综述康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机维修手册
更换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。
注: 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ISB3.9 CM2220 B107 发动机缸体 - 综述
连杆此介绍部分将帮助您识别和熟悉可用于安装的不同类型的 ISB 连杆。因为某些连杆没有标记有零件号,可能难以识别,所以这些详细信息很重要。此节还将讨论修理时混用不同零件号的连杆是否可接受。根据发动机制造的地点和时间,B 系列发动机在安装的不同位置上采用了多种连杆。一般而言,应将连杆安装在之前所拆下的同一位置。在特定情况下,此介绍部分可作为指导准则参考。以下信息详细说明了 Cummins® B 系列 3.9 升(4 缸)和 5.9 升(6 缸)发动机的连杆类型和安装位置。每幅图所示为从发动机正面看时的连杆和凸轮轴 (1)。连杆螺栓孔有助于确定连杆与凸轮轴的相对位置。连杆的一侧有一个通孔 (2),而另一侧有一个盲孔 (3)。通孔为横穿连杆的钻孔。盲孔是钻入到连杆中的一个孔,但没有出口孔。连杆有两种可能的位置:通孔 (2) 朝向凸轮轴盲孔 (3) 朝向凸轮轴。
连杆零件号: 3942581(所示为 3942581)
缸体: ISB CM550、ISB CM850
连杆接头:机加工
缸径: 102 mm [4.015 in]
气缸冲程: 120 mm [4.724 in]
方位:盲孔朝向凸轮轴
连杆零件号: 3954658、3971212、4891176、4935880、4943979、4989163、5257364(所示为 3954658)
缸体: ISB CM550
连杆接头:断面分裂
缸径: 102 mm [4.015 in]
气缸冲程: 120 mm [4.724 in]
方位:盲孔朝向凸轮轴
连杆零件号: 3954658、3971212、4891176、4935880、4943979、4989163、5257364(所示为 3954658)
缸体:ISB CM850
连杆接头:断面分裂
缸径:102 mm [4.015 in]
气缸冲程:120 mm [4.724 in]
方位:通孔朝向凸轮轴
以下信息详细说明了 Cummins® B 系列 4.5 升(4 缸)和 6.7 升(6 缸)发动机的连杆类型和安装位置。每幅图所示为从发动机正面看时的连杆和凸轮轴
(1)。连杆螺栓孔有助于确定连杆与凸轮轴的相对位置。连杆的一侧有一个通孔
(2),而另一侧有一个盲孔
(3)。通孔为横穿连杆的钻孔。盲孔是钻入到连杆中的一个孔,但没有出口孔。连杆有两种可能的位置:
通孔 (2) 朝向凸轮轴盲孔 (3) 朝向凸轮轴。
连杆零件号:3942581(所示为 3942581)
缸体:ISB 4.5、ISB 6.7
连杆接头:机加工
缸径:107 mm [4.212 in]
气缸冲程:124 mm [4.881 in]
方位:通孔朝向凸轮轴
连杆零件号:3954658、3971212、4891176、4935880、4943979、4989163、5257364(所示为 4943979)
缸体:ISB 4.5、ISB 6.7
连杆接头:断面分裂
缸径:107 mm [4.212 in]
气缸冲程:124 mm [4.881 in]
方位: 盲孔朝向凸轮轴
按照以下图示来识别 3.9 升、4.5 升、5.9 升和 6.7 升(6 缸)连杆。
注:无铅衬套 (10)(零件号 4983518 和 5257363)是不可维修的。
连杆特性平衡器机加工表面非机加工表面隆起或凸起平滑单凹坑三凹坑"TA LF" 或 "7364"含铅衬套中的油槽(零件号 4891178)无铅衬套中的油槽(零件号 4983518/5257363)。(这些衬套不可维修)因重量差异会导致发动机振动,在一台发动机上混用某些连杆必须要加以特殊考虑。在 2010 年 1 月 1 日前制造的发动机上,连杆零件号 4935880、4943979、4989163 和 5257364:这些连杆只能在彼此间混用。在 2010 年 1 月 1 日后制造的发动机上,连杆零件号 4989163 和 5257364:这些连杆只能在彼此间混用。零件号为 3954658 和 3971212 的连杆只能在彼此间混用。零件号为 4891176 的连杆决不能与任何其他连杆混用。零件号为 3942581 的连杆决不能与任何其他连杆混用。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机缸盖 - 综述目录概述
