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康明斯ISX15 CM2250发动机维修手册

我们是专业的康明斯ISX15 CM2250发动机供应服务商.我们可提供康明斯ISX15 CM2250发动机销售维修保养零配件服务.康明斯ISX15 CM2250发动机想要更多的类型,请现在联系湖南英珀威机械有限公司!
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详细描述


康明斯ISX15 CM2250发动机维修手册

康明斯ISX15 CM2250发动机完整发动机 - 综述
概述

在工厂和现场都发现过在机架上修理后很短时间内出现的发动机故障。通过对返回零件的分析,发现多数故障是由于在维修过程中发动机进入污垢造成的。特别是,对在机油冷却器、前盖或缸盖进行现场维修后很快就发生故障的 康明斯ISX 发动机连杆和主轴承做的调查显示,30% 的故障都是由某些主机油油道中的污染物造成的。对污染物的类型和来源的研究结果表明应该重申、检查和修改所有发动机的零件清洗说明。

对 2010 年之前的 康明斯ISX 发动机做得一项重大变更是增加了高压共轨燃油系统。高压共轨燃油系统使用电磁阀促动的喷油器通过喷油器侧面供油。当电磁阀激活时,内部的针阀提升,燃油喷入气缸。喷嘴孔的间隙极小,任何污垢或污染物都会导致喷油器卡住。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。

由于客户期望和法规要求的增加,“一个人能花太多的时间清洗零件,但是不会使它们太干净”这句话变得更为恰当了。这些要求和柴油发动机产品不断增加的复杂性在进行高质量维修所需时间方面给现场技师造成了更大的压力。为了努力减少客户的停工时间,我们利用许多不同的可以节约工时的设备,技术和快捷方式,来满足客户的期望。但是,有些捷径和工时节省措施却恰恰是造成发动机内部部件污染并导致额外故障的原因。

回顾本手册中的常规清洁说明。现场车间强烈鼓励所有技师回顾这些说明,并将通用清洗说明包括在技师培训计划和新技师定向计划中。

如果发现发动机带有磁性,需要解体发动机进行如下检查:

电击穿损坏

含铁部件的磁性

碎屑进入润滑系统

轴承和衬套(包括曲轴止推轴承、主轴承、连杆轴承和凸轮轴衬套)损坏

部件或磨损损坏。

解体和组装发动机时可参考本手册的解体和组装部分。

可接受的磁性水平

喷油器和含铁喷油器部件

所有其他含铁部件

5 个或更小的高斯单位

15 个或更小的高斯单位

用高斯计测量每个含铁部件并记录测量结果。如果磁力不符合技术规范,发动机必须按常规方法进行处理,就好像:

碎屑(细小的微粒)进入润滑系统会导致部件磨损和损坏。

如果被测量部件的高斯值超过技术规范,必须对其进行消磁或更换。使用一种能够对发动机部件进行磁力测试(磁力探伤法)的设备能够对部件进行消磁(去磁)。

精密地检查润滑系统中的部件并彻底清洁油道。

更换所有的主轴承、止推轴承、连杆轴承和凸轮轴衬套。

注: 不要试图对传感器、发动机控制模块或执行器进行消磁。

对部件进行消磁有两种方法:

让零件通过交流电线圈(每秒来回 50 或 60 次)

让降压 30 点的反向电流通过零件。

对于较小的零件建议使用交流电线圈。

对于较大的零件,建议使用降压 30 点的反向电流。

对于可接受磁性水平的零件,必须进行清洗,并检查能否继续使用。

建议将零件所通过的交流电线圈做得正好足够大。如果让小零件通过大线圈将不会消磁,如果通过一个更小的线圈也同样如此。

线圈必须固定,以便让零件的最长部分轴线垂直通过线圈。为了达到最好的消磁效果,零件必须通过的距离至少应为线圈之外 457.2 到 609.6 mm [18 到 24 in]。

不要试图将小部件放入筐中,然后将筐通过线圈来对其进行消磁。不要试图对整个发动机总成进行消磁。

可以通过使用磁化设备进行直流电消磁。用卡箍卡在零件的头部和尾座之间。启动消磁控制装置,让反向降压电流通过零件。用高斯计检查所有的零件。

如果出现了形状规则的微小凹坑,或者表面有凹槽,则问题可能出现在电流上。形状会随着金属、电源和运动的不同而变化。

对于镶入式轴承,主要的迹象就是穴蚀。对于耐摩擦轴承(如球形轴承),表面有凹槽或者形状随旋转、振动和电流不同而不同的穴蚀构成的波纹线是主要的迹象。

电气损坏的根源是:

电动部件(如离合器)。

来自于皮带或其他运动机件的静电流。

通过曲轴的电气系统接地是由于有些部件(如发电机或发动机缸体)没有正确接地造成的。

未正确接地的 6 伏系统。

对于由于进气系统部件故障导致缸套和活塞环磨损,但已经进行除尘的发动机,必须将这些发动机当作润滑系统已被碎屑污染一样进行处理。发动机必须解体并进行正确的清洗才能从油道、缸体腔、缸盖和进气系统中清除碎屑。不要忘记凸轮轴、摇臂销和滚柱,它们都必须进行彻底清洁并检查有无磨损。

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。以下步骤仅用做指导。

不是所有更换步骤都适用于所有设备类型。只需要完成适用于相关设备的步骤。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ISX15 CM2250发动机缸体 - 综述

概述

活塞

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机配备单件式活塞。

活塞为单件式,它没有衬套,并且由高强度合金钢锻造而成。

活塞底侧安装了一个不可拆卸盖板,以获取机油并冷却活塞。任何情况下不要拆卸此盖板。

连杆

康明斯ISX15 CM2250 SN 连杆的曲轴孔是有 4 个螺栓的直孔。连杆工字梁经过钻孔,以便向活塞销供油。

缸套

缸套采用中止式设计。它们经过感应淬火。

缸体

遵循下述步骤中的缸体继续使用指南。参考第 1 节中的步骤 001-026。


康明斯ISX15 CM2250发动机缸盖 - 综述

概述

缸盖采用单层厚板式设计,且带有顶置气门凸轮轴。

缸盖组件包括缸盖、气门、气门导管、气门弹簧、气门座镶圈、跨接压板和喷油器套筒。制造排气门所用的材料能够承受的温度比进气门高。除材料不同外,进气门与排气门的尺寸也不同。

标记缸盖零件,如跨接压板、气门和气门弹簧所在气缸号及拆卸位置。同时建议使用颜色笔在缸盖的燃烧面标记进气门和排气门的位置,以便正确安装气门。

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机具有平顶缸套。它们采用特有的平顶缸套法兰,但防火圈除外。

装有平顶缸套的发动机必须采用整体式缸盖密封垫,而无需防火圈。

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机随装有气门导管密封件。这些密封件被设计成徒手就能安装,而无需使用密封件起子。

新密封件卡入到气门导管上机加工的槽中。新式密封件不能用于旧式不带槽的气门导管上。

康明斯ISX15 CM2250发动机燃油系统 - 概述

概述
XPI 燃油系统是一种高压共轨喷油系统。燃油系统由两个较小的主系统、一个低压系统和一个高压系统组成。高压燃油泵上游的部件组成低压系统,高压燃油泵和高压燃油泵下游的部件组成高压系统。

车辆管路将燃油箱先后连接至 OEM 安装的 10 微米吸油侧滤清器/水分离器,以及发动机上安装的注油泵,如有配备。

有三个部件提供或接收发动机控制模块 (ECM) 的输入。常开燃油泵执行器接受来自 ECM 的脉宽调制 (PWM) 信号以执行打开和关闭操作,以此响应来自燃油油轨压力传感器的信号。喷油器具有独立的电磁阀。ECM 向每个喷油器独立供电,从而为每个气缸供油。

注油泵(选装)用于在起动时加注齿轮泵。钥匙接通后注油泵运转大约 60 秒。一旦发动机起动,齿轮泵可在没有输油泵帮助的情况下保持注油。

燃油经注油泵流向齿轮泵,然后流经 ECM 冷却板。在流过 ECM 冷却板后,燃油流经一个 5 微米压力侧滤清器。过滤后的燃油经过高压泵进口空心螺栓中的一个 86 微米滤清器供应至高压燃油泵。

