康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸体
更换康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机的步骤随发动机型号、设备类型、选装设备和大修设备的不同而不同。以下步骤仅用做指导。
注: 不是所有更换步骤都适用于所有设备类型。只需要完成适用于该设备的步骤。根据设备制造商的建议和预防措施,拆下底盘上的零件,以便接近发动机。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸体 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连杆轴承
注: ISF3.8 CM2220 系列发动机使用两种连杆轴承。
双金属涂层:康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连杆下轴承
三金属涂层:康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连杆上轴承。
更换康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连杆轴承时,一定要参考相应的零件信息资料,确保安装正确的连杆轴承。减小尺寸的连杆轴承不可用。如果曲轴轴承损坏或不符合技术规范,则必须更换曲轴。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机主轴承
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴和缸体使用主轴承轴颈。 每个轴颈的上主轴承都相同,但是从发动机前部开始计数的四号主轴承轴颈除外。四号主轴承轴颈上装配着一个法兰式上主轴承,称作止推轴承。当向曲轴端面施加轴向负载时,主轴承上的法兰控制曲轴的端面推力。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机上轴承通过压印在轴承背面的标记“UPR”识别。 下轴承通过压印在轴承背面的标记“LWR”识别。对于曲轴,减小尺寸的主轴承不可用。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机上轴承有 3 个孔。 中间孔接收来自主油道主轴承的机油,主轴承的机油来自主油道。其中相邻的一个孔与凸轮轴轴颈的钻孔油道对齐,起到凸轮轴轴颈机油流节流孔的作用。第三个孔用于为加工为采用鞍座式活塞冷却喷嘴的缸体供应机油。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴轴向间隙增大及止推轴承损坏的常见原因是发动机端面负载增加。端面负载升高可能就是由发动机前后驱动单元以下问题造成的:
l 不正确安装
l 不正确调整
l 与发动机匹配不当,并超出轴向负载极限。
对润滑系统维护不当是导致轴承寿命缩短的主要原因。参考第 7 节中的步骤 007-083。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞冷却喷嘴
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机J 形活塞冷却喷嘴位于发动机排气侧的主轴承鞍座之间。机油从发动机排气侧的缸体中的总油道供应。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机上的凸轮轴是空心的,曲轴箱气体可以通过它流至发动机前部。凸轮轴转速指示环位于发动机前部的凸轮轴端部上。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴衬套
有些康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机仅设有一个凸轮轴衬套,安装在发动机上拆装凸轮轴一端的第一个凸轮轴孔内。在生产的产品当中,缸体内部凸轮轴轴颈孔内没有安装凸轮轴衬套。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴盖板
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴盖板安装在发动机的前齿轮室盖上。对于开式曲轴箱通风系统,仅曲轴箱呼吸器管连接在凸轮轴盖板上。 对于闭式曲轴箱通风系统,闭式曲轴箱通风软管和闭式曲轴箱回油软管都连接在凸轮轴盖板上。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴齿轮
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴必须与曲轴正时。凸轮轴齿轮的两个轮齿之间有一个用于帮助进行正时的钻孔。凸轮轴齿轮键槽用于将凸轮轴齿轮对准凸轮轴。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴止推板
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮轴止推板用于控制凸轮轴轴向间隙。凸轮轴止推板位于凸轮轴齿轮安装法兰与凸轮轴轴颈之间。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞和连杆总成
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞冷却液喷嘴向活塞底面供应机油。活塞顶部中铸有冷却油道。可以使用加大尺寸的活塞。 请参考第 1 节中的步骤 001-026 以了解缸体维修信息。可以使用加大尺寸的活塞环。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连接活塞和连杆的活塞销采用自由浮动的中空活塞销。活塞销和轴颈的润滑由来自活塞冷却喷嘴的滞留喷雾提供。
组装并安装康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞和连杆总成时,关键是保证部件的方位正确。本手册涉及的发动机不需要进行活塞分级。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连杆和连杆盖之间的接触面不是机加工面。该表面是制造过程中连杆断裂,使连杆盖与连杆分离形成的。除非该表面上有贯穿的深拉痕或裂纹,否则不能认为该表面已损坏。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机连杆的活塞销端带有切削角度以增加轴承受力面积并装有衬套。连杆小端孔不带机油油道。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞环
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞环的类型和位置可通过活塞环的外形识别出来。
1. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机顶部活塞环
2. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机中间活塞环
3. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机控油环。
可以使用加大尺寸的活塞环。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸体
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸体是采用刻蚀设计的单件式灰铁铸件,与传统缸体设计相比,重量更轻、强度更大。 如果缸孔表面发生损坏或磨损,可以将缸体机加工 0.5 mm [.02 in] 以适应加大尺寸的活塞总成或机加工以适应压入式干缸套。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴和齿轮
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴采用新的设计,在发动机的前部 (1) 和后部 (2) 各有一个齿轮。 带圆角的曲轴是增大了强度的锻钢装置。前齿轮只用于驱动机油泵。后齿轮用于驱动凸轮轴、燃油泵和所有附件装置。后齿轮不可更换,这是因为飞轮安装环锁定了该齿轮,而飞轮安装环是不可拆卸的部件。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机前齿轮室盖