缸盖和气门机构缸盖为整体横流式设计,每缸两气门。如果缸盖内的气门导管整体脱离并且气门座表面硬化,则可以在维修车间内使用正确的维修零件修理。
缸盖有一个铸铁式进气歧管、燃油滤清器座、节温器壳体和内部水旁通管。喷油器安装在直喷式气缸的缸盖上。对于带直列式喷油泵的发动机而言,燃油滤清器座为远程安装式。
每个气缸有不同的轴座,以支撑摇臂并将机油输送到摇臂。
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。讨论冷却系统时,密封垫还能提供计量孔用于控制冷却液流量。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机凸轮随动件/挺杆 - 综述目录概述
气门挺杆和推管气门挺杆的外形像蘑菇。当挺杆提升推杆时,与凸轮轴凸轮接触的凸起位置会使挺杆转动。
推管的球形端安装在挺杆的球形孔中。推管的另一端安装在球形孔,摇臂调节螺钉的球形端与之配合。
摇松动以及需要频繁调整气门间隙可能表明凸轮轴凸轮或气门挺杆磨损。如果在检查摇臂、气门杆和推管时没有发现磨损,则气门挺杆和/或凸轮轴凸轮可能有磨损。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机燃油系统 - 概述目录概述
此燃油系统为高压共轨电控燃油系统。高压共轨系统由三个主要部件构成:高压燃油泵燃油油轨喷油器。无论发动机转速高低,高压泵都向燃油油轨供应高压燃油。从燃油油轨把恒定的高压燃油供至喷油器。发动机控制模块 (ECM) 通过驱动每个喷油器上安装的电子控制电磁阀控制发动机的供油和正时。
注: 部件护盖已拆下,便于在右图更好查看。
清洁度对燃油系统部件极为重要,因为这些部件的公差精密。确保:解体前先清洁所有燃油系统管接头、管路和部件。确保没有任何污垢或碎屑进入燃油系统部件,以防污染物流到高压燃油油轨和喷油器。不要预加注压力侧燃油滤清器,除非滤清器清洁侧使用堵塞。即使是少量的污垢和碎屑也会导致燃油系统部件故障。
高压燃油泵高压燃油泵由曲轴齿轮驱动。高压燃油泵由三个主要部件构成:齿轮泵 - 用来增加输送至燃油泵高压段前的供油压力。此部件不可维护。燃油泵执行器 - 用来控制燃油泵产生的燃油压力。此部件可以维护。泵压室 - 使用二个径向泵压柱塞产生燃油高压(250 至 1800 bar [3,626 至 26,107 psi])。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机燃油泵执行器阀高压燃油泵上两个径向泵压室进口处安装的燃油泵执行器阀调节可以进入泵压室的燃油量。燃油泵执行器阀由通过 ECM 送出的脉宽调制 (PWM) 信号控制,使燃油轨中的压力保持在需要的水平。调节进入泵压室的燃油量即可控制高压燃油泵产生的压力。对于 12 伏系统和 24 伏系统而言,燃油泵执行器阀接头 (1) 的颜色分别编码为蓝色和黑色。
发动机不使用电动马达驱动的输油泵。原始设备制造商 (OEM) 安装的手动注油泵仅用于加注燃油系统。有关拆卸和安装信息,参考 OEM 维修手册。高压燃油泵安装式齿轮泵用来抽出 OEM 供油箱中的燃油。
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。
注意 不要在发动机运转过程中松开真空表接头。这样做会使空气进入燃油系统,从而造成发动机运行艰难或失速。
正确使用燃油系统仪表
为确保压力表读数正确,读数前务必排出压力表管路中的空气。松开压力表的管接头以排出空气。
对正压力表指针,读取压力表读数。
必须参照参考表或参照燃油泵测试台上的压力表,定期检查手提式燃油压力表。调节压力表阀门,直到表针停止摆动。
始终使用原来随压力表提供的相同规格和材料的管子或软管。