高压燃油泵头执行器壳体包括排气管接头和燃油泵执行器。燃油泵头执行器壳体中的放气孔接头可辅助排出供油中的空气。因为存在放气孔接头,齿轮泵供应的部分燃油总会返回到回油管中。

ECM 控制燃油泵执行器的开/闭以保持合适的燃油油轨压力。计量燃油通过燃油泵执行器进入高压燃油泵进口油道,通过进口单向阀并下压泵送柱塞而注入泵油室。当凸轮轴向上推动压油柱塞时,燃油达到油轨压力并提升出口单向阀。而后燃油进入燃油泵出口油道,流出高压燃油管并流入燃油油轨。

高压燃油泵由曲轴通过燃油泵惰轮驱动。齿轮泵由泵凸轮轴通过内部联轴器驱动。

高压燃油泵可被分成 4 个相对独立的总成:

燃油泵齿轮泵

燃油泵执行器壳体

凸轮轴壳体

高压燃油泵头。

高压燃油泵由燃油泵惰轮驱动,转速同曲轴。齿轮泵由泵凸轮轴通过内部联轴器驱动。

燃油泵缸体包含凸轮轴驱动的泵送柱塞。凸轮轴使用锥形滚柱轴承安装在凸轮轴壳体模块内。支撑凸轮轴滚柱、挺杆滚柱和凸轮轴的轴承使用发动机机油进行润滑。这些是燃油泵中采用发动机机油润滑的仅有部件。

发动机机油通过前齿轮室内的油道输送到高压泵。机油从前齿轮室流入高压泵凸轮轴壳体。

康明斯ISX15 CM2250发动机燃油系统流程图

流程图

由油箱供油

加注泵

燃油泵齿轮泵进口

燃油泵齿轮泵

燃油泵齿轮泵出口

发动机控制模块 (ECM) 冷却板进口

ECM 冷却板出口

压力侧燃油滤清器进口

压力侧燃油滤清器

  10.高压燃油泵进口,带 86 微米滤清器

高压燃油泵

燃油泵执行器

高压燃油泵出口

高压燃油油轨供油管

燃油油轨

燃油压力传感器位置

高压减压阀和回油

高压喷油器供油管路

高压燃油接头

燃油喷油器

喷油器回油单向阀 (空心型)

燃油回油歧管

燃油泵回油

燃油回流至油箱。

康明斯ISX15 CM2250发动机喷油器和燃油管路 - 综述

概述
Cummings® 共轨燃油系统

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,任何污垢或污染物都会导致喷油器卡住。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。

为了防止碎屑以及污染物造成损坏,在维护燃油系统时尽快蒙住、盖上或者塞住所有的开口。盖和塞可以在清洁保养组件(零件号 4919073)中找到。

高压燃油通过喷油器供油管和燃油连接管从燃油油轨流入喷油器。拧紧燃油接头螺母时,燃油接头压着喷油器体。随后,喷油器供油管与燃油接头相连。对于此接头而言,扭矩和拧紧顺序至关重要。如果螺母或管路没有拧紧,表面可能无法密封并会导致高压燃油泄漏。如果螺母过度拧紧,接头和喷油器将变形并导致高压燃油泄漏。此泄漏在缸盖内部,不可见。结果将出现故障代码、功率低或无法起动。

如果在安装高压接头之前喷油器没有完全入位,则连接处不会密封。

为了防止碎屑以及污染物造成损坏,在维护燃油系统时尽快蒙住、盖上或者塞住所有的开口。盖和塞可以在清洁保养组件(零件号 4919073)中找到。

所有喷油器将燃油回流到缸盖内共用的回油孔中。通过此油道和连接到缸盖后部的回油管,所有多余的燃油返回到油箱。背压阀位于缸盖背部连接回油管处。

发动机控制模块 (ECM) 通过驱动喷油器电磁阀控制发动机的供油。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。

康明斯ISX15 CM2250发动机燃油滤清器

本手册中涵盖的发动机需要原始设备制造商 (OEM) 在注油泵处的 OEM 供油管接头之前安装一个 10 微米的吸油侧滤清器。10 微米滤清器能够除去水,还包含一个燃油含水传感器。必须安装燃油含水传感器。如果未安装,故障代码警报灯将被点亮。

本手册中涵盖的发动机还包括一个 5 微米的压力侧燃油滤清器。压力侧滤清器将位于齿轮泵下游,而在高压燃油泵进口之前。如果出现了燃油含水故障,排空脱水(吸油侧)滤清器并更换压力侧燃油滤清器。

本手册中涵盖的发动机还包括一个位于高压燃油泵进口处空心螺栓中的 86 微米滤清器。如果拆下空心螺栓,则必须标记空心螺栓并将其装回原位。如果螺栓没有恢复到原来位置,则会导致系统污染。该滤清器通过更换螺栓来维修。

康明斯ISX15 CM2250发动机润滑系统 - 综述

概述
机油

使用高品质的发动机机油、结合采用合适的机油和机油滤清器更换间隔,是维持发动机性能和寿命的关键因素。

康明斯公司建议使用符合 Cummins® 技术标准 CES 20078 或 CES 20081 的优质 15W-40 多粘度重载发动机机油(如 Valvoline™ Premium Blue™ 或 Valvoline™ Premium Blue Extreme™)。有关机油更换间隔,参考《康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机操作和维护保养手册》(公告号 4310735)中的下述步骤。参考第 2 节中的步骤 102-002。API 已经废弃了机油等级 CC、CD、CE、CF、CG-4 和 CF-4,不得使用这些机油等级。

根据定期机油取样密切监测机油状态,以确定单级机油可能需要缩短机油更换间隔。使用单级机油可能会影响发动机的机油控制。

康明斯公司建议在环境温度持续低于 -25°C [-13°F] 的条件下运转的发动机使用 API III 类合成式机油。高于此温度时,建议使用多级汽油基润滑剂。在环境温度从不超过 0°C [32°F] 的条件下运转时,可使用符合 API III 类标准的合成式 0W-30 机油。0W-30 机油不能提供与更高级多级机油相同的防止燃油稀释水平。在高负载情况下使用 0W-30 机油时,气缸磨损量可能会增加。

有关 Cummins® 发动机使用的机油的详细情况和进一步论述,请参考《Cummins® 发动机机油和机油分析建议》(公告号 3810340)。

关于世界范围内机油可用性的详细信息,请参考重载车用和工业用发动机的发动机厂商协会(EMA)出版的《机油数据手册》。本数据手册可从以下地址定购:发动机制造商协会,Two North LaSalle Street, Suite 2200, Chicago, IL, 60602; 电话:(312) 827-8700,传真: (312) 827-8737.

