置给出的。

N 系列正时调整

拆下摇臂室，拔出喷油器，装上正时调整工具（3375522）

M11,k系列凸轮轴键的偏移量改变正时

康明斯喷油正时调整步骤：

•          将正时调整工具安装在发动机上；

•          顺时针转动发动机到调整缸压缩冲程上止点，调好活塞上表1的量程并将千分表调零；

•          继续顺时针转动发动机曲轴约90度（表2指针不动），将喷油凸轮上千分表2调好量程并将表调零，并记录该表小指针读数；

•          反时针转动发动机曲轴，并在活塞下行时开始对表1记数，至读数超过-0.2032英寸（-5.16毫米）；

•          顺时针缓慢转动发动机曲轴到活塞表1读数为-0.2032英寸（-5.16毫米）；

•          读出喷油凸轮上表的读数（实测值），并与正时代号规定值（喷油推杆行程）比较；

注：1.正时代号由两个英文字母构成，它由厂家设计部门选定，并标注在每台发动机的铭牌上。

2. 正时代号与规定值见附表。

•            如果实测值（绝对值）大于规定值（绝对值），则喷油太晚；反之，喷油太早；

•            N发动机用加减调整垫片进行修正。

•            K、M11选用不同偏心量的凸轮轴键进行修正。

N发动机喷油正时调整可分别在1、3、5缸进行。

K、M11发动机可在第一缸上调整，在第六缸上检查。

附表：康明斯正时代号与规定值（喷油推杆行程）

喷油正时	规定值	毫米	规定值	英寸
代码	早	晚	早	晚
JC	-3.07	-3.23	-0.120	-0.127
PH	-3.20	-3.30	-0.126	-0.130
JL	-3.25	-3.35	-0.128	-0.132
JM	-3.35	-3.45	-0.132	-0.136
JG	-3.45	-3.56	-0.136	-0.140
IL	-3.53	-3.63	-0.139	-0.143
HZ	-5.92	-6.02	-0.233	-0.237
JT	-5.89	-5.99	-0.232	-0.236
CNF	-3.71	-3.81	-0.146	-0.150
CNE	-3.66	-3.76	-0.144	-0.148
CNB	-3.43	-3.53	-0.135	-0.139
CNA	-3.51	-3.61	-0.138	-0.142
CNQ	-3.71	-3.81	-0.146	-0.150
CNS	-3.61	-3.71	-0.142	-0.146

附表：康明斯凸轮轴偏心键

5. 康明斯发动机推杆：

       为上端带凹头，下端带球头的钢管；作用是传递运动。推杆有气门推杆和喷油推杆之分，区别是喷油推杆较细、气门推杆粗且空心管。

注意：安装时必须保证位置正确。

6. 康明斯发动机摇臂：

    构成杠杆传递运动，现已采用新式的球面滑动平板摇臂，消除了与桥式压板间的磨损，设有调整螺钉和锁紧螺母；分为进气摇臂(1.3.5与2.4.6缸不相同,装配时需选择),|喷油摇臂、排气摇臂(1.3.5与2.4.6缸不相同,装配时需选择)。

7. 康明斯发动机桥式压板   （又称丁字压板）

　　使用在四气门发动机上，实现一个摇臂控制两个气门；运动同步,勿需调整。

8 . 康明斯发动机气门间隙油嘴行程的调整

喷油器行程的调整不同的喷油器有不同的调整方法：

康明斯发动机STC喷油器检查和调整

说明：在很多M11发动机资料介绍中，STC喷油器的调整都是用“零间隙法”，而这种方法必须要有丰富的调整经验才行。否则，容易造成喷油器的损害。气门间隙和STC喷油器“零间隙法”的调整方法，在M11发动机的使用保养手册中已有介绍。