压力表与连接点之间的距离必须尽量短。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机燃油流量供油、燃油滤清器和高压燃油泵高压燃油泵安装式齿轮泵从 OEM 供油箱经发动机上安装或车辆底盘上远程安装的吸油侧油水分离式滤清器抽出燃油。高压燃油泵安装式齿轮泵把燃油加压到约 303.3 至 1500 kPa [44 至 218 psi]。流出齿轮泵的燃油送至发动机上安装或车辆底盘上远程安装的压力侧燃油滤清器。燃油从压力侧燃油滤清器流到高压燃油泵。进入高压燃油泵的燃油由三个径向泵压室加压到 250 至 1800 bar [3626 至 26107 psi]。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机燃油泵执行器高压燃油泵上两个径向泵压室进口处安装的燃油泵执行器调节可以进入泵压室的燃油量。燃油泵执行器由通过 ECM 送出的脉宽调制 (PWM) 信号控制,使燃油油轨中的压力保持在需要的水平。调节进入泵压室的燃油量即可控制高压燃油泵产生的压力。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机级联式溢流阀不能进入两个径向泵油室的燃油将直接通过层叠式溢流阀。级联式溢流阀将一定量的加压燃油送至高压燃油泵的润滑通道。燃油随后送至回油接头,进而使燃油流回 OEM 供油箱。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机燃油油轨、燃油压力传感器和燃油减压阀高压燃油从高压燃油泵经燃油油轨供油管流到燃油油轨。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。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供至燃油油轨的压力。ECM 使用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。燃油油轨减压阀流出的燃油送至 OEM 回油接头,进而使燃油流回 OEM 供油箱。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机喷油器供油管、燃油接头和喷油器高压燃油从喷油器供油管送至喷油器。每个喷油器都配备有由 ECM 发出指令控制喷油器何时供油的电子控制电磁阀。喷油器未使用的多余燃油排入缸盖的内油道,进而流入摇臂室前部。接至摇臂壳体前部的回油管将燃油送至 OEM 燃油回油接头,进而使燃油流回 OEM 供油箱。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机燃油系统流程图目录流程图
来自油箱的供油水/燃油分离器滤清器(远程或发动机安装式)注油泵(远程或发动机安装式)燃油供应到齿轮泵齿轮泵至压力侧滤清器的燃油供应压力侧滤清器至高压喷油泵的燃油供应高压喷油泵至燃油油轨的燃油供应高压燃油油轨至喷油器的高压燃油供应喷油器喷油器回油燃油泵回油燃油油轨安全阀来自燃油油轨的燃油回油至燃油箱的回油。注: 为了更清晰地显示安装的部件,部件盖和空气压缩机已被拆下。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机润滑系统 - 综述目录概述
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。
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符合美国石油协会(API)性能分类 CF/SG 的优质 SAE-40 重载机油(例如康明斯 Premium Blue® )。
注意 当环境温度低于 -5°C [23°F] 时,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。参考附图。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机机油系统流程图目录流程图
齿轮式机油泵压力调节阀关闭压力调节阀开启从机油泵至机油冷却器至油底壳机油冷却器滤清器旁通阀滤清器旁通阀关闭滤清器旁通阀开启至机油滤清器全流式机油滤清器从机油滤清器主机油油道。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机机油泵发动机采用一个内齿轮型机油泵 (1)。缸体中的机加工空腔对于所有发动机都相同。六缸发动机上使用的内齿轮较宽,以增加机油泵容量。因此,四缸和六缸发动机的机油泵不能互换。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机压力调节阀压力调节阀 (2) 设计用于保持机油压力不会超过 449 kPa [65 psi]。如果油泵供油压力高于 449 kPa [65 psi],则此阀开启,打开卸油端口,使一部分机油流回油底壳。最大机油压力极限对于四缸和六缸发动机都相同。由于部件和油道的制造公差,发动机之间机油压力差别可能高达 69 kPa [10 psi]。