在 3.8L 系列发动机上,机油泵和机油高压阀是前齿轮室盖的组成部分。配备闭式曲轴箱通风系统的发动机的前齿轮室盖中有一个机油回油孔。这是专为曲轴箱通风油道加装的。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机后齿轮室
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机后齿轮室用于安装燃油泵(适用于高安装配置和低安装配置)和齿轮驱动附件驱动(适用于高安装配置和低安装配置)。后齿轮室还包括向附件驱动供油的内部油道,通常是空气压缩机。如果发动机没有配备需要提供机油的附件,必须通过安装的附件驱动或使用一个盖充分密封住供油端口。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴油封
对于曲轴前、后油封,本发动机配备双唇式或非唇形油封,这种油封使用内置的耐磨衬套和隐式密封唇。密封点内置于油封内。这种油封需要使用维修工具来进行正确拆卸和安装。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴转速指示器环
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴转速指示器环位于曲轴前端。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸体加强板
为帮助加强缸体,每台发动机制造时都把缸体加强板用螺钉固定在缸体裙部。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸体加强板还有助于降低发动机运转过程中的发动机噪声。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机缸盖维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机 缸盖 - 综述
概述
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸盖总成
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸盖采用整体式横流设计,每缸四气门。每气缸四气门发动机的设计可使中间喷油器 (3) 处于缸盖中。进气歧管是一个单独的部件,它与缸盖表面之间的密封由注入成型式密封垫材料实现。节温器位于进气歧管的节温器壳体部分中。在安装出水口时,节温器由边缘安装式密封件的压缩实现密封。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机进气与排气门(1 和 2)由耐热钢制成,配有镀铬气门杆以防擦伤。进气与排气门的气门头直径和全长相近,但它们的端面角度不同,使其不能互换。通过气门头 (2) 上的独特凹痕即可辨认出排气门。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机排气门弹簧由高强度铬硅合成钢制成。排气门弹簧的刚度适合于排气背压装置,从而增强发动机制动能力。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气门导管
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气门头具有不能修理的整体式铸造的气门导管。如果气门导管损坏,必须更换缸盖。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气门座镶圈
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气门座上都有镶圈,损坏后可以进行更换。如果气门座孔不符合技术规范,还提供有加大尺寸的镶圈。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气门杆油封
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气门杆油封采用“顶帽式”设计,它利用气门弹簧来固定气门杆油封到位。气门杆油封防止机油通过气门导管进入燃烧室以及防止进气或排气通过气门导管进入曲轴箱。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸盖密封垫
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机缸盖密封垫采用专门的金属设计,水孔周围的两侧都有印制的 O 形圈。密封垫上的压纹密封住了缸孔。密封垫还提供节流作用,控制缸体流至缸盖的冷却液流。本手册涉及的发动机不需要进行缸盖密封垫分级。对于缸盖或缸体燃烧表面的重修,可以使用厚度增大的缸盖密封垫。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机跨接压板
对于每气缸四气门的发动机设计,摇臂套筒没有与气门杆直接接触。由于一个摇臂要操作两个气门,因此需要一个气门桥或跨接压板同时连接进、排气门。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂套筒与跨接压板接触,后者与两个相对应的气门杆接触。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂将运动从推杆传输至跨界压板,从而允许由单个摇臂压缩两个气门。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机进排气摇臂安装在公共轴座上,但在各自的摇臂轴上旋转。由缸盖中的油道经轴座向摇臂轴、摇臂套筒和调整螺钉供油。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机进、排气摇臂不可互换,必须按照图示定位。在发动机组装过程中,所有加长孔都应处于排气侧。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂室盖
警告
燃油泵、高压燃油管路和燃油油轨中含有压力非常高的燃油。不要在发动机运行时松开任何管接头。发动机关闭后至少等待 10 分钟,等待油压降到较低级别后,才能松开高压燃油系统的管接头。
警告
柴油是否易燃,取决于所在的环境。当检查或执行燃油系统的保养或修理时,为了降低火灾及造成严重人身伤亡或财产损失的可能性,不得在作业区域吸烟或使用明火(如标灯、电气开关或焊接设备)。
要拆下康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂室盖,需要拆下所有高压燃油管。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂室盖密封垫
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂室盖使用了一个模压橡胶密封垫。模压密封垫插在摇臂室盖的四周的槽中。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴箱通风系统
根据应用类型,可以使用两种曲轴箱通风系统:
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机开式曲轴箱通风系统。在此配置中,曲轴箱气体通向大气。闭式曲轴箱通风系统。在此配置中,曲轴箱气体被引导至涡轮增压器进口中。
对于配备开式或闭式曲轴箱通风系统的发动机,预分离器(曲轴箱内呼吸器)位于凸轮轴的端部,用于将油雾与曲轴箱气体分开。预分离的曲轴箱气体通过空心的凸轮轴流至发动机前部。
对于康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机配备开式曲轴箱通风系统的发动机,在通过凸轮轴流至发动机前部后,气体通过位于凸轮轴盖板上的开式曲轴箱通风软管排放至周围环境中。
对于配备康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机闭式曲轴箱通风系统的发动机,在通过凸轮轴流至发动机前部后,气体通过位于凸轮轴前盖板上的曲轴箱通风软管 (2) 流至闭式曲轴箱通风阀 (1)。然后,曲轴箱气体流至涡轮增压器压缩机进口。闭式曲轴箱回油软管(其中含有一个单向阀)(3) 通过凸轮轴盖板将机油送回曲轴箱。
1. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机闭式曲轴箱通风呼吸器用于:
2. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机从曲轴箱气体中分离机油 (1)。
3. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机调节曲轴箱中的压力。
在康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机空气滤清器阻塞的情况下防止发动机和涡轮增压器消耗机油。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机凸轮随动件/挺杆 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机挺杆上有一个与凸轮轴气门凸轮保持常接触的蘑菇形状,常称为滑动挺杆。随着挺杆的升起,挺杆上与凸轮轴气门凸轮接触、偏离凸轮轴气门凸轮中心线的表面凸起形状使挺杆转动。由于挺杆的外形像蘑菇,因此拆下凸轮轴后才能拆下挺杆。再拆卸油底壳或使用适当的维修工具来靠近挺杆。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂间隙松动以及需要频繁重设气门间隙也表明凸轮轴凸轮或挺杆磨损。如果在检查摇臂、气门杆、跨接压板和推杆时没有发现磨损,则必须检查挺杆和/或凸轮轴气门凸轮有无磨损。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机推杆是挺杆与摇臂间的固定连杆。在底部,推杆的球头端与挺杆的球套相配合。在顶部,推杆与摇臂球头端调节螺钉就座的套筒相配合。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油系统 - 概述
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机此燃油系统为高压共轨电控燃油系统。高压共轨系统由四个主要部件构成:燃油泵齿轮泵、高压泵、燃油油轨和喷油器。无论发动机转速高低,高压泵向燃油油轨供应高压燃油。燃油油轨中累积了高压燃油。高压燃油不断地通过燃油油轨向喷油器供油。电子控制模块 (ECM) 通过操纵喷油器控制发动机的供油和正时。进入高压燃油泵的燃油通过三个径向泵油室后的增压压力在 250 和 1800 bar [3626 至 26107 psi] 之间。进入泵室的燃油量由三个径向泵室进口处的 M 形阀或电子燃油控制 (EFC) 阀进行调节。通过调节增压的燃油量,M-Prop 阀使用来自 ECM 的信号使油轨处的压力保持在期望的水平。不允许进入三个径向泵室的燃油将直接通过层叠式溢流阀。层叠式溢流阀直接将定量的压力引入高压泵的油道,然后将燃油压入燃油箱。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油油轨起到燃油歧管的作用,可收集燃油并将燃油分配到每个喷油器供油管。在燃油油轨内部有一个燃油油轨压力传感器,它用来监控从高压燃油泵提供给燃油油轨的压力。ECM 根据燃油油轨压力传感器测量的压力来调节高压泵的燃油输出。燃油油轨还包括一个燃油油轨减压阀。燃油油轨减压阀是一个安全阀,用于在油轨压力超过一个预设的阈值时放出过多的压力。从燃油油轨减压阀排放的燃油通过与燃油油轨连接的回油管回流到燃油箱。
用于安装的出版物
请联系 Cummins® 特约维修站,索取发动机燃油系统技术规范以及发动机数据表中适合于特定发动机和应用类型的使用要求。
警告
燃油泵、高压燃油管路和燃油油轨中含有压力非常高的燃油。不要在发动机运行时松开任何管接头。否则会导致人身伤害和财产损失。发动机关闭后至少等待 10 分钟,等待油压降到较低级别后,才能松开高压燃油系统的管接头。
注意
切勿超过压力表或流量表的最大测量能力。超出最大测量能力会造成读数不正确。如果超过了最大值,参照参考表检查压力表。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃料系统流程图
1. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机由油箱供油
2. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油泵
3. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油供应至滤清器
4. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油滤清器(旋装式)
5. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油从燃油泵流出
6. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油供应至共轨燃油油轨
7. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机共轨燃油油轨
8. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机高压燃油至喷油器
9. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机喷油器
10. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油从缸盖回流
11. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油从共轨回流
12. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油回流连接块
13. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机燃油返回油箱。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机喷油器和燃油管路 - 综述
警告
燃油是易燃物。当进行燃油系统的工作时,一定要使香烟、明火、指示灯、电弧设备以及开关远离工作区,并且还要在工作区配备通风设备,以减少发生严重的人身伤害甚至死亡的可能性。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机高压共轨燃油系统采用电磁阀驱动喷油器。高压燃油流入喷油器侧。当电磁阀激活时,内部的针阀提升,燃油喷出。喷嘴孔的间隙极小,任何污垢或污染物将导致喷油器卡住。这就是维修燃油系统之前要清洁所有燃油接头周围区域的重要性所在。在维修燃油系统前,同样应盖上或蒙住打开的燃油接头。
注意
为避免损坏发动机,高压管路螺母的扭矩必须正确。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机高压燃油通过喷油器供油管从燃油油轨流入喷油器。此喷油器供油管的扭矩非常重要。如果螺母或管路没有拧紧,表面将不能密封并会导致高压燃油泄漏。如果螺母过度拧紧,喷油器将变形并导致高压燃油泄漏。此泄漏在摇臂室盖内部,不可见。结果将出现故障代码、功率低或无法起动。
所有康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机喷油器将燃油回流到缸盖内共用的回油管路中。通过缸盖内的此油道和连接到缸盖后部的回油管,所有多余的燃油都返回到油箱。背压阀位于缸盖背部连接回油管处。燃油回油管的两端可能有快接接头或空心接头。在燃油回油歧管处将每个燃油回油管组合在一起。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机电子控制模块 (ECM) 通过操纵喷油器电磁阀控制发动机的供油和正时。电子脉冲传送到电磁阀以提升针阀,并启动喷油。通过电子控制喷油器,能够更加精确地控制喷油量和正时。通过电子控制喷油器还可进行多点喷射。
警告
燃油泵、高压燃油管路和燃油油轨中含有压力非常高的燃油。不要在发动机运行时松开任何管接头。否则会导致人身伤害和财产损失。发动机关闭后至少等待 10 分钟,等待油压降到较低级别后,才能松开高压燃油系统的管接头。
注意
切勿超过压力表或流量表的最大测量能力。超出最大测量能力会造成读数不正确。如果超过了最大值,参照参考表检查压力表。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机润滑系统 - 综述、
警告
美国的一些州和联邦机构已经认定使用过的机油有致癌作用,而且能产生生殖疾病。应避免吸入机油蒸汽、误吞以及长时间接触用过的机油。如果不再继续使用,应按照当地环保法规进行处理。