康明斯ISX15 CM2250发动机机油滤清器

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机采用一种组合式机油滤清器。组合式机油滤清器上段有一个全流量滤清器滤芯,而下段有一个旁通滤清器滤芯。

机油循环流过机油滤清器全流量部分,进入机油冷却器壳体,并被导入发动机机油油道。

小部分机油循环流过滤清器下段的旁通部分,并直接流向发动机机油油道。

康明斯ISX15 CM2250发动机润滑系统

指令流量和冷却润滑系统将机油泵 (1)、压力传感器调节器电路 (2) 以及高压减压阀 (3) 结合在一起使用。

在附图中所示位 API 维修符号位置。

符号的上半部分表示适用的机油种类。

下半部分包含描述机油节能特性的内容。

中间部分表示 SAE 机油粘度等级。

必须根据发动机将会遇到的典型气候条件选择机油粘度。在较高的环境温度下,建议使用 15W-40 机油,以达到最佳的发动机耐久性。在低温环境下,可使用 10W-30 或 5W-30 粘度机油,使发动机更易起动,改善机油流动性,提高燃油经济性。

康明斯ISX15 CM2250发动机新发动机用磨合机油

新的和大修过的 Cummins® 发动机不推荐使用专用发动机磨合机油。通常情况下,磨合期间使用与正常情况相同的机油。新的或大修后的发动机磨合期间,不能使用合成式或部分合成式机油。为确保活塞环正确就位,第一次更换机油时使用优质汽油基机油。

机油更换间隔
当机油受污染后,基本的机油添加剂就会变质。机油在添加剂正常工作期间一直保护发动机。在机油和滤清器更换间隔期内,机油逐渐受污染是正常的。发动机的工作情况、使用机油行驶的公里或英里数、燃油使用量和新机油的添加都是决定污染物总量的因素。

如果延长机油和滤清器更换间隔超出推荐的间隔,将会由于腐蚀、沉积物和磨损等因素而缩短发动机寿命。

参考本节中的机油更换表确定特定应用采用的机油更换间隔。



康明斯ISX15 CM2250发动机机油系统流程图


流程图

来自机油泵的机油

节温器

流出机油冷却器

回流到滤清器盖的机油冷却器流

滤清器旁通阀

机油滤清器

流向涡轮增压器的机油

流向主油道

来自涡轮增压器的回油

节温器打开 - 机油流过机油冷却器

节温器关闭 - 机油直接流向机油滤清器

流向机油滤清器

旁通阀打开 - 机油流入机油滤清器

旁通阀关闭 - 机油直接流入主机油油道。

从油底壳流经吸油管的机油

从吸油管流向机油泵的机油

压力调节器

高压泄压阀

从机油泵流向机油冷却器/滤清器座壳体的机油

从冷却器/滤清器座壳体到主油道的回油

主油道

流向主轴承的机油

流向缸盖的机油

流向活塞冷却喷嘴的机油

流向上部惰轮的机油

流向燃油泵惰轮的机油

流向下部惰轮的机油

流向空气压缩机的机油

流向燃油泵的机油

从主油道输送的机油

油道感应调压泵到机油泵进口的机油。

从缸体到缸盖的机油

流向气门凸轮轴衬套的机油

流向凸轮轴惰轮的机油

流向摇臂轴的机油

流向发动机制动器电磁阀的机油

流向进气门摇臂的机油

流向排气门摇臂的机油

流向制动器摇臂的机油

机油排向油底壳。

来自油道的主轴承机油

流向曲轴轴承的机油

经曲轴流向活塞销的机油

活塞销

从油道流向活塞冷却喷嘴的机油

活塞冷却喷嘴。

康明斯ISX15 CM2250发动机冷却系统 - 综述

概述

2002 康明斯ISX 发动机上采用了单节温器设计。该节温器在 82°C [180°F] 时开启,与以前的 康明斯ISX 发动机上使用的节温器相同,该发动机采用两个节温器设计。

冷却系统的功能是:

从发动机部件上吸收热量

在发动机和后处理部件中循环冷却液

通过散热器和柴油机排气处理液供应管散热,防止冻结

通过节温器控制冷却液温度。

冷却液必须由正确配比的水、防冻液和辅助冷却液添加剂 (SCA) 混合而成才能正常执行这些功能。

此图显示通过发动机的冷却液流量。有关更多详情,参考下述步骤。参考第 F 节中的步骤 200-003。200-003   冷

康明斯ISX15 CM2250发动机却系统流程图

流程图

冷却液供应至输水管

节温器壳体

输水管排放管

输水管冷却液流回缸体

选择性催化还原 (SCR) 系统冷却液供应管

OEM 冷却液歧管(供应)。

冷却液进口

冷却液滤清器

冷却液从冷却液滤清器流向水泵

来自节温器的旁通冷却液

来自水泵的冷却液

冷却液流经机油冷却器

冷却液环绕缸套流动

至缸盖的冷却液

OEM 冷却液歧管和选择性催化还原 (SCR) 系统冷却液回流管。

经过缸盖的冷却液流量

冷却液从缸盖流至节温器壳体

节温器

旁通打开

从节温器壳体流进旁通通道的冷却液流量

经过缸盖的旁通冷却液流量

冷却液旁通通道

至水泵的旁通冷却液流量

旁通通道关闭

至散热器的冷却液

从散热器流出的冷却液。

康明斯ISX15 CM2250发动机冷却系统流程图

流程图

冷却液供应至输水管

节温器壳体

输水管排放管

输水管冷却液流回缸体

选择性催化还原 (SCR) 系统冷却液供应管

OEM 冷却液歧管(供应)。

后出涡轮增压器

冷却液进口

冷却液滤清器

冷却液从冷却液滤清器流向水泵

来自节温器的旁通冷却液

来自水泵的冷却液

冷却液流经机油冷却器

冷却液环绕缸套流动

至缸盖的冷却液

OEM 冷却液歧管和选择性催化还原 (SCR) 系统冷却液回流管。

经过缸盖的冷却液流量

冷却液从缸盖流至节温器壳体

节温器

旁通打开

从节温器壳体流进旁通通道的冷却液流量

经过缸盖的旁通冷却液流量

冷却液旁通通道

至水泵的旁通冷却液流量

旁通通道关闭

至散热器的冷却液

从散热器流出的冷却液。

康明斯ISX15 CM2250发动机进气系统 - 综述

概述
空气滤清器与涡轮增压器进口之间的进气系统必须具有气密性。卡箍松动或进气管道上存在空隙会导致灰尘进入,并最终造成动力气缸磨损,其表现为曲轴箱窜气偏高。定期检查进气系统管道对于发动机的耐久使用非常重要。尽快更换故障或损坏的部件,避免附带发动机损坏。

使用优质空气滤清器并遵循良好的维护保养规程对于发动机的耐久使用非常重要。空气滤清器堵塞会增加空气系统阻力,导致高进气温度和燃烧温度、黑烟和发动机过早磨损。空气滤清器堵塞会进一步发展为滤清器故障或破裂,致使灰尘吸入进气系统和动力气缸,造成动力气缸磨损和曲轴箱窜气偏高。确保使用了优质的空气滤清器,并且按照制造商的建议定期更换。

燃烧空气系统包括进气管路、涡轮增压器、空-空中冷器管路、空-空中冷器以及排气管路。

空气经由空气滤清器,吸入涡轮增压器的压缩机侧。然后,空气经由空-空中冷器管到空-空中冷器、进气加热器(如果适用)被压入进气歧管。空气从进气歧管被压入气缸中,用于燃烧。

随着涡轮增压器压缩吸入的空气,空气温度上升。然后,这些加热的空气通过空-空中冷器进行冷却。冷空气密度更大,这样可以有更多的空气压缩后进入气缸,产生更高的燃烧效率。

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。

必须使用正确的涡轮增压器。提供太多的额外空气将增加气缸压力,进而缩短发动机使用寿命。

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: 足量供应过滤过的优质机油对于涡轮增压器的工作寿命极其重要。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。

涡轮增压器

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机有两种可用的涡轮增压器。

额定功率在 400 和 450 hp 之间的发动机采用一种不带废气旁通阀执行器的固定截面式涡轮增压器。

此涡轮增压器是围绕一个 Holset® HX55 型框架制造。

废气旁通式涡轮增压器

额定功率在 485 和 600 hp 之间的发动机采用废气旁通式涡轮增压器。废气旁通式涡轮增压器是围绕 Holset® 型 HX60W 框架制造。它是由涡轮壳中的涡轮增压器、废气旁通阀执行器、控制阀空气管路、控制/指令阀和废气旁通阀组成。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。它使废气在某些发动机工作模式下从旁路绕过涡轮叶轮,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。在高转速过程中,涡轮增压器变为开放系统涡轮增压器,允许废气从旁路绕过涡轮。因为废气绕过了涡轮叶轮,通过涡轮吸收的能量减少,传递到压缩机的能量也减少,从而降低了进气歧管压力和涡轮转速。

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。

废气旁通阀控制阀安装在发动机涡轮增压器侧的进气歧管的后面,由 ECM 控制。废气旁通阀控制阀调节发送到废气旁通阀执行器的进气歧管压力的比例。

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。随着由废气旁通阀控制阀控制的压力罐中的压力变化,执行器杆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。当阀门时,废气从旁路绕过涡轮机叶轮,从而降低涡轮转速,以调整进气歧管压力。