涡轮增压器的润滑
机油供油机油排放。来自滤清器座的机油经过过滤、冷却并加压后通过供油管供给涡轮增压器。连接在涡轮增压器壳体底部的回油管使机油经缸体中的一个管接头流回油底壳。
做功部件的润滑
至气门传动系主油道来自机油冷却器连杆轴颈至连杆轴承曲轴主轴颈来自主油道至凸轮轴至活塞冷却喷嘴。主轴承和配气机构由主油道的高压机油直接润滑。主油道高压机油不直接供给其它作功部件、连杆、活塞和凸轮轴。曲轴中的油道为连杆轴承供油。机油经主轴承鞍形座中的油道供给凸轮轴轴颈。主轴承鞍形座中的小油道向活塞冷却喷嘴供油。喷嘴喷射还可对活塞销进行润滑。1 号主轴承鞍形座不包含一个活塞冷却喷嘴。位于 2 号轴承鞍形座的喷嘴向 1 号气缸喷润滑和冷却机油。3 号轴承鞍形座的喷嘴向 2 号气缸喷油,以此类推。通过缸体中的独立油道向配气机构的润滑供油。机油流过油道并穿过缸盖密封热中的输油槽。从输油槽,机油流经缸盖螺钉外径附近,穿过摇臂支架底部的一个油槽,然后向上流到支架中的垂直油道。从这些油道,机油流经摇臂轴中的油道,以润滑摇臂。机油流经摇臂轴中的油道,以注满摇臂顶部铸入油道。从这个油道,机油润滑气门杆、推管和挺杆。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机冷却系统 - 综述目录概述
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流过,吸收发动机产生的部分热量。然后,当冷却液从散热器中流过时,冷却液中的热量被带走。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机冷却系统流程图目录概述
注意 不得操作不带节温器的发动机。如果没有节温器,冷却液不会流入散热器,发动机会过热。
下图说明了冷却系统的显著特性
插图 A 和 B冷却液由一个整体式安装的水泵从散热器中抽出。水泵输出的冷却液流入缸体中的机油冷却器室内。然后冷却液围绕着各个气缸循环,穿过缸体,进入发动机燃油泵侧。冷却液进口水泵叶轮冷却液流过机油冷却器冷却液流过缸盖至缸盖的冷却液插图 C 和 D然后冷却液向上流入缸盖,穿过气门桥,向下进入发动机的排气歧管侧,进入整体式节温器壳体内。当冷却液流过缸盖进入节温器壳体时,为喷油器提供了冷却液。当发动机低于工作温度时,节温器关闭,冷却液绕过散热器,通过缸体的内部旁通水道流进缸体和缸盖。流出缸盖的冷却液流至节温器壳体的冷却液通过喷油器的冷却液流节温器冷却液旁通通道至泵进口的冷却液流旁通通道关闭至散热器的冷却液流。当发动机达到工作温度时,节温器打开,阻断通往水泵的旁通管路并打开到散热器的出口。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机进气系统 - 综述目录概述
发动机上的燃气系统包括空气滤清器、进气管路、涡轮增压器、空-空中冷器管路、空-空中冷器 (CAC) 和进气加热器。空气经过空气滤清器吸入涡轮增压器的压缩机侧 (1)。然后,空气经由 CAC 管 (2) 到 CAC (3)、进气加热器(如果适用)被压入进气歧管 (4)。空气从进气歧管被吸入气缸 (5) 燃烧。
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。
涡轮、压缩机叶轮和轮轴是通过轴承座内的两个旋转轴承支撑。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。然后机油通过回油管从轴承座流回发动机的集油槽。足量供应过滤过的优质机油对于涡轮增压器的寿命极其重要。确保使用优质机油,并按照维护保养建议更换机油和机油滤清器。
采用旁通式涡轮增压器优化性能。废气旁通式设计可以迅速产生最大增压压力,同时确保较高发动机转速时涡轮增压器不会超速。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。
可变截面式涡轮增压器通过加速或怠速情况下迅速产生增压来改善发动机性能。可变几何形状涡轮增压器不使用废气旁通阀执行器。电动执行器用于改变涡轮出口面积。关闭可变截面喷嘴(减小涡轮出口面积),涡轮增压器转速将增加,增压压力则增加更快。通过打开可变截面喷嘴(增加涡轮的出口面积),涡轮增压器的转速降低并产生较小的增压压力。
此涡轮增压器是一个可变截面式涡轮增压器 (VGT),它具有:安装在涡轮增压器轴承壳体上的可维修的执行器。轴承壳体中用来监测涡轮增压器运转情况的转速传感器水冷式轴承壳体(外加机油润滑)。