警告
为了减小人身伤害的可能性,应避免皮肤直接接触热机油。
康明斯公司推荐使用优质 SAE 15W-40 重载发动机机油,例如 Valvoline Premium Blue™(美国)或 Valvoline Premium Blue™ Extra(国际)。
注: 关于机油要求和保养周期,参见适合于被维修发动机的《操作与保养手册》和/或《用户手册》。
当环境温度低于 -5°C [23°F] 时(如图所示),适当使用低粘度机油,如 10W-30,有助于发动机起动并能提供充足的机油流量。但是,经常使用低粘度机油会降低发动机使用寿命。
机油流经发动机进入机油泵。机油经过加压后供入机油冷却器。压力调节阀将盖内的机油压力调节至 414 kPa [60 psi]。过多的机油将回到机油泵的吸油侧。机油通过机油冷却器不断地流向机油滤清器旁通阀。如果通过滤清器的压力超过 345 kPa [50 psi],机油滤清器旁通阀就会开启。机油流出滤清器后通过气缸 1 和气缸 2 之间的油道流入通向涡轮增压器的管路、直接冷却喷嘴油道和主油道。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机主油道贯穿发动机燃油泵侧面的整个缸体。主油道为主轴承和曲轴提供机油。机油从主轴承流向凸轮轴颈/衬套和活塞冷却喷嘴。曲轴中的油道为连杆轴承提供机油。从缸盖顶部到主油道的垂直油道为缸盖提供机油。机油流经缸盖密封垫进入缸盖。缸盖中的油道与摇臂轴座中的油道相通。轴座中的内部油道为摇臂轴、推管孔和跨接压板衬垫提供机油。第二条主机油油道位于机油冷却器侧面的缸体上。该油道为定向活塞冷却喷嘴提供机油。
诊断康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机润滑系统故障时,检查与机油压力明显相关的所有项目,如油压表、油位高低、机油过度污染和机油粘度等。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机在寒冷气候下首次起动后,机油压力较高。冷起动机油压力通常约为 689 至 827 kPa [100 至 120 psi]。如果压力调节器柱塞工作正常,在达到发动机正常工作温度后,则机油压力应降回至大约 414 kPa [60 psi]。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机如果调压器阀处于闭合的位置,发动机在正常工作温度下具有较高的机油压力。、检查调节器能否运动自如。参考第 7 节中的步骤 007-029。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油压力低(或没有机油压力)可由多个与润滑系统有关的故障引起。开始检查前,确定首次发现机油压力低时发动机的工作条件。以下是低机油压力的条件:遵照维修间隔,仅限于怠速下,陡坡行驶。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油油位过高可引起机油压力低。如果油位高到运行时连杆浸入,机油会因混入气体而导致油压低。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油油位低通常不会表现出油压低。它通常表现为转弯或陡坡行驶时油压间歇性丧失。这种情况出现在油位极低,并且吸油管在所有工作模式下都无法吸取机油时。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机滤清器堵塞会导致油压逐渐丧失约 69 kPa [10 psi]。当滤清器旁通阀开启时,油压将恢复正常。如果不予以纠正,这会导致发动机严重磨损,因为旁通阀开启时,发动机运转使用的是未经过滤的机油。
检查康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油压力表和传感器,通过使用手工压力表的核实压力确保它们工作正常。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机油底壳密封垫损坏或内吸油管裂纹都可引起机油泵的加注损失。发动机起动时可能油压偏低或无油压,随后油压正常。
注: 根据应用类型,可以使用前和后集油槽油底壳选项。由于机油吸油管集成在油底壳中,所以根据配置使用了不同的油底壳零件号。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机油压长期内持续下降可能表明轴承磨损或机油泵磨损过度。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油泵是前盖的组成部分。如果检查时发现需要新泵,则应更换前盖。
使用以下步骤进行拆卸、安装和检查。参考第 7 节中的步骤 007-031。参考第 1 节中的步骤 001-031。 参考 QuickServe™ Online 以确定正确的前盖零件号。
注意
机油稀释可导致发动机严重损坏。
检查机油的情况:
稀薄的黑色机油表明机油中混入了燃油
变为乳白色表明冷却液进入了机油。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机冷却液进入机油可能有以下原因:
膨胀塞泄漏
机油冷却器芯泄漏
缸盖或缸垫损坏
发动机缸体出现裂纹
铸件有气孔。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油冷却器的设计要求用密封垫将机油与冷却液分隔开。如果冷却器芯泄漏,这会使液体混合。参考第 7 节中的步骤 007-003。
运行时,康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油压力比冷却液压力高。机油冷却器的泄漏表现为机油进入冷却液。
但是发动机停机后,冷却液系统的残余压力可引起冷却液从泄漏通道渗入机油。
如果康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油冷却器芯破裂,机油压力会迫使机油进入冷却系统。
打开散热器盖时,可以看到机油进入冷却液。参考第 7 节中的步骤 007-003。
要检查有无泄漏,将冷却系统加压到 140 kPa [20 psi]。系统加压时,拆下以下部件并检查有无泄漏:摇臂室盖。参考第 3 节中的步骤 003-011。 泄漏表明缸盖上有裂纹。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机放油塞。参考第 7 节中的步骤 007-037。 泄漏表明机油冷却器、缸盖密封垫存在故障,或者缸盖或缸体存在裂纹。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油中混入冷却液可由缸盖垫圈损坏、缸盖或缸体的裂纹造成。拆下缸盖和密封垫。参考第 2 节中的步骤 002-004。检查有无裂纹或其他损坏。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油系统的燃料稀释通常是由于喷油器引起的,但也可能是由于高压泵的内部损坏造成的。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机气缸中的不完全燃烧可能导致未燃烧燃油流入油底壳。这种情况可能是因喷油器泄漏或者活塞环密封不足而产生的压力下降而造成的。
最初运转当天排出白色的烟量多说明喷油器有泄漏。康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机喷油器泄漏还会造成发动机运行粗暴而且功率低。拆卸、维修或更换泄漏的喷油器。参考第 6 节中的步骤 006-026。
应检查康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机喷油器中的 O 形圈有无裂纹或磨损。喷油器中密封件丢失或 O 形圈损坏可能导致燃油不能正确向气缸内喷射。另外,喷油器和高压输送管之间密封不良还可能造成喷油器 O 形圈失效或燃油泄漏进缸盖顶部。
检查康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机喷油器 O 形圈。参考第 6 节中的步骤 006-026。
各类垫圈、油封和油塞均可容纳机油。多数泄漏可在对发动机和车辆进行定期检查时发现。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机涡轮增压器中的油封磨损或损坏也可使机油渗入空-空中冷器系统,并在发动机中燃烧。这种情况可通过拆下空气跨接管或空-空中冷器管并查看有无机油来核实。参考第 10 节中的步骤 010-019。 参考第 10 节中的步骤 010-027。