涡轮增压器有故障

涡轮增压器的内部部件发生故障时,可使其效率降低,同时导致大量冒烟和功率下降。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。

要检查叶片与壳体是否摩擦,用清洗溶剂处理过的棉签清洁壳体与叶片之间的区域。这样能除去壳体因为过于靠近叶片通道而累积的所有污垢,从而产生一个清洁的表面。

涡轮增压器废气旁通阀故障或涡轮增压器废气旁通阀标定错误可导致增压压力过高或过低。增压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。

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。

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。

注: 曲轴箱的压力过大会使机油无法从涡轮增压器流回。这会增加轴承座的负载并使机油从油封泄漏到发动机和排气中。

如果在装备催化器的发动机上涡轮机油封渗入排气,则维修时应检查排气阻力。

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。

注: 曲轴箱的压力过大会使机油无法从涡轮增压器流回。这会增加轴承座的负载并使机油从油封泄漏到发动机和排气中。

如果在装备催化器的发动机上涡轮机油封渗入排气,则维修时应检查排气阻力。

机油回油管堵塞或损坏可造成涡轮增压器壳体受压,从而导致机油从涡轮增压器的进气侧和排气侧的密封圈处泄漏。

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,导致机油通过压缩机(进气)侧的油封时泄漏。

注: 如果发生这种情况,需要冲洗空-空中冷器以清除进气系统中的机油。参考第 10 节中的步骤 010-027。 参考第 10 节中的步骤 010-023。

涡轮增压器噪声

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。

注: 如果可能,全速运转发动机以核实噪声级。

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。泄漏声通常听起来象高频的“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。

大部分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。

康明斯ISX15 CM2250发动机进气系统流程图

流程图
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

从空-空中冷器到进气歧管的气流

进气门端口

进气门

   7废气旁通式涡轮增压器控制阀空气管。

康明斯ISX15 CM2250发动机排气系统 - 综述

概进气系统和排气系统部件共同工作,向发动机提供正确量的进气增压流量。概述部分涉及了排气系统的主要部件。

排气歧管

涡轮增压器。

注: 进气系统部件见“进气系统 - 概述”。参考第 F 节中的步骤 010-999。述
排气歧管 - 采用的排气歧管随应用类型而异,根据应用需要可将涡轮增压器安装在不同的位置。

康明斯ISX CM2250 SN 在歧管接头处采用滑动接头设计。这种滑动接头允许排气歧管热膨胀,也没有牺牲高马力应用类型的耐久性。

涡轮增压器 - 涡轮增压器使用发动机排放的废气能量转动涡轮叶轮。涡轮叶轮通过一根共用轴驱动压缩机叶轮。压缩机叶轮上的叶片进而经 OEM 空气滤清器和进气管将进气吸入涡轮增压器的压缩机壳体内。于是空气经过压缩机叶轮压缩,输送到空-空中冷器中。

排气流描述

排气歧管 - 燃烧后,废气从排气门中出来,进入排气歧管。排气歧管支撑涡轮增压器并封闭住供向涡轮增压器的排气。

涡轮增压器涡轮壳 - 废气从排气歧管出来后,进入涡轮增压器涡轮壳进气口。从这个位置,排气驱动用一根轴直接连到压缩机叶轮的涡轮叶轮。随着驱动压缩机叶轮,涡轮增压器产生增压压力,使发动机可以产生更大的功率。然后,废气从涡轮壳出来,进入 OEM 提供的排气管/系统。

涡轮增压器废气旁通阀 - 配备废气旁通式涡轮增压器的发动机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,将废气能量传送到压缩机叶轮,用于压缩进气。在高转速过程中,涡轮增压器变为开放系统涡轮增压器,允许废气从旁路绕过涡轮。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。

有关欧洲认证发动机 OBD 运行的详细说明,参考《车载诊断 (OBD)(经过欧洲认证的发动机)》(公告号 4021927)。

选择性催化还原 (SCR) 系统

后处理选择性催化还原 (SCR) 系统旨在使用以下部件降低发动机的氮氧化物排放:

SCR 温度传感器

SCR 催化器

SCR NOx 传感器

SCR 接线盒。

SCR 使用柴油机排气处理液 (DEF),将排气流中的氮氧化物转化为氮气和水。

在初始冷起动期间,发动机将进入 SCR 预热状态。此状态的表现与主动再生类似。SCR 催化器需要超过 150°C [302°F] 的温度来正确转化排气流中的氮氧化物。

SCR 出口的氮氧化物传感器将监测排气系统的氮氧化物排放量,并将信息送回发动机控制模块 (ECM)。

NOx 传感器不可维修,如果需要维修,则必须予以更换。

SCR 喷射单元包括四个主要部件,可在氮氧化物转化过程中为 SCR 催化器提供辅助。

后处理 DEF 喷射单元

后处理喷嘴

SCR 催化器(包括两个排气温度传感器和一个 NOx 传感器)

串联式空气滤清器

后处理 DEF 储罐

后处理 DEF 管路

空气管

分解管。

后处理 DEF 喷射单元被用来准确计量进入催化器上游排气系统中的 DEF 和空气混合物。后处理 DEF 喷射单元通过 Cummins® 数据通信接口从发动机 ECM 接收指令。基于不同的工作状态,发动机 ECM 将指令后处理 DEF 喷射单元控制 DEF。后处理 DEF 喷射单元上有一个空气调节器。它将供气压力控制在 4 bar [58 psi] 并且不可调整。

不要将单元浸入任何种类的洗涤剂中。

不要用任何清洁剂清洗。

在返回修理时只能用湿布擦拭外壳。

不要用蒸汽清洁。

注: 此单元不可维修。不要打开外壳。如果怀疑有问题,更换可疑单元并将其送修。

后处理喷嘴

后处理喷嘴用来将 DEF 喷入排气系统。后处理喷嘴上有一个定位销,能使后处理喷嘴正确定位在排气气流中。安装时必须将此销正确对准凸台上的槽口。

后处理喷嘴用不锈钢制成。

注: 因为后处理喷嘴内部有陶瓷绝缘件,在操作时应注意。此绝缘件不可更换,即使偶然掉落也不会有明显的损坏。

排气温度传感器位于催化器砖两侧的排气消声器内。它们是后处理系统的一部分,也是必须正常运行以确保系统发挥作用的参数之一。

后处理 DEF 罐旨在存储 SCR 后处理系统的 DEF。传感器检测 DEF 罐的液位和温度,并将信号发送到 ECM。

如果 DEF 罐液位过低,ECM 将会记录一个故障并降低发动机功率。

如果 DEF 罐温度降至 DEF 可能冻结的水平,则 ECM 将会指令 DEF 罐冷却液阀打开。高温发动机冷却液将会流过罐,解冻冻结的 DEF。DEF 罐解冻前,DEF 喷射单元不会充注。

DEF 罐尺寸和形状变化。参考 OEM 维修手册了解更多信息。

后处理 DEF 管在后处理 DEF 罐和后处理喷嘴之间来回运送 DEF。

后处理 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 DEF 冻结。

如果环境温度可能会使 DEF 冻结,则 ECM 将会指令加热管路。DEF 管完全解冻前,喷射系统将不会充注。

DEF 管接头、长度和设计随车辆制造商而变化。参考 OEM 维修手册了解更多信息。

直列式空气滤清器位于后处理 DEF 喷射单元的供气管内。它在系统内保护后处理 DEF 喷射单元,使其免受机油过度残留和其他污染物的影响。

如果压缩机损坏,也必须更换滤清器。

注: 此滤清器必须与机油和燃油滤清器同时更换。

配备了选择性催化还原 (SCR) 系统的发动机的独特工作特性

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。系统根据选择性催化还原的原理工作。SCR 系统使用 DEF 将发动机(排气)产生的氮氧化物 (NOx) 转化成无害的氮气和水。DEF 通过后处理 DEF 喷射单元喷射到催化器上游的排气系统中。泵喷出的 DEF 量由 ECM 控制。随后,DEF 通过后处理喷嘴雾化,并与催化剂反应,以减少氮氧化物。