安装在涡轮增压器上的执行器用于将滑动喷嘴环 (1) 控制在涡轮增压器的涡轮壳体的内部。滑动喷嘴环的位置由发动机控制模块 (ECM) 通过数据通信接口接头来控制。滑动喷嘴环的位置处在可变截面式涡轮增压器的内部,这使得它可以控制涡轮叶轮转速和通过涡轮增压器的排气量。这使它可以控制:排气压力涡轮增压器压缩机叶轮转速排气口温度。
涡轮增压器内部部件出现故障时,涡轮增压器的效率将降低,同时大量冒烟并导致功率下降。轴承故障可产生摩擦,从而降低转子总成的转速。轴承故障还可使转子总成的叶片与壳体摩擦,因而降低了转子总成的转速。
涡轮增压器废气旁通阀故障、可变截面式涡轮增压器执行器故障、可变截面式涡轮增压器执行器控制器故障或涡轮增压器废气旁通阀标定错误都会导致增压压力过高或过低。增压压力低可导致大量冒烟和功率降低。增压高可导致发动机严重损坏。
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。
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。曲轴箱压力过大将会阻碍机油流回油底壳。这将增加轴承座的负荷,并使机油泄漏到压缩机的油封并进入发动机内。
机油回油管堵塞或损坏可造成涡轮增压器壳体内压力增大,从而导致机油从油封处泄漏。
此外,进气或排气阻力偏高可在压缩机与涡轮增压器壳体之间形成真空,导致机油通过油封泄漏。如果机油进入到压缩机壳体的油封,则需要冲洗空-空中冷器以清洁进气系统内的机油。参考第 10 节中的步骤 010-027。 参考第 10 节中的步骤 010-033。
正常情况下,涡轮增压器会发出呜呜声,其强度随发动机的转速和负载而变化。声音是由极高速旋转的转子总成,以及在生产中采用的转子总成平衡方法综合引起的。因此,全速时声音更大。如果可能,全速运转发动机以核实噪声级。涡轮增压器在特定情况下运转时,可变截面式涡轮增压器可能产生呼哧声或嚓嚓声。一个例子是当涡轮增压器在高转速和快速关闭节气门时。产生这些声音是正常的,不会导致涡轮增压器损坏或降低涡轮增压器的寿命。
空气系统的进气和/或排气部件泄漏都会产生过大的发动机噪声。泄漏噪声一般都是高频呜呜声或吸气声。检查进气和排气系统是否存在泄漏。检查以确保所有软管卡箍已拧紧。参考第 10 节中的步骤 010-024。
发动机转速较低时发出低沉或喀哒声可能表明系统中存在碎屑,或转子总成与壳体摩擦。拆卸涡轮增压器进口并检查有无异物。如果怀疑,可以检查涡轮增压器的叶片是否损坏、轴承是否存在间隙。参考第 10 节中的步骤 010-033。如果存在泄漏、叶片损坏或间隙不正常,则更换涡轮增压器。参考第 10 节中的步骤 010-033。
汽车用发动机使用安装在底盘的 CAC 提高发动机性能和降低排放。本系统还采用大直径管道将空气从发动机的涡轮增压器输送到 CAC,然后再将空气从 CAC 返回到发动机进气歧管。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。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机进气系统流程图
概述
涡轮增压空-空中冷发动机
涡轮增压器进气口至空-空中冷器的涡轮增压器空气空-空中冷器进气歧管进气门。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机排气系统 - 综述
概述
该废气旁通式涡轮增压器是 Holset® Model HE200WG 型。它包括了一台涡轮增压器、废气旁通阀执行器和涡轮壳中的废气旁通阀。废气旁通式涡轮增压器改进了低转速时的发动机响应,但不牺牲涡轮增压器在高转速时的耐久性。它使废气在发动机工作的特定模式下绕过涡轮叶轮,从而实现这一点。在低转速运转过程中,涡轮增压器作为一个闭合系统涡轮增压器工作,将气体能量传送到压缩机叶轮,用于压缩进气。而在高转速运转过程中涡轮增压器成为一个开放式系统,让废气旁通流过涡轮。因为废气旁通过涡轮叶片,只有很少热量通过涡轮吸收和传给压缩机,降低进气歧管压力和涡轮转速。
安装在涡轮增压器上的旁通阀执行器包括压力滤罐、膜片和执行器杆。随着滤罐中压力的变化(由废气旁通阀控制器控制),执行器杆会相应地调整废气旁通阀。废气旁通阀安装在涡轮机壳体内的涡轮增压器上。旁通阀开启,则废气旁通过涡轮叶片,降低涡轮机转速以调节进气歧管的压力。