康明斯发动机调整气门和喷油器必须明确：

1，曲轴的曲拐与调整标记的关系：A    2,5      B   3,4       C    1,6

2，VS代表气门调整位置，与齿轮室指针对正；TC代表上止点，表示活塞在最高位置，与调整气门无关；

3，当同一曲拐的两只活塞到达上止点终了时，一只缸处于交接状态，另一只处于作功状态

交接： 气门处于交接状态，即排气即将关闭，进气即将开启，排气门推杆处于顶死状态，此时凸轮轴处于上八字， 不能调

    整气门间隙；

作功： 另一只缸盖处于做功状态，两只气门关闭，推杆处于最低位置， 此时凸轮轴处于下八字，可调整气门间隙。

康明斯发动机STC喷油器检查和调整

康明斯发动机STC喷油器的调整顺序

1、 蒸汽清洗发动机

2、调整之前，使发动机在正时滞后状态下运转，这样可以把会造成调整不当的机油从挺柱中挤出。

3、对于装有电子STC控制的发动机，把导线从机油控制阀上的端子拆下来，这样可以防止发动机进入提前正时状态

4、对于装有液力STC控制阀的发动机，应把机油供油管从机油控制阀上拆下来，并塞住软管和接头。这样可以防止发动机进入提前正时状态

5、让发动机在高怠速（正常正时状态下）下运转5分钟，这样可以使全部机油从喷油器挺柱中泵出，以使喷油器得到正确的调整。

6、关闭发动机。如果您的发动机以前未清洗过，则此时应用蒸汽清洗发动机，以防在拆下气门室罩时赃物进入到发动机。

7、拆下摇臂室罩和相关的部件

8、盘动发动机，确定汽缸处于气门调整位置（要调整的气门，它们所在的汽缸的所有气门应全部关闭才能进行调整，利用下表可以确定应检查哪个缸的气门位置）

康明斯发动机气门位置标记可调整气门

9、如果摇臂组件已拆下，采用下面的步骤来确定应调整的汽缸。

         注：所有汽缸上的全部调整螺钉必须松开，且推杆必须保持对正位置。

         注：两个汽缸都必须检查。

      把两个摇臂都压向桥式压板，转动调节螺钉直到它们接触到推杆。转动锁紧螺母直到它们接触到摇臂。比较调节螺钉高出调节螺母的高度，有同样高的调节螺钉的汽缸就是要调整气门的汽缸

         注：对于可以进行气门调整的汽缸，其推杆高出摇臂室顶部的高度也相同，

10、根据下表确定喷油器的调整缸号：

记号                            调气门缸号                                喷油器缸号

  A                                 5                                          3

  B                                 3                                          6     

  C                                 6                                          2

  A                                 2                                          4        

  B                                 4                                          1

  C                                 1                                          5

康明斯M发动机气门间隙和喷油器行程

机型	进气门	排气门	喷油器（零间隙法）
M11	0.36mm	0.69mm	0.678N.m

康明斯发动机进排气系统

康明斯发动机进气系统

•          基本要求：尽可能多的向发动机提供清洁空气。

•          进气方式：增压、增压中冷、空空中冷。

•          系统构成：空气滤清器、进气阻力指示器，增压器，中冷器，缸盖气道等

三．康明斯发动机废气涡轮增压器

作用：提高进气压力，增加进气量；优化空气燃油混合比，改善燃烧条件，提高发动机功率；保持发动机在较高海拔高 度使用时的效率。

康明斯发动机废气涡轮增压器

1．废气涡轮壳，2．“V”形箍带，3．压气涡壳，4．轴承座，5．压气机叶轮，6．密封环，7．油封套，8．油封压板，9．“O”密封圈，10．轴承垫，11．增压器轴承，12．密封环，13．涡轮叶轮和轴，14．隔热垫，15．隔垫板，

工作原理：发动机排除770-920K的高温并有一定压力的排气，经排气管进入增压器废气涡轮壳，其形状为截面由大到小的螺旋涡壳，排气在涡壳中的压力和温度逐渐降低，流速却迅速增加，当其以一定方向作用在废气叶轮上，使废气叶轮高速转动，其转速随排气温度和压力增加而增加，在额定工况时废气叶轮转速可达6-10万转/分，排气带动废气叶轮后从废气涡轮壳排气口排除；由于压气机叶轮与废气叶轮同轴，其转速与废气叶轮同步，高速旋转的压气机叶轮将来自空气滤清器的空气吸入压气机壳，而压气机壳形状为截面由小到大的涡壳，空气的流速将降低，而压力和温度则升高，向发动机提供较高的进气压力。

特点及要求：

（1）额定工况时废气涡轮壳及叶轮温度可达500-600℃，叶轮转速可达6-10万转/分钟。

（2）采用特殊材料制造：废气涡轮壳及叶轮分别采用镍基合金和ASTMA395合金铸造；压气机壳采用A344F铝合金；压气机叶轮采用ALCOA C335铝合金；这类材料均具有良好的  抗氧化性能和热稳定性。

（3）采用半浮动式轴承，发动机润滑油压力润滑和冷却，全平衡叶轮和增压器轴。

（4）起动后怠速3-5分钟充分润滑，停机前怠速3-5分钟散热。

（5）新的或大修过的发动机在起动前，应从增压器的进油口加注50-- 60ml的干净润滑油润滑轴承。

四．康明斯发动机中冷器

        使用在增压发动机上，安装在汽缸盖进气口

功能：1、在发动机刚起动时，用于预热进气。

       2、在发动机正常工作后，降低增压后的进气温度，增加进气密度、提高进气量；在典型工况能在不增加排量的前提下，提高发动机功率20%。

结构及工作原理：中冷器由壳体、中冷器芯构成；中冷器芯的管道与发动机冷却系统连接，当发动机运转时，一部分冷却水流经中冷器芯与增压后的空气进行热交换，从而预热进气或降低进气温度。 （详见总成）