康明斯ISX15 CM2250发动机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 SCR 温度达到标定值时,ECM 将指令后处理 DEF 喷射单元开始充注过程。后处理 DEF 喷射单元将从 DEF 罐抽出 DEF,加压 DEF,然后将过多的 DEF 送回 DEF 罐。 一旦系统可以形成压力,回流阀将关闭,后处理 DEF 喷射系统将可以喷射。此时,将会有稳定的气流流过后处理喷嘴。这可在需要时帮助输送 DEF,并保持后处理喷嘴清洁。

喷射状态

SCR 系统达到几个标定极限值后,后处理 DEF 喷射单元将在 ECM 的指令下通过后处理喷嘴将 DEF 喷射到排气流中。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 喷射单元将通过后处理喷嘴将指令数量的 DEF 喷入排气流中。

净化状态

当驾驶员将钥匙开关转换到 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。空气会将所有 DEF 吹出后处理喷嘴和压力管并持续 30 秒。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他方法,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。后处理喷射单元将会接通内部加热器,解冻后处理 DEF 喷射单元内的 DEF。ECM 将会指令冷却液阀打开。高温发动机冷却液将会流过罐加热管,以解冻冻结的 DEF。经过加热的 DEF 管路也会指令接通。所有部件完全解冻前,将不会加注 DEF 喷射系统。如果在系统加注后持续低温,ECM 将指令保持加热特性,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 罐和后处理 DEF 喷射单元的加热。

用于此系统的 DEF 必须是 DIN 70070 或等同物。

喷射控制单元需要 22 l/min [0.78 cfm] 的供气。系统的这一需求将保持恒定。

装备 SCR 的车辆有什么不同:

SCR 系统使用车辆空气系统的供气将 DEF 喷入排气系统。基于这一点,压缩机循环时间将会增加。系统由发动机 ECM 控制,在开始喷射以前必须满足各种参数的要求。视工作循环和发动机工作状态而定,应用使用的 DEF 量可能会不同。

在车辆停机后 30 秒内,能听到空气噪声以及随后的一声咔嗒声。这是很正常的,SCR 系统只是在进行自我清洗。

注: 在某些运行状态下,例如寒冷或非常干燥时,能看到以水蒸汽形式存在的冷凝水从排气出口冒出。这被视为此类产品的正常特性,不需要任何的担心。车辆正常运行时,这些水蒸汽会在几分钟内消失。200-005   排

康明斯ISX15 CM2250发动机气系统流程图

流程图

可变截面式涡轮增压器

排气门

排气歧管

涡轮增压器排气出口。

废气旁通执行器 - 打开和关闭

废气旁通阀开启

废气旁通阀关闭。

后处理系统

涡轮增压器的废气

至后处理喷嘴的 DEF 混合液

后处理喷嘴

SCR 分解管

废气和 DEF 混合物

后处理 SCR 进口温度传感器

后处理 SCR 催化器

后处理 SCR 出口温度传感器

后处理系统排出的废气流。

流经后处理柴油机排气处理液喷射系统

由 OEM 提供的供气管

串联式空气滤清器

后处理柴油机排气处理液喷射单元

至后处理喷嘴的空气和柴油机排气处理液混合物

接自罐的柴油机排气处理液供应管

接至罐的柴油机排气处理液回流管。

注: 有关柴油机排气处理液罐或冷却液阀的更多信息,参考 OEM 维修手册。

康明斯ISX15 CM2250发动机压缩空气系统 - 综述

概述

压缩空气系统(如有配备)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。

完成安装的建议可在康明斯公司的出版物《车用和大客车空气压缩机系统安装建议》(公告号 3884946)中找到。

单缸

单缸空气系统常用的部件如下:

空气调压器

排气管

空气干燥器

供气罐

单向阀

主气罐

备用气罐

单向阀

空气压缩机。

康明斯ISX15 CM2250发动机压缩空气系统流程图

流程图

冷却液

空气

润滑油

带空气干燥器的 WABCO™ 型系统

调速器

排气

进气门

储液罐(湿式气罐)

空气压缩机

   6空气干燥器。

康明斯ISX15 CM2250发动机电气设备 - 综述

概述
所有的 Delco Remy 美国充电机(26SI 除外)的额定进气温度为 -35 至 93°C [-31 至 200°F],从距离充电机后部 25.4 mm [1 in] 的位置测量。由于其中密封了电子装置,26SI 最高额定温度为 85°C [185°F]。避免将充电机安装在热源附近,比如歧管、涡轮增压器等。必须在充电机后部提供足够的间隙,便于冷却空气进入(充电机风扇将空气吸至充电机前部)。

Cummins® 充电机第二个最常见的故障原因是被污垢、化学物质、水或其他不明物质所污染。尽管充电机经过实验室检测,可以承受盐水喷洒、尘土、潮湿等条件,但有必要固定充电机,来尽量减少环境和应用条件的污染。过长时间地暴露在盐水喷洒的环境下会缩短充电机的寿命,同时由于所有的电气部件端子接头被腐蚀因而会增加电路电阻。碳刷充电机中的碳刷暴露在发动机通风装置管中的发动机机油或油雾会引起障,而且会吸附其他的碎屑。充电机后部的任何污染都会使气流量减少,最终引起二极管过热。

如果在极端的环境下工作,特别是在非公路条件下,应为 21SI 安装防尘罩,以减少极端环境下对充电机造成的不良影响并可延长充电机的使用寿命。开发出了用于 19SI、 22SI 和 23SI 充电机的碎屑防护罩。新的碎屑防护罩预留出一根空气管的安装位置,以便将空气输送到需要的地方。

进行正确的线缆布置,确定线缆的长度。避免接头之间的线缆过紧。充电机额定功率输出下的充电系统中的最大压降分别为 0.5 VDC(12 VDC 系统),1.0 VDC(24 VDC 系统)和 1.5 VDC(32 VDC 系统)。充电系统中的压降必须保持在最低值,以确保对蓄电池充电时有足够的电压。

当所有的 Delco-Remy 美国充电机负极接地时,建议为蓄电池负极 (-) 端子提供一个全铜的回路。这也将确保随着车辆使用年限的增加,车架和接地母线的腐蚀不会引起过大的压降。而且,已喷漆的安装支架还可避免形成通路。

确保所有的电气接头,包括接地接头都是金属-金属接头

安装硬件

所有螺栓最小直径都必须为 12.7 mm [0.5 in]。

应始终在安装螺钉头下部使用淬火钢制垫圈,或者使用法兰头固件。垫圈必须与螺栓直径匹配。

禁止在任何装配接头上使用任何类型的锁紧垫圈,包括齿形垫圈或开口锁紧垫圈。对于安装螺钉不推荐使用锁紧垫圈,因为它们的梯形横截面提供的压紧表面更小,而压紧压力却更大。

起动马达和电磁阀的工作范围为 -25 至 121°C [-13 至 250°F]。军用起动马达的工作范围为 -54 至 121°C [-65 至 250°F]。在排气歧管或其他热源附近安装马达会使绝缘件和橡胶部件变质,从而降低起动马达性能。推荐的最小间隙为 50.8 mm [2 in]。在不可能重新安装或旋转的地方,金属护罩可有效地保护起动马达,避免在高温条件下接合。

正确进行电缆的布置。布线时避免接头之间的电缆过紧。在布置车架纵梁到起动马达之间的蓄电池电缆时,将电缆固定在发动机、变速箱或起动马达上,以便让发动机和车架之间可以相对移动。强烈建议使用铜接地回路,使得起动电路中的接地回路不会依靠车架,这可防止腐蚀造成过大的压降。对于使用湿式飞轮壳的应用类型,使用铜接地电缆是相当重要的,因为其依靠车架接地,可能通过曲轴和主轴承产生电流通路。将连接到电磁阀蓄电池端子的电缆数量限制在不超过 2 个。