注: 如果发动机有过涡轮增压器故障或发生使机油或碎屑进入空-空中冷器的任何其他情况,必须清洁空-空中冷器。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞环密封不足会造成通风装置管中吹出机油和/或让发动机烧掉机油。参考第 14 节中的步骤 014-010。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油还可通过磨损或故障的空气压缩机丧失。查找压缩机到气罐的空气管中有无积碳。同时,空气压缩机缸盖或缸盖密封垫如果发生故障,可在热停机期间让机油混入冷却液或冷却液混入机油。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机润滑系统流程图
1. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油泵进口(机油来自油底壳)
2. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油泵
3. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油压力调节器
4. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机至油底壳的回油
5. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至机油滤清器
6. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油冷却器
7. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油从冷却器流至滤清器
8. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油滤清器
9. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油滤清器旁通阀
10. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机流向主油道
11. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机主油道
12. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至顶置机构
13. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机至主轴承的机油供应
14. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机至凸轮轴的机油供应
15. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至活塞冷却油道
16. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞冷却油道。
1. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流从机油冷却器流出
2. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机主油道
3. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至顶置机构
4. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至摇臂
5. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机摇臂
6. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机至油底壳的回油
7. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流经推管
8. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至曲轴主轴颈
9. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴主轴颈
10. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机曲轴连杆轴颈
11. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机机油流至凸轮轴
12. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞冷却油道
13. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞冷却喷嘴。
1. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机单涡轮增压器机油润滑
2. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机主油道
3. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机空气压缩机机油供应
4. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机活塞冷却油道
5. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机涡轮增压器机油供应
6. 康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机涡轮增压器机油回油。
1. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机双涡轮增压器机油润滑
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机主油道
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机至高压涡轮增压器的机油供应
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机来自高压涡轮增压器的回油
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机至低压涡轮增压器的机油供应
6. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机来自低压涡轮增压器的回油
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机冷却系统 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却系统的作用是保持发动机的特定工作温度。冷却液从缸体和缸盖中的水道中流过,吸收发动机产生的部分热量。然后,当发动机冷却液从散热器中流过时,冷却液中的热量被带走。康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液被吸入水泵,并进行了加压。发动机冷却液先绕着机油冷却板流动,然后进入气缸周围的腔体。发动机冷却液继续通过顶面的孔,然后流经缸盖垫片中的计量孔。这些钻孔在每个气缸周围和气缸之间。发动机冷却液流入缸盖,并在气门桥和喷油器区域周围流动。发动机冷却液继续进入缸盖的排气侧,通过 OEM 端口,然后进入整体式节温器壳体。在发动机到达节温器开启温度之前,打开旁通端口让发动机冷却液进入水泵的抽吸一侧。一旦发动机到达节温器开启温度,节温器就打开让发动机冷却液进入散热器。此操作还可关闭至水泵的旁通通道。
当含有空气的冷却液变热时,冷却液中的空气膨胀会使冷却液溢出,从而造成冷却液损失。空气受热后膨胀,系统压力增加,使压力盖开启。同样地,如果缸盖密封垫将压缩气体泄漏到冷却系统中,也会造成冷却液溢出损失。
如果康明斯ISF3.8 CM2220发动机缸盖密封垫和机油冷却器等系统之间存在泄漏,冷却系统和润滑系统的工作压力将使机油和冷却液混合。参考第 7 节中的步骤 007-999(润滑系统 - 概述)。