五．康明斯发动机汽缸盖气道

M11：采用六缸一盖，进、排气口同侧布置，缩短管道长度；进气道带有优化设计的涡流口，尽可能降低阻力。

缸盖螺栓拧紧：

必须按要求，按顺序，分三次拧紧

第一次,       136   N.m （100ft-Ib）

第二次      217   N.m （160ft-Ib）

第三次      转角90度  

注意：至少一个六方面，但不能超过两个六方面。

六．康明斯发动机进气管路

        进气管的位置是非常重要的。在最干净、最冷、最干燥的地方安置进气管将会使滤芯获得最佳的更换周期。 进气管位置和进气管路的设计必须保证进入进气歧管或增压器的进气温度不显著大于规定的环境温度。

过高的进气温度会导致：

•          低功率（功率损失）（过热的空气密度小，含氧量少）

•          过热（每上升7§进气温度将使散热器顶箱温度上升1 §）

•          过多的烟（排出未燃烧的碳）

•          活塞、气门和喷油器尖部碳化

过高的进气温度可能由以下原因造成：

•          1、在密闭室内的发电机组

•          2、船用发动机安装在甲板下

•          3、安装工业发动机的房内还有其他高温设施

•          4、在热的、潮湿的气候里的车辆或安装，发动机进气靠近发动

       机或热的路面

进气量、进气温度和进入进气系统的杂质大大地影响发动机的输出功率和发动机的使用寿命。

因杂质、水（包括盐水）或煤气和延期的杂质会导致：

•          低功率和烟（缺氧，因为空气量减少）

•          过多的磨损（脏物和盐的沉积物常常摩擦，而许多盐和烟气中的其他化学元素具有腐蚀性。

注：以下情况将会造成发动机进气阻力过大，发动机进气量少：

•          进气管损坏或堵塞

•          管道尺寸小，又太长，或内表面粗糙

•          小于90§的弯曲角度

•          滤清器规格错误或滤芯堵塞

新车起动前应检查以下内容：

•          1、管道的卡箍或接头是否松动

•          2、在空气滤清器和发动机之间的管道中是否有灰尘和金束屑

•          3、在管道接头和接缝处凸缘是否弯曲或有其他障碍物

•          4、滤芯是否损坏

•          5、管道开口处是否有没取下的管塞

康明斯发动机排气系统

        一个设计优良的排气系统能通过控制燃烧气体移动促使发动机获得良好的性能。为了延长发动机寿命，以下四点必须考虑：

1、排气背压必须控制在规定范围内（不超过10KPa），也就是说，燃烧产生的废气和热量必须能较为通畅地从发动机中排出。

排气管直径尺寸要求：   102mm  (4英寸）

过高的排气背压会导致：

•          发动机低功率

•          发动机过热（高水温）

•          燃油经济性不好

•          高发动机磨损率（排气回冲，滤清器芯脏物进入）

•          增压器涡轮轴承早期故障（脏颗粒进入润滑油）   

      背压也要为汽缸内的积碳负责。而这些碳积物会增加活塞环、环槽、活塞顶和喷油器油杯和柱塞上热量的滞留。增加的热量就意味着增加的磨擦损坏和早期磨损。  

2、从发动机排气脉冲中传出的噪音波必须在它们进入大气前被分散-这样噪音就降低了。不适当的消音器或位置会导致：

•          影响驾驶员舒适感的室内噪音

•          片状金属振动

•          车辆外的高噪音水准

3、排气管道及其所有附件必须保护汽缸和排气系统零件，以免积水引起液力锁死和锈蚀损坏。进水或积水会导致：

•          管道和接头锈坏

•          高噪声（由损坏引起）

•          液力锁死（起动困难）

•          早期汽缸故障

4、管道一定要支撑和定位以保证歧管、增压器或消音器的连接处携带的重量不给密封圈部件或接头、连接件带来压力，那样就保护了装置免受车辆震动。

        不正确的支撑装置易于：

•          打坏抱箍和接头

•          损坏涡轮轴承

•          使涡轮壳开裂

•          损坏歧管连接

•          损坏管子和零件

五．康明斯发动机进排气系统的使用要求

1． 安装进排气道时必须对外接管道进行清理，确保无异物存在。

2． 使用时应经常检查各连接处可靠、密封。

3． 定期检查、保养空气滤清器，以减小进气阻力。

4． 对新的或存放超过半年的增压器，使用前必须从进油口预加50-60ml清洁的发动机润滑油。

5． 起动后和停机前均需怠速3-5分钟，以使增压器轴摩擦付得以润滑和充分散热。

6． 定期检查、保养曲轴箱呼吸器及连接管，以降低曲轴箱压力，避免增压器窜机油。