在安装位置固定马达时,应将电磁阀放置在马达的中心线之上(最好放置在水平线上最小 15 度的位置)。这可防止异物或湿气的聚集而限制了换档杆箱壳体的立柱部分中的操作。同时还可减少道路碎屑的产生和电磁盖损坏的可能性。

安装技术规范

法兰至飞轮的距离就是指发动机上起动马达安装面到齿圈面的距离。此距离为 50.8 ±1.52 mm [2.0 ±0.060 in]。该尺寸必须包括发动机上使用的隔圈或密封垫。起动马达的设计可在该尺寸范围内工作。如果该尺寸有改变,则可能会损坏小齿轮或齿圈。

Delco Remy 美国建议使用 12 点法兰头螺栓。

不能使用锁紧垫圈、星形垫圈或软垫圈,包括铜电气接头。锁紧垫圈和星形垫圈没有矩形横截面,可能会导致安装螺钉上的压紧力损失。拧紧安装螺钉时可能会超过软垫圈或铜接头的屈服强度。在每一种情况下,都会使起动马达安装松动。

如果发动机在开始拖动后五秒内无法起动,遵循下述步骤中的起动步骤。参考第 1 节中的步骤 101-004。 一次运转起动马达超过 30 秒会导致过度压力和/或严重的内部积热。在过长的起动循环期间需要至少 2 分钟的冷却周期。

在车辆上装配磁开关时,柱塞轴必须与地面保持水平,与车辆行驶轴向方向保持垂直。这可确保开关不会因为车辆的移动而触发。不要将开关安装到发动机或任何可能会因为道路和发动机振动而产生共振的金属物体上。对于有独立燃油切断电磁阀的发动机,康明斯公司要求使用两个电磁开关: 一个用于燃油切断电路,另一个用于起动电路。燃油切断电磁阀不得连接到起动马达的“S”端子上。连接到“S”端子上会造成切断电磁阀失效。

基本重型电气系统包括:

蓄电池

起动马达

充电机(发电机)

电磁开关

按钮开关

钥匙开关

控制(或继电器)电路导线

蓄电池电缆或起动电路。

参考 OEM 维修手册中关于充电和起动电路的详细维修信息。

参考 OEM 维修手册或部件制造商维修公告中关于起动马达和充电机的详细维修信息。

康明斯ISX15 CM2250发动机测试 - 综述

概述

本节简要叙述 康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机的测试和磨合建议。所有发动机在大修或进行了涉及到更换一个或多个活塞环组、气缸套或活塞的维修后,必须进行磨合。

注: 不正确的或不充分的活塞环磨合会导致机油过早消耗或窜气较多等问题。按照本节磨合指导去做,就会大大延长新的活塞、气缸套或活塞环的使用寿命。

在发动机运转前,要确保向发动机注入合格的冷却液。并且要确保润滑系统加注了机油。

在使用中磨合

下列使用中磨合指南建议用于维修后的 康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机,此维修包括更换一个或多个活塞环组、缸套或活塞,不能对发动机或发动机测功机和/或底盘测功机进行磨合。

在正常负荷运转条件下,大多数重载柴油机将会得到充分磨合。然而在磨合期间必须避免发动机轻载/高速运转。

康明斯ISX15 CM2250发动机测功机磨合

对于在底盘之外进行大修的发动机,发动机测功机是首选的磨合方法。当发动机在底盘上完成重装或气缸修理后,将发动机拆下应用设备进行磨合并不实际,我们也不推荐这么做。另外,如果发动机已经在发动机测功机上进行过磨合和测试,在安装到车辆或设备上后不需要也不建议对其再次进行磨合。

康明斯ISX15 CM2250发动机底盘测功机、便携式测功机或负荷工作台磨合

在大修或修理后,如果不可能立即对发动机进行加载(例如:必须“单车”运输的公路用牵引车,由于客户的限制不能运行的备用发电机或消防泵,和不能负载水泵的消防车等),发动机必须遵循下文中概述的建议,在底盘测功机、便携式测功机或负载工作台上进行磨合。

康明斯ISX15 CM2250发动机或底盘测功机燃油流量测量

准确测量燃油流量对于发动机性能的评估以及在发动机或底盘测功机上进行故障排除都是重要的。获得燃油流量准确测量值的唯一方法是正确地使用测试设备。以下是对燃油测量装置的描述,该测量装置可从康明斯公司购买到,附带安装和操作建议。该燃油测量装置(零件号 3376375)可与底盘或发动机测功机一起使用。

在安装燃油测量装置时,减少测量装置未使用时可能导入系统的空气量很重要。因此所使用的管道中必须包括非限制性切断阀,例如浮球阀,使得在每次使用后测量装置中存有燃油。此外,在安装燃油测量装置时还应考虑:

该燃油测量装置(零件号 3376375)必须竖直安装以保证测量精确性和正常工作。

建议单独供应测功机所用燃油。为了运行稳定,测量装置中使用的全部燃油必须是清洁的。

必须努力减小流进或流出发动机的燃油管阻力。建议发动机燃油进油软管最小规格为 10 号,发动机回油软管最小规格为 8 号。每根软管的长度不得超过 4.6 m [15 ft]。

在对底盘测功机进行测试时,为了准确测量燃油消耗或流量,建议使用燃油冷却器来保持燃油齿轮进口温度达到 49°[120° F]或更低。

燃油测量装置(零件号 3376375)

该装置包括以下部件:

燃油滤清器

流量计

浮子箱

燃油油轨压力计

燃油冷却器(零件号 3376375)不是燃油测量装置的一部分,但当用流量计进行测试时必须用到。
燃油测量装置

燃油经过回油管回到浮子箱顶侧,燃油测量装置经过再循环把回油输送到发动机的进油口。当燃油经过浮子箱的隔板时除掉其中的空气。浮子箱底部的浮子阀,为除气在油箱内保留足够容量。这些燃油然后再回到发动机的进油口。参考燃油测量装置燃油管路连接点的示意图。

由油箱供油

至燃油计的燃油

从燃油计出来的燃油

至燃油冷却器的燃油

喷油器回油

燃油油轨压力

浮箱

燃油滤清器。

注: 供油箱必须比燃油测量装置液面低以防止浮子箱溢流。如果使用顶置供油箱,则浮子控制贮油罐必须安装在供油箱和燃油测量装置之间,并且低于装置的液面

燃油测量装置串联在供油箱和发动机进油口之间。通过流量计被抽取的燃油量就是补充的燃油,也就是被发动机燃烧的油量。

流量计的刻度是按镑/小时来读取的。燃油流量的流量计有两个浮子在两侧有各自的刻度。小的浮子用于测量较低的流量,必须读左侧的刻度,如图。大的浮子用于测量较高的流量,必须读右侧的刻度。

为获得准确的燃油流量测量值,必须正确地读取一定燃油温度下的流量计读数。燃油温度计处于燃油测量装置前板面上。燃油温度表的刻度是需要修正的读数错误的百分比。根据图示的方法,在流量计上读取的发动机燃油读数为 125 磅/小时,温度表读数为 +2%;正确的燃油流量值为 125+2% 或者 127.5 磅/小时。

康明斯ISX15 CM2250发动机车辆制动 - 综述

概述

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机配备有 Intebrake™ 系统(发动机制动器)。

发动机制动器利用发动机的压缩能量为车辆提供制动力,它把发动机转换成能量吸收装置以使车辆减速。这一转换是由一个液压油路在接近发动机压缩冲程终点时开启排气门来实现的。

发动机制动器在额定转速时提供最大制动力,因此选择合适的档位很重要。

康明斯ISX15 CM2250 SN 发动机的制动功率可达 600 马力。制动功率由 Intebrake™ 系统控制。

发动机制动器控制装置的组成如下:

ON/OFF 开关

离合器开关

一个节气门传感器

一个辅助制动器压力开关

其他影响发动机制动器工作的巡航控制开关为:

巡航控制 ON/OFF 开关和 SET/RESUME 开关(如果巡航控制特性中的发动机制动器关闭)