注: 通过散热器底部水箱中的变速箱油冷却器,变速箱油也会泄漏到冷却液中。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机冷却系统流程图
1. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液流出散热器
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机水泵进口
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机水泵
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从水泵到机油冷却器的冷却液流量
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从机油冷却器到缸体的冷却液流量
6. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液环绕缸套流动
7. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液从缸体流至缸盖
8. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液从缸盖流至节温器壳体
9. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机节温器关闭
10. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液旁通至水泵
11. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机节温器开启
12. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机回流至散热器的冷却液。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机进气系统 - 综述
燃烧空气系统包括下列零部件:
康明斯ISF3.8 CM2220发动机空气滤清器
康明斯ISF3.8 CM2220发动机进气管
康明斯ISF3.8 CM2220发动机涡轮增压器
康明斯ISF3.8 CM2220发动机空-空中冷器管路
康明斯ISF3.8 CM2220发动机空-空中冷器
康明斯ISF3.8 CM2220发动机进气接头
康明斯ISF3.8 CM2220发动机进气加热器。
空气经由空气滤清器,吸入涡轮增压器的压缩机侧。涡轮增压器压缩进气并迫使其流经空-空中冷器管、空-空中冷器,然后流入进气接头。空气从进气接头经由进气加热器(如果适用)流入进气歧管,最后流入气缸用于燃烧。
1. 涡轮增压器进气口
2. 至空-空中冷器的涡轮增压器空气
3. 空-空中冷器
4. 进气歧管
5. 进气门。
注: 某些应用使用双涡轮增压器配置,其中进气首先流经一个低压涡轮增压器,然后流至高压废气旁通式涡轮增压器。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机低压涡轮增压器进气口。低压至高压废气旁通式涡轮增压器的压缩空气出口。高压废气旁通式涡轮增压器至空-空中冷器的压缩空气出口。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机涡轮增压器利用排气能量转动涡轮叶轮。涡轮叶轮驱动压缩机叶轮,向发动机提供用于燃烧的加压空气。涡轮增压器额外提供的空气使更多的燃油可以喷射,从而提高发动机的功率输出。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机涡轮和压缩机轮共用一个轴(即转子总成),它由轴承壳体内两个旋转轴承支撑。轴承壳体内的通道将经过过滤加压的机油导入轴承和止推轴承。机油用于润滑和冷却旋转部件。然后机油从轴承壳体经由机油回油管流回到发动机的油底壳。
注意
机油回油管堵塞或损坏可引起涡轮增压器轴承壳体受压,导致机油从油封处泄漏。
注: 充足并经过过滤的优质机油对于涡轮增压器的使用寿命非常重要。确保使用优质的机油并且按照维护保养建议更换机油和机油滤清器。参考相应的操作和维护保养手册或者用户手册了解正在维修的发动机。
注意
涡轮增压器是功能部件并且不得篡改。废气旁通阀支架是涡轮增压器整体的一部分。篡改废气旁通阀部件会由于进气和排气歧管压力不正确导致气缸压力和热负荷增加,从而缩短寿命。可能导致燃油经济性差并且无法满足排放法规要求。涡轮增压器的增压加大不会提高发动机的功率。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机废气旁通式涡轮增压器用于使性能达到最佳。
注: 废气旁通式设计使得可以迅速产生最大增压,同时可以确保涡轮增压器在发动机转速较高时不会超速。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机废气旁通阀由执行器控制,执行器感应压气机压力并且与预置的弹簧载荷保持平衡。废气旁通阀位于涡轮的进气通道。开启时,它使一部分废气旁通涡轮机叶轮,由此控制轮轴转速和增压压力。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机机油消耗和泄漏 - 发动机机油用于润滑轴承并为涡轮增压器提供一定的冷却。经过供油管提供给涡轮增压器的机油处于发动机的工作压力。连接到涡轮增压器底部的回油管使机油返回发动机油底壳。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机油封环用于转子总成的每端。油封的主要功能是防止排气和压缩空气进入涡轮增压器壳体。油封泄漏机油不常见,但可能发生。
大部分康明斯ISF3.8 CM2220发动机采用了底盘安装的空-空中冷器,以改进发动机性能并降低排放。本系统也使用大直径管道将空气从发动机涡轮增压器输送到空-空中冷器,然后将空-空中冷器的空气返回到发动机进气歧管。
注: 确保空-空中冷系统长期完整性是车辆和零部件制造商的责任。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机进气系统流程图
康明斯ISF3.8 CM2220发动机单涡轮增压器
1. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机涡轮增压器进气口
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机至空-空中冷器的涡轮增压器空气
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机空-空中冷器进口
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机空-空中冷器
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从空-空中冷器出口至进气歧管
6. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从空-空中冷器至进气歧管
7. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机进气门。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机双涡轮增压器
1. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机低压涡轮增压器进气口
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从低压至高压废气旁通式涡轮增压器的压缩空气出口
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从高压废气旁通式涡轮增压器至空-空中冷器的压缩空气出口
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机空-空中冷器进口
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机空-空中冷器
6. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从空-空中冷器出口至进气歧管
7. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机从空-空中冷器至进气歧管
8. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机进气门。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机排气系统 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220发动机废气在配备涡轮增压器的发动机上扮演着重要角色。涡轮增压器由涡轮和压缩机组成,二者由轴承系统支撑的公共轴连接在一起。涡轮增压器使用来自发动机的排气流转动涡轮,后者反过来转动压缩机叶轮。一些发动机可能配备单涡轮增压器或双涡轮增压器配置。对于康明斯ISF3.8 CM2220发动机单涡轮增压器应用,废气流经涡轮增压器,然后进入排气系统。对于康明斯ISF3.8 CM2220发动机双涡轮增压器应用,废气流经高压涡轮增压器,然后流过低压涡轮增压器,最后进入排气系统。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机涡轮增压式发动机 - 排气泄漏
检查康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气歧管、涡轮增压器、排气管有无排气泄漏,消声器或催化器是否阻塞。泄漏或阻塞会导致涡轮和叶轮工作转速降低,减少压入气缸内的空气量。排气系统阻塞或泄漏的症状是:
康明斯ISF3.8 CM2220发动机排烟过大
康明斯ISF3.8 CM2220发动机进气歧管压力偏低
康明斯ISF3.8 CM2220发动机功率低。
注: 并非所有应用都配备选择性催化还原 (SCR) 后处理系统。
注: 分解管可以作为一个独立的部件,也可以作为整体式装置连接到 SCR 催化器上。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机后处理 SCR 系统设计用于降低从发动机排放到氮和水中的氮氧化物。后处理 SCR 排气系统混合和转换 DEF,以消除排放到大气中的氮氧化物。该系统包括后处理 SCR 催化器、后处理分解管和涉及的任何辅助管路(弯头等)。
注: 并非所有应用(带 SCR)都配备后处理 DEF (DEF) 控制器 (1)。配备后处理 DEF 控制器的应用的 SCR 催化器上有两个温度传感器。未配备后处理 DEF 控制器的应用将 DEF 控制模块功能集成到了发动机 ECM 中。这些应用仅在 SCR 催化器上有一个温度传感器。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机后处理 DEF 喷射系统监测并将 DEF 注入排气流中。SCR 喷射系统包括后处理 DEF 控制器 (1)、后处理 DEF 喷射单元 (2)、后处理分解管和 SCR 催化器 (3)、后处理 DEF 喷射阀 (4)、DEF 储液罐 (5) 和后处理 DEF 管 (6)。
注: 配备 DEF 控制模块的所有应用(带 SCR)都带有一个进口温度传感器 (1) 和一个出口温度传感器 (2)。未配备 DEF 控制模块的 SCR 催化器应用仅在 SCR 催化器上有一个进口温度传感器 (1)。
1. 后处理 SCR 设计用于使用这些主要部件降低发动机的氮氧化物排放。
2. 后处理 SCR 进口温度传感器
3. 后处理 SCR 出口温度传感器
4. 后处理 SCR 催化器
5. 后处理出口 NOx 传感器
6. 后处理 SCR 催化器温度传感器接口模块。
7. 在初始冷起动期间,发动机将进入 SCR 加热状态。为了使系统开始 DEF 喷射,SCR 催化器必须具有至少为 200°C [392°F] 的进口和出口温度传感器平均温度。
SCR 催化器出口处的氮氧化物传感器 (4) 将监测排气系统的氮氧化物排放量,并将信息送回 ECM。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机DEF 喷射阀安装在分解管上。分解管含有一个混合器,用于帮助将 DEF 均匀地分配到排气流中,从而将 DEF 转换为氨。
1. 后处理分解管进口
2. 后处理 DEF 喷射阀支架
3. 后处理分解管混合器
4. 后处理分解管出口。
注: 并非所有应用(带 SCR)都配备后处理 DEF (DEF) 控制器。配备后处理 DEF 控制器的应用将会在 SCR 催化器上有两个温度传感器。未配备后处理 DEF 控制器的应用将 DEF 控制模块功能集成到了发动机 ECM 中。这些应用仅在 SCR 催化器上有一个温度传感器。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机后处理 DEF 控制模块通过 J1939 数据通信接口控制后处理系统的功能并与发动机 ECM 进行通信。在监测环境条件的同时,它指令后处理 DEF 喷射单元和后处理 DEF 喷射阀进行净化、加注以及保持喷射。后处理 DEF 控制模块也控制任何必要的加热来使喷射系统解冻。后处理 DEF 控制模块检测到的任何故障都会被发送至 ECM。
86 针和 53 针接头的电气连接点。
参考下列步骤以了解更多信息。参考第 11 节中的步骤 011-057。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机后处理 DEF 喷射阀由后处理 DEF 控制模块控制并根据需要向排气流中喷射正确数量的 DEF。发动机冷却液供应至 DEF 喷射阀以保持阀的冷却和可操作状态。
密封垫
DEF 进口端口
至后处理 DEF 控制器的电气接头
冷却液进口和出口端口
隔热板。
参考下列步骤以了解更多信息。参考第 11 节中的步骤 011-059。
后处理 DEF 喷射单元是喷射系统泵机制。后处理 DEF 喷射单元通过其吸入端口吸取 DEF 并对它进行过滤。然后,后处理 DEF 喷射单元对 DEF 进行加压并以恒定压力将其供应至 DEF 喷射阀。它不会计量要喷射的 DEF 量。任何未经使用的 DEF 都会通过回流端口返回 DEF 储液罐。
后处理 DEF 喷射单元的主要部件包括:
后处理 DEF 喷射单元滤清器(内部)和盖
电气接头
进口端口
回流端口
出口端口
参考以下步骤以了解关于后处理 DEF 喷射单元的更加详细的描述。参考第 11 节中的步骤 011-058。对于后处理 DEF 喷射单元滤清器,请使用以下步骤。参考第 11 节中的步骤 011-060。
后处理 DEF 喷射单元滤清器需要定期维护保养。使用《ISF3.8 CM2220 AN 操作和维护保养手册》(公告号 4022092)中的以下步骤以了解维护保养规程。请参考第 2 节中的步骤 102-002。
DEF 储液罐设计用于储存 DEF 并向后处理 DEF 控制模块报告 DEF 储液罐液位和 DEF 储液罐温度。
如果储液罐液位过低,它会触发一个低警告。如果这受到忽略,储液罐液位会进一步降低,它将会设置一个罐空故障并触发发动机减额。参考 OEM 维修手册。
如果储液罐加注了不正确的处理液(除了 DEF 以外的任何处理液),后处理系统将无法正常工作。一个故障将会变为现行状态,发动机减额会被触发。
参考《Cummins® 选择性催化还原 (SCR) 系统柴油机排气处理液 (DEF) 技术规范》(公告号 4021566)以了解柴油机排气处理液信息。
DEF 储液罐尺寸和形状变化。参考 OEM 维修手册。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机后处理 DEF 管在 DEF 储液罐、后处理 DEF 喷射单元和后处理 DEF 喷射阀之间来回运送 DEF。
DEF 在加注或操作状态期间注入管,随后在净化状态被清除,以防系统冻结。DEF 管接头、长度和设计随车辆制造商而变化。根据应用类型,DEF 管可能与由 DEF 喷射控制模块控制的电加热元件组合在一起。参考 OEM 维修手册。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机SCR 系统包含许多部件,但是需要最少量的维修或驾驶员干扰。SCR 系统由四个主要状态组成:加注、喷射、净化和加热。加注状态:在发动机起动时,后处理 DEF 控制模块指令后处理 DEF 喷射单元启动其加注过程。后处理 DEF 喷射单元会从 DEF 储液罐中吸取 DEF。DEF 通过 DEF 控制供应至 DEF 喷射阀。后处理 DEF 喷射阀打开和关闭以排出系统中的所有空气。在正常操作过程中,这一过程最多可能需要 2 分钟。一旦系统能够建立压力并且除去了 DEF 管中的大部分气泡,后处理 DEF 喷射系统就能够喷射。、喷射状态:当排气温度达到 200ºC [392ºF] 时,后处理 DEF 喷射阀会快速启动并将排气流中喷射 DEF。然后,DEF 被转化为氨并流经后处理柴油机排气催化器,在该处将会发生化学反应以减小排放到氮和水中的氮氧化物。当系统处于喷射状态时,后处理 DEF 喷射单元连续运行。喷射的 DEF 量由后处理 DEF 喷射阀进行计量。DEF 喷射率取决于车辆工作负载循环。未经后处理 DEF 喷射阀使用的所有 DEF 都将返回 DEF 储液罐。