后处理选择性催化还原(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排放。这可通过两个主要实体来实现:后处理柴油机排气处理液 (DEF) 喷射系统和后处理 SCR 催化器。后处理 SCR 催化器混合和转换 DEF,以消除不需要的气体排放到大气中。在排气流中,SCR 催化器将需要超过 200°C [392°F] 的温度来正确转换氮氧化物 (NOx)。后处理 DEF 喷射系统监测并将 DEF 注入排放系统。DEF 喷射系统包含后处理喷嘴、后处理 DEF 喷射单元、后处理 DEF 储液罐和后处理 DEF 管。在初始冷起动期间,发动机将进入 SCR 加热状态。在排放系统中,SCR 催化器将需要超过 200° C [392° F] 的温度来正确地转换氮氧化物。SCR 催化器出口的 NOx 传感器将监测排放系统的NOx 排放量,并将信息传送至发动机控制模块 (ECM)。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机后处理喷嘴:后处理喷嘴将 DEF 喷入排放系统。后处理 DEF 喷射单元将正确数量的 DEF 供应给后处理喷嘴。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机后处理柴油机排气处理液喷射单元:后处理 DEF 喷射单元是喷射系统泵机制。后处理 DEF 喷射单元将 DEF 抽过吸入端口并加压。后处理 DEF 喷射单元过滤通过通过压力孔要喷入排气系统的 DEF。有两种类型的 DEF 喷射单元总成。储液罐安装喷射单元远程安装喷射单元。
后处理 DEF 喷射单元的主要部件包括:冷却液接头后处理喷嘴 DEF 接头压缩供气接头空气切断阀电气接头后处理 DEF 喷射单元电气接头DEF 储液罐液位和温度传感器,如有配备。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机后处理柴油机排气处理液罐:DEF 储液罐设计用于储存 DEF 并向 ECM 报告 DEF 储液罐液位和 DEF 储液罐温度。如果储液罐液位太低,将激活故障,发动机功率将下降。参考第 11 节中的步骤 011-081。参考第 19 节中的步骤 019-488。如果 DEF 储液罐加注了不正确的处理液(除了 DEF 以外的任何处理液),后处理系统将不正常工作。故障将激活,发动机功率将下降。参考 DEF 技术规范用户手册和/或维护保养手册第 V 节。参考 Cummins® 选择性催化还原系统柴油机排气处理液技术规范(公告号 4021566)。DEF 罐尺寸和形状变化。使用下列步骤获取 DEF 储液罐的更多详细信息。参考第 11 节中的步骤 011-081。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机后处理柴油机排气处理液管:后处理 DEF 管在 DEF 储液罐、后处理 DEF 喷射单元和后处理喷嘴之间来回运送 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,以防管内 DEF 冻结。DEF 管接头、长度和设计依原始设备制造商 (OEM) 变化。DEF 管包含电力加热芯。有关更多细节,请参考 OEM 维修手册。
后处理 SCR 系统旨在使用这些主要部件降低发动机的氮氧化物排放。后处理 SCR 温度传感器后处理喷嘴后处理 SCR 催化器。
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。加注状态当发动机已经运行一段时间或排放气体温度达到默认值时,ECM 将控制后处理 DEF 喷射单元开始其加注过程。后处理 DEF 喷射单元将从 DEF 储液罐抽出 DEF,加压 DEF ,然后过滤后处理 DEF 喷射单元中的 DEF。 系统能够增强压力后,后处理 DEF 喷射系统能够喷射。此时,将有稳定的气流流经后处理喷嘴,帮助在需要的时候运送 DEF,并保持后处理喷嘴干净。喷射状态SCR 系统达到几个默认状态后,后处理 DEF 喷射单元将在发动机 ECM 的控制下喷射 DEF 到后处理喷嘴和排气系统内。DEF 然后通过后处理 SCR 催化器发生化学改变,以清洁排气。DEF 喷射率取决于车辆工作循环。在大多数工作循环中,喷射率不是必须恒定的。后处理 DEF 喷射阀将有节奏的驱动需要数量的 DEF 进入排气系统。净化状态当驾驶员将开关转换到 OFF(断开)位置时,喷射系统将关闭净化循环。净化循环降低了 DEF 被留在系统内的可能性,以及在冷天气冻结的可能。在净化循环中时,会从 DEF 喷射单元听到清晰的咔嗒声和延迟的抽水声。