辅助制动器空气压力开关。

巡航控制打开时,发动机制动器可以起作用。使用可编程特性调整特性设定值。参考第 19 节中的步骤 019-078。

两位选择器开关位于驾驶室内 ON/OFF 开关的旁边,你可以从 1 至 2 的制动位置选择不同缓速力。

发动机制动等级技术规范(六位选择开关):

位置 1 = 50% 的发动机制动力

位置 2 = 100% 的发动机制动力。

来自 ON/OFF 开关、离合器开关、油门传感器和巡航/PTO 开关的信号被输入发动机控制模块 (ECM)。

注: 这些开关的任何一个都可以关闭发动机制动器。如果在巡航控制下的发动机制动器特性起作用,则巡航控制/PTO 开关不能停用发动机制动器。

因此,ECM通过电子控制方式来使发动机制动器起作用或不起作用。

注: 在下列情况时,不能使发动机制动器起作用:

当巡航控制起作用,而在巡航控制下的发动机制动器特性关闭时。

发动机转速低于 850 rpm 或车速低于 30 mph

当电子故障代码起作用时。

油门传感器是位于驾驶室中的油门踏板总成的一部分,当踩下后会停用发动机制动。

当踩下离合器踏板时,离合器开关利用离合器连杆的动作关闭发动机制动器。在巡航控制时踩下离合器,将断开巡航控制。

行车制动器压力开关与行车制动器供气管相连。

在巡航控制时使用行车制动器将断开巡航控制,使发动机制动器起作用。

如果由踏板操纵的发动机制动器特性起作用,在使发动机制动器起作用之前,必须先踩下行车制动器踏板。

在启动发动机制动器之前,使发动机以大约 1000 转/分的转速怠速运行 3 至 5 分钟,对发动机进行预热。在发动机机油温度超过 30°C [86°F] 之前,不要操纵发动机制动器

要启用发动机制动,将 ON/OFF(接通/断开)开关置于 ON 位置。一经启动,发动机制动器将处于全自动工作状态。

注: 参考本节相关页次中关于在特定路况下发动机制动器工作的具体信息。

当带拖车或带有空的挂车时,确保发动机制动器置于 OFF 位置。

记住,要求使用行车制动器使车辆停车。

当发动机转速低于850转/分或出现电子故障代码时,ECM将关闭发动机制动器。

如果发动机制动器不能关闭,立即关闭发动机

康明斯ISX15 CM2250发动机维修工具和硬件 - 综述

概述
康明斯公司现在生产的许多发动机均为电控发动机。这些发动机对系统中电子控制模块(ECM)的诊断有特殊要求。为了与这些 ECM 交互,开发出了许多服务软件,如 INSITE™ 服务软件。

INSITE™ 服务软件通过数据通信接口与电控发动机交互。数据通信接口由专用电路和电气线束组成,用于电子信号的传输和分类。服务软件的连接点也是数据通信接口的一部分。如果可用,OEM 数据通信接口由 OEM 提供,由位于 OEM 线束中的线路组成。发动机数据通信接口包括发动机线束中的线路。发动机和类似的 OEM 数据通信接口是由汽车工程师学会 (SAE) 制订的标准来定义的。康明斯公司采用两种服务软件标准。一种是 SAE J1587 和 SAE J1708 的组合,另一种是 SAE J1939。J1939 数据通信接口在相应的发动机维修手册的步骤 019-165 中有更加详细的描述。J1587/J1708 数据通信接口在相应的发动机维修手册的步骤 019-166 中有更加详细的描述,本文档后面都将其称为 J1708。发动机数据通信接口(J1939 和 J1708)在相应的发动机维修手册中的步骤 019-428 中有更加详细的讨论。

INSITE™ 服务软件说明书
概述

INSITE™ 服务软件是一种作用于 Cummins® ECM 的基于 Windows® 的软件应用程序,它能诊断并排除发动机故障,存储和分析发动机历史信息以及修改发动机运行参数。INSITE™ 服务软件专业版可将标定传输到 ECM 中。

INSITE™ 服务软件用于 IBM® 兼容的个人计算机 (PC),通过 INLINE™、INLINE™ I、INLINE™ II1、INLINE™ 4、INLINE™ 5 或 INLINE™ 6 数据通信接口适配器套件连接到 ECM。

注: 1. INLINE™ II 适配器已不使用。它可与 INSITE™ 一起使用,但无法提供此适配器的技术支持。

在注册 INSITE™ 服务软件并连接 ECM 数据源之后,INSITE™ 允许您检索关于发动机的当前或记录数据、更改 ECM 设置、存储数据以便以后查看、分析数据来监测和评估发动机的运行状况,以及查看现行或非现行发动机故障代码。

INSITE™ 服务软件安装在个人计算机硬盘上的 INTELECT™ 文件夹中。INSITE™ 用户手册可从特定的 Cummins® 电控发动机的 INTELECT™ 和 Manuals 文件夹中得到。用户手册的前面还包括 Cummins® 分销商提供的 INSITE™ 服务软件问题的服务及支持的附加信息。

尽管一些 INLINE™ 服务软件版本可能与一些 ECM 不兼容,但不同版本的 INLINE™ 服务软件也许可以同时使用。有关 ECM 和 INSITE™ 服务软件的兼容信息可在 INSITE™ 产品网站上查阅。INSITE™ 服务软件的升级有时通过功能软件包进行发布。特定 INSITE™ 服务软件最新的功能软件包信息也可从 INSITE™ 服务软件产品网站获得。始终保持 INSITE™ 服务软件最新版本和功能软件包是相当重要的。

INSITE™ 服务软件与 ECM 通信时,可使用计算机的通讯端口(COM 端口)或通用串行总线 (USB)。必须正确配置 COM 端口,才可使 INSITE™ 服务软件工作正常。计算机上的其他软件程序也可能控制 COM 端口,并阻止 INSITE™ 服务软件访问 COM 端口。INSITE™ 服务软件通信的故障诊断信息可从基本 INSITE™ 用户手册中获得,也可从 QuickService™ Online 或 Intercept 网站中的 ECM 无通信故障诊断树中获得。

初始检查

在主 INSITE™ 服务软件窗口,核实 ECM 数据源连接下拉框中选择的数据通信接口是否与正在使用的数据通信接口硬件相匹配

核实安装了正确的 INSITE™ 版本。可从主 INSITE™ 服务软件窗口的“帮助/关于 INSITE”菜单中来确定 INSITE™ 的版本

核实红外端口被禁用,只允许串行端口用于 ECM 的通信

如果在只有一个串行端口的计算机上安装了 Palm Pilot 热同步管理器,则在连接到 ECM 之前必须 禁用此热同步管理器。

康明斯ISX15 CM2250发动机数据通信适配器

检查 INLINE™ II1、INLINE™ 4、INLINE™ 5 或 INLINE™ 6 数据通信接口适配器的固件版本,确保所具有的固件版本是最新的

核实正在使用的数据通信接口适配器与发动机或车辆上的数据通信接口导线兼容。

概述

数据通信接口适配器是一种将 ECM 发出的 J1708 或 J1939 数据通信接口报文转换为计算机可处理的报文的装置。由于 INSITE™ 服务软件是一种基于个人计算机的软件,要进行发动机故障诊断时,需要数据通信接口适配器。

Cummins® 服务产品提供下列数据通信接口适配器组件:

INLINE™ 适配器组件(零件号 3163099)

INSITE™ I 适配器组件(零件号 3163583)

INLINE™ 6 适配器组件(零件号 2892092)。

数据通信接口适配器识别图 - INLINE™、INLINE™ I 和 INLINE™ II(参见注释 1)

设置
概述

在三个基本的位置建立与 ECM 的通信:

基准通信设置

车辆通信设置

发动机通信设置。

在本步骤的其余部分有关于通信设置的更详细描述。每个位置都使用不同的数据通信接口适配器电缆。所有三个位置都要求串行电缆或 USB 电缆(仅限于 INLINE™ 5),以便通过数据通信接口适配器与计算机交互。