净化状态:在驾驶员将钥匙置于 OFF(断开)位置时,喷射系统将会以一个净化循环来停机,这是为了防止 DEF 留在系统中,否则在寒冷天气中会有冻结的可能。在处于净化循环中时,从 DEF 喷射单元听到清晰的咔嗒声和泵送声。DEF 喷射单元滑动其内部回流阀并在 DEF 控制的流动方向上做一个变更。DEF 喷射单元从后处理 DEF 喷射阀和管中吸出所有 DEF,然后将未经使用的 DEF 送回 DEF 储液罐。在这一过程中,后处理 DEF 喷射阀将会打开,从而消除管路中形成的真空以实现更加完整的净化过程。在完成净化后,系统中的大部分地方将没有任何剩余的 DEF。如果在净化状态完成之前断开了后处理 DEF 控制模块的主电源(通过蓄电池切断或其他方式),则 ECM 中将会记录一个内部故障。可在 INSITE™ 服务软件中查看未完成的净化计数。
加热状态:DEF 在 -12ºC [11ºF] 冻结。如果驾驶员在冷天起动发动机,将激活喷射加热状态。如果大气温度传感器读取到环境条件低于 -4ºC [25ºF],则后处理 DEF 控制器将会指令喷射系统进入解冻状态。后处理喷射单元将会接通其内部加热器,以便对其内部的所有残留 DEF 进行解冻。如果应用有 DEF 管加热选项,则加热式 DEF 管也将会被指令接通。如果 DEF 储液罐温度降至 -5ºC [23ºF] 以下,则后处理 DEF 控制模块将会指令打开 DEF 储液罐冷却阀。如果应用有储液罐加热选项,发动机冷却液将流经储液罐来解冻冻结的 DEF。在每个部件完全解冻前,DEF 喷射系统不会进行加注。如果在系统加注后持续低温,后处理 DEF 控制模块将会指令保持加热特性,以防止 DEF 喷射系统再次冻结。此特性将会循环接通和断开至 DEF 管、DEF 储液罐和后处理 DEF 喷射单元的加热。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机排气系统流程图
1. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机单涡轮增压器
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气门
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气歧管
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机涡轮增压器
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机涡轮增压器排气出口
6. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机系统排气出口。
康明斯ISF3.8 CM2220发动机双涡轮增压器
1. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气门
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气歧管
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机高压涡轮增压器
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气连接管
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机波纹管
6. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机排气接头支架
7. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机低压涡轮增压器
8. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机系统排气出口。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机压缩空气系统 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220发动机压缩空气系统通常是由齿轮驱动的空气压缩机、空气调压器、贮气罐和所有必要的管路组成的。
空气压缩机连续运行,但有“负载”和“空载”两种运行模式。工作模式由压力驱动调压器和压缩机卸荷阀总成控制。当空气系统达到预定压力时,调压器给卸荷阀总成施加一个空气信号,使得卸荷阀打开或者关闭压缩机进气门,于是压缩空气停止流入空气系统。当使用系统时,压力下降。在预定压力下,调压器给压缩机卸荷阀总成发出空气信号,允许压缩机再次向空气系统泵入压缩空气。
所有 ISF 3.8 发动机系列的空气压缩机都为水冷式。
在 ISF 3.8 发动机上可以使用不同品牌的压缩机。这些空气压缩机的故障诊断步骤都非常相似,但是请参考压缩机制造商的手册,以获得包括详细维修信息和扭矩值的信息。
可以在不从发动机上拆卸压缩机的情况下维修大部分空气压缩机缸盖。此手册中包括压缩机安装在发动机上时的缸盖维修。如果空气压缩机发生内部损坏,则必须更换空气压缩机。
大部分空气压缩机根据发动机进行正时调整,以减小振动。拆卸和安装空气压缩机时,确保参考空气压缩机的正时,参考第 12 节中的步骤 012-014。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机压缩空气系统流程图
1. 空气进入
2. 空气排出
3. 冷却液流入
4. 冷却液流出
5. 机油流入(从内部到齿轮室)
6. 机油流出(从内部到齿轮室)。
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康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列发动机维修手册
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机电气设备 - 综述、
警告
蓄电池可能会有易爆性气体逸出。为避免造成严重的人身伤害,开始工作之前,必须保持发动机舱通风良好。总是首先断开蓄电池负极 (-) 电缆,并最后连接负极 (-) 电缆。
警告
手、长发、饰物以及宽松的服装或撕裂的衣服应远离风扇和所有运动部件以避免人身伤害。
基本电气系统包括:
1. 蓄电池
2. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机起动马达
3. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机充电机
4. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机电磁开关
5. 康明斯ISF3.8 CM2220发动机钥匙开关。
基本电气系统还包括所有必要的导线。所有部件必须严格匹配。
附图给显示了典型的蓄电池并联和串联的联接方式。
并联
串联。
其他可用的电气附件是:
进气加热器
康明斯ISF3.8 CM2220发动机冷却液加热器
油底壳加热器。
康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 发动机测试 - 综述
康明斯ISF3.8 CM2220发动机测试是发动机磨合和性能检查的综合过程。发动机磨合过程提供了一段使发动机各零件达到最终的精度和配合的运转时期。性能检查使我们有机会进行使发动机性能最优化所需的最终调整。
发动机测试可以使用发动机测功机或底盘测功机。如果没有测功机,则必须采用模拟测功机测试的方式来完成发动机测试。
测试前应首先检查测功机。在发动机以最大转速和马力范围(全功率)运转时,测功机必须能够测试发动机性能。
发动机曲轴箱压力(经常指发动机窜气)是一项重要参数,表示何时活塞环已经达到正确的精度和配合。窜气量频繁变化或者压力值超出技术规范 50% 以上,则表明发生故障。必须使发动机停止运转直到确定故障原因并修复故障。
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