DEF 喷射单元将停止抽水,并滑动内部回复阀,使空气流回 DEF 喷射单元,改变 DEF 流向。空气将把所有的 DEF 推出后处理喷嘴和压力管,接着把未使用过的 DEF 推回 DEF 储液罐。该过程中,空气流经后处理喷嘴,并流回 DEF 喷射单元。DEF 喷射单元将暂时运行来净化系统中残留的 DEF。在完成净化后,大部分系统将不会有任何残留的 DEF。如果拆卸了后处理 DEF 喷射单元的主电源,经由电池中断或在净化状态完成前的其它方法,将有 DEF 冻结内部和 DEF 喷射单元损坏的风险。加热状态DEF 在 -11°C [12°F] 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大气状态可以造成 DEF 冻结,ECM 将控制喷射系统进入解冻状态。冷却液阀将由 ECM 控制打开,来解冻可能在 DEF 喷射单元内部的所有 DEF 和 DEF 储液罐内冻结的 DEF。发动机冷却液将流经储液罐加热管来解冻冻结的 DEF。DEF 喷射系统在每个部件完全解冻前将不会加注。如果在系统加注后持续低温,ECM 将控制保持加热特性,以防止 DEF 喷射系统再次冻结。该特性将循环冷却液阀,使发动机冷却液加热 DEF 储液罐和后处理 DEF 喷射单元。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机排气系统流程图
概述
废气流过发动机
废气从气缸排出排气歧管(脉冲型)双进气口涡轮增压器来自涡轮壳的废气流。
流过涡轮增压器
废气流至涡轮增压器涡轮机壳体废气从涡轮机壳体流出空气进入涡轮增压器压缩机壳体进入的空气从压缩机壳体流出
流过后处理柴油机排气处理液喷射单元(安装罐)
空气从空气压缩机流入空气机油分离器空气机油分离器空气流入后处理柴油机排气处理液喷射单元空气电磁阀冷却液从发动机流入后处理柴油机排气处理液罐冷却液阀后处理柴油机排气处理液罐冷却液阀冷却液流入后处理柴油机排气处理液罐(仅在后处理柴油机排气处理液罐冷却液阀开启时)冷却液回流至发动机后处理柴油机排气处理液供应来自后处理柴油机排气处理液罐后处理柴油机排气处理液管通风管后处理柴油机排气处理液罐液位和温度传感器后处理柴油机排气处理液和混合气流入后处理喷嘴。
流过后处理柴油机排气处理液喷射单元(远程安装)
空气从空气压缩机流入空气机油分离器空气机油分离器空气流入后处理柴油机排气处理液喷射单元空气电磁阀冷却液从发动机流入后处理柴油机排气处理液罐冷却液阀(如果配备)后处理柴油机排气处理液罐冷却液阀(如果配备)冷却液流入后处理柴油机排气处理液罐(如果配备)冷却液回流至发动机(如果配备)后处理柴油机排气处理液供应来自后处理柴油机排气处理液罐(如果配备)后处理柴油机排气处理液和混合气流入后处理喷嘴来自涡轮增压器的废气流废气/柴油机排气处理液混合清洁空气。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机压缩空气系统 - 综述
概述
东风汽车泵业有限公司提供的空气压缩机为发动机驱动的活塞型压缩机,可提供压缩空气使气动设备运行。空气压缩机连续运行,但有“负载”和“空载”两种运行模式。运行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,调压器给空气压缩机卸荷阀总成发送一个空气信号,使得卸荷阀打开压缩机进气门,于是压缩空气停止流入空气系统。当空气系统中的空气被使用后,压力下降。降到预定的压力时,调压器给压缩机卸荷阀总成发出一空气信号,允许压缩机再次向空气系统泵入压缩空气。空气压缩机可用于气冷或水冷型发动机,唯一的区别是缸盖上增加了水道。此类空气压缩机也可以使用或不使用动力转向泵壳体。在 B 系列发动机上可以使用其他品牌的压缩机。其他品牌的故障诊断步骤和该压缩机极其相似。参考具体的空气压缩机维修手册,了解包括扭矩值在内的详细维修信息。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机压缩空气系统流程图
概述
空气进入空气排出冷却液流入冷却液流出机油供应机油回油。
康明斯ISB3.9 CM2220 B107 发动机电气设备 - 综述
概述
基本电气系统包括:蓄电池起动马达充电机电磁开关点火开关。所有必需的导线。所有部件必须严格匹配。
旋转式喷油泵使用电子燃油切断阀。发动机应配备温度和机油压力传感器,它们与指示灯连接或作为自动停机电路的组成部分。发动机可能还安装了缸体加热器、油底壳加热器或进气歧管空气加热器。
附图显示了典型的蓄电池并联和串联的联接方式:并联。
串联。