新发动机上的 ECM 可支持通过 ECM 上的 OEM 接头进行的 OEM 数据通信接口的通信。它还支持通过 ECM 上的发动机接头进行的发动机数据通信接口的通信。必须查阅具体的发动机和 ECM 的电气接线图才能确定一个 ECM 是否支持 OEM 数据通信接口和发动机数据通信接口的通信。

对于中马力和重载发动机,如果可行的话,康明斯公司建议使用基准通信设置与 ECM 直接建立通信。在连接支持 J1708 和 J1939 数据通信接口协议的 ECM 时,基准通信设置可支持这两个协议。

对于配备了多个 ECM 的高马力发动机,推荐的通信设置为通过发动机线束中提供的 9 针接头进行的发动机通信设置。

传输标定时,J1939 数据通信接口的通信(如果可用)是首选,因为它可更少地受到如牵引控制系统和电子仪表之类的其他数据通信接口设备的干扰。为了避免受到这些设备的干扰,J1708 通信可能需要更多的时间来禁用也通过 J1708 数据通信接口进行通信的 OEM ECM。而且,J1939 信息的传输速率要比 J1708 更快,相对于 J1708 通信,使用 J1939 通信下载标定的时间较少。

通信设置的功能可通过在第 2 个 ECM 或车辆上测试通信设置进行核实,如果可能的话,还可通过对每个设置类型定义的电阻进行检查来核实。

下表概述了 ECM 的通信设置。

通信设置

数据通信接口接头位置

发动机 ECM 数据通信接口源

支持的数据通信接口协议

基准

ECM 接头

OEM

J1708,J1939

车辆 6 针

仪表 6 针接头

OEM

J1708

车辆 9 针

仪表 9 针接头

OEM

J1708, J19391

发动机

发动机线束 3 针接头

发动机

J1939

发动机

发动机线束 6 针接头

发动机

J17082

发动机

发动机线束 9 针接头

发动机

J19393

注:

9 针接头必须全部连接上才能支持 J1939 协议。

只在所选择的旧发动机上才可以使用。

只在所选择的高马力发动机上才可用。

基准通信设置

基准通信设置就是通过 ECM 上的接头端口与 ECM 直接建立通信。基准通信设置的示例如下所示。

对于大多数基准设置而言基准标定线束 (1) 较为常见,它可与适当的基准标定电缆 (5) 一起使用,以便与不同的 ECM 进行通信。公告号 3377791 中包括了各种 ECM 的可用基准标定电缆 (5) 列表,此目录可从 QuickServe™ Online 上找到。根据所提供的电气接线图完成电阻检查,可核实基准本定线束 (1) 和基准标定电缆 (5) 的功能是否正常。

电阻检查
概述

要求一条串行电缆连接数据通信接口适配器和 PC,或可使用带 INLINE™ 5/6 数据通信接口适配器的 USB 电缆。


开路

发送数据

接收数据

数据终端准备就绪(+5 VDC)

信号接地

开路

请求发送(+5 VDC)

取消发送

打开。

在串行电缆阴端触针 1 上插入测试导线,并将其连接到万用表表笔。将另一根测试导线连接到串行电缆阳端触针 1,并将其连接到万用表表笔。

测量电阻。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。对触针 2 至触针 9 重复电阻测量步骤。万用表必须在每个触针上显示为闭路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,则更换串行电缆。

开路

发送数据

接收数据

数据终端准备就绪(+5 VDC)

信号接地

开路

请求发送(+5 VDC)

取消发送

打开。

在串行电缆阴端触针 1 上插入测试导线,并将其连接到万用表表笔。将另一根测试导线连接到串行电缆阳端触针 1,并将其连接到万用表表笔。

测量电阻。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。对触针 2 至触针 9 重复电阻测量步骤。万用表必须在每个触针上显示为闭路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,则更换串行电缆。

开路

发送数据

接收数据

数据终端准备就绪(+5 VDC)

信号接地

开路

请求发送(+5 VDC)

取消发送

打开。

在串行电缆阴端触针 1 上插入测试导线,并将其连接到万用表表笔。将另一根测试导线连接到串行电缆阳端触针 1,并将其连接到万用表表笔。

测量电阻。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。对触针 2 至触针 9 重复电阻测量步骤。万用表必须在每个触针上显示为闭路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,则更换串行电缆。

J1939 数据通信接口 (+)

J1939 数据通信接口屏蔽

蓄电池(+)

蓄电池(-)

钥匙开关

J1939 数据通信接口 (-)

J1708 数据通信接口 (+)

J1708 数据通信接口 (-)

测量 8 针接头中每个触针与 9 针和/或 3 针接头中相应位置之间的电阻。万用表必须显示为闭合串行电缆(零件号 4918418)

电路(10 欧姆或更小)。如果电路不是 闭路,更换基准标定线束。

 注意 

要避免对接头触针造成损坏,应在 8 针接头上使用测试导线(零件号 382994)。确定基准标定电缆的 ECM 接头需要的适当的测试导线。

J1939 数据通信接口 (+)

J1939 数据通信接口屏蔽

蓄电池(+)

蓄电池(-)

钥匙开关

J1939 数据通信接口 (-)

J1708 数据通信接口 (+)

J1708 数据通信接口 (-)。

ECM 接头(参见 ECM 接头触针识别电气接线图)。

测量 8 针接头中的每个触针与其在 ECM 接头中相应位置之间的电阻。有关接头触针的识别,请参见 ECM 电气接线图。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,更换基准标定电缆。

 注意 

为了避免损坏接头触针,应在 9 针 Deutsch™ 接头上使用阳性测试导线(零件号 3823993)。在 25 针接头上使用阳性测试导线(零件号 3822758)。

A. 接地

B. 蓄电池 (+)

C.J1939 数据通信接口 (+)

D. J1939 数据通信接口 (-)

E. J1939 数据通信接口屏蔽

F. J1708 数据通信接口 (+)

G. J1708 数据通信接口 (-)

H. 开路

J. 开路

测量 9 针接头中触针 A、B、C、D、E、F 和 G 与所示的 25 针接头中相应位置之间的电阻。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,则更换数据通信接口电缆。

 注意 

为了避免损坏接头触针,应在 6 针 Deutsch™ 接头上使用阳性测试导线(零件号 3824811)。在 25 针接头上使用阳性测试导线(零件号 3822758)。

J1708 数据通信接口 (+)

J1708 数据通信接口 (-)

蓄电池(+)

开路

接地

打开。

测量 6 针接头中触针 A、B、C 和 E 与所示的 25 针接头中相应位置之间的电阻。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,则更换数据通信接口电缆。

 注意 

为避免损坏接头触针,应在 25 针接头上使用阳性测试导线(零件号 3822758)。在 3 针接头上使用阴性测试导线(零件号 3823994)。在 2 针电源接头上使用阳性测试导线(零件号 3822995)。

测量 3 针接头中触针 A、B 和 C 与所示的 25 针接头中相应位置之间的电阻。测量 2 针电源接头中触针 D 和 E 与所示的 5 针接头中相应位置之间的电阻。万用表必须显示为闭合电路(10 欧姆或更小)。如果电路不是 闭路,则更换数据通信接口电缆。

 注意 

为避免损坏接头触针,应在 3 针接头上使用两根阳性测试导线(零件号 3823993)。

测量主干电缆一端的触针 A 与主干电缆另一端的触针 A 之间的电阻。对触针 B 和触针 C 重复同样步骤。万用表必须显示为闭路(10 欧姆或更小)。如果电路不是闭路,则更换主干电缆。测量电缆任意一端的触针 A 和触针 B 之间的电阻,以测量终端电阻。终端电阻值必须在 50-70 欧姆之间。

 注意 

为避免损坏接头触针,应在 3 针接头上使用两根阴性测试导线(零件号 3823994)。

测量变换电缆一端的触针 A 与变换电缆另一端的触针 A 之间的电阻。对触针 B 和触针 C 重复同样步骤。万用表必须显示为闭路(10 欧姆或更小)。如果电路 不是闭路,更换变换电缆。

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