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康明斯ISM、ISMe和QSM11柴油发动机维修手册之压缩空气系统的漏气故障维修保养技术

时间: 2018/12/26    


康明斯ISM、ISMe和QSM11柴油发动机维修手册之压缩空气系统的漏气故障维修保养技术

初始检查

核实空气压缩机上的未使用的卸荷阀端口(如果有)已安装了一个管塞。

核实所有未使用的端口都用管塞塞住,空气调压器上的排气端口除外。空气调压器排气端口应始终与大气保持连通。

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运转发动机,使空气压缩机开始工作。

当空气压缩机的泵气压力在 550 至 690 kPa [80至100 psi] 之间时,使用肥皂水检查以下部位有无空气泄漏:

  • 空气压缩机盖密封垫
  • 卸荷阀阀体 O 形圈(限于 Holset®)
  • 空气压缩机缸盖密封垫
  • 空气压缩机阀板密封垫(限于 Holset® QE 型)
  • 空气压缩机上连接到进气、排气和空气调压器信号管上的管接头和软管
  • 连接到空气调压器、湿罐和空气干燥器上的管接头和软管。

如果发现空气泄漏,更换泄漏的密封垫或O形圈。参考《Holset® 空气压缩机精修手册》(公告号 3666121)(仅限 Holset®)。

如果发现空气压缩机缸盖或盖密封垫漏气,核实空气压缩机缸盖和盖螺栓正确紧固。参考第 12 节中的步骤 012-007。

关闭发动机。检查钥匙开关断开和钥匙开关接通时有无空气泄漏。

注 : 钥匙开关接通时某些部件的声音可能会遮盖空气泄漏的声音。

环绕车辆行走,聆听经检查的空气系统的其余部分有无空气泄漏。

注 : 并非所有在此提到的空气压缩机都适用于所有发动机或应用类型。

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初始检查

Holset® 型号

WARNING 

卸荷阀体是在弹簧张力下安装的。拆卸时应小心以防止人身伤害。总是戴上防护眼镜。


本步骤适用于 SS 和 ST 型。

往下按住卸荷阀体,拆下两个帽式螺钉和两个平垫圈。

拆下卸荷阀体。

拆卸 O 形密封圈。

拆下矩形密封圈。

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CAUTION 

为避免损坏空气压缩机,不要让任何碎屑落入空气压缩机气缸中。


注 : Holset® 双缸空气压缩机的中心卸荷阀的解体步骤类似于单缸卸荷阀。

拆下卸荷阀盖和卸荷阀弹簧。

拆下进气门座和进气门。

拆下进气门弹簧。

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CAUTION 

不要使用螺丝刀。螺丝刀可能凿伤活塞的顶部。


将 3/8 in 加长套筒(6 至 10 in 长)小端通过排气门座伸进活塞顶部。

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盘动曲轴直到空气压缩机的活塞到达上止点中心(TDC),此时加长套筒向下移动大约 3 到 6 mm [1/8 到 1/4 in]。

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CAUTION 

为避免损坏活塞的顶部,不要使用手锤。


快速强行向下推套筒,听是否出现由于磨损间隙引起的金属咔嗒声。

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如能明显感觉到活塞移动,或听到金属的咔嗒声,则表明活塞销孔可能磨损,必须对压缩机作进一步的检查。

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如果没有移动或听到声音,则压缩机处于良好的状态且无需更换。

注 : 并非所有的空气压缩机都会显示出活塞销孔磨损。

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取出加长套筒。

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使定位爪朝下安装进气门弹簧。

安装进气门。

使法兰侧朝上安装进气门座。

安装卸荷阀盖弹簧。

安装卸荷阀盖。

用高温润滑脂(Accrolube Lubrication 特氯隆润滑脂或等同物)润滑帽的外径。

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安装矩形密封圈时,必须使有槽的一面朝上。

安装矩形密封圈。

安装 O 形密封圈。

使用清洁的 15W-40 机油润滑 O 形密封圈。

安装卸荷阀体。

将卸荷阀体向下压,确保卸荷阀阀盖的定位爪落在进气门座的三个槽中。

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CAUTION 

不要过度拧紧。否则会损坏空气压缩机。


向下按住卸荷阀体,然后安装两个平垫圈和帽式螺钉。

拧紧螺钉。

扭矩值:  14  n•m    [ 10 ft-lb ]
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初始检查

WARNING 

在拆下空气调压器之前,必须释放掉系统中的空气压力。在压力下的调压器可能造成人身伤害。


以下步骤针对 Holset® 空气压缩机。配图显示的是 SS 型单缸空气压缩机。针对 SS、QE 和 ST 型号的 Holset® 空气压缩机在工序方面的不同之处将在需要处给出。

从空气压缩机卸荷阀体上拆下空气调压器或空气调压器软管。

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运转发动机,使空气压缩机开始工作。

如果空气压缩机没有泵送且卸荷阀发生故障,使用以下步骤。参考第 12 节中的步骤 012-003。

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拆卸

WARNING 

卸荷阀体是在弹簧张力下安装的。拆卸时应小心以防止人身伤害。总是戴上防护眼镜。


这部分适用于 Holset® SS、E 型和 ST 型号。

往下按住卸荷阀体,拆下两个帽式螺钉和两个平垫圈。

拆下卸荷阀体。

拆卸 O 形密封圈。

拆下矩形密封圈。

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注 : Holset® 双缸空气压缩机的中心卸荷阀的拆解步骤类似于单缸卸荷阀。

拆下卸荷阀盖和卸荷阀弹簧。

拆下进气门座和进气门。

拆下进气门弹簧。

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WARNING 

卸荷阀体是在弹簧张力下安装的。拆卸时应小心以防止人身伤害。总是戴上防护眼镜。


这部分适用于 Holset® QE 型号。

向下按住卸荷阀体,然后拆下 4 个螺钉。

拆下卸荷阀阀弹簧。

拆下卸荷阀阀帽。

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拆下卸荷阀体密封垫和卸荷阀帽矩形密封圈。

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清洁并检查能否继续使用

CAUTION 

不要使用腐蚀性清洗剂。碱性清洗剂会损坏零部件。


清洗卸荷阀盖体上的全部积碳和油污。

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使用阀门弹簧测试仪检查卸荷阀弹簧。

参考本节开头部分的空气压缩机弹簧弹力的技术规范表。

如果弹簧符合所示的技术规范,或使用了错误的弹簧,更换卸荷阀弹簧。

注 : 对于 Holset® 双缸空气压缩机,需要同时检查气缸和中心卸荷阀弹簧。Holset Engineering 公司建议在大修时安装新弹簧。

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如果空压机安装的是一个平帽式卸荷阀帽 (1),它必须使用与三爪卸荷阀不同的卸荷阀弹簧和阀座。

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安装

这部分适用于 Holset® SS、E 型和 ST 型号。

组装空气压缩机。

使用高温润滑脂(Accrolube Lubrication Teflon™润滑脂或等同物)润滑矩形密封圈、卸荷阀帽和卸荷阀体孔。

扭矩值:  14  n•m    [ 10 ft-lb ]

运行发动机,检查空气压缩机是否漏气。

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这部分适用于 Holset® QE 型。

安装时必须使矩形密封件带槽的一面朝上。

在卸荷阀体上安装一个新的矩形 V 字密封圈。

使用高温润滑脂(Accrolube Lubrication Teflon™ 润滑脂或等同物)充分润滑卸荷阀孔的矩形密封圈的上下两侧。

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在卸荷阀体中安装一个新的 O 形密封圈。

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用清洁的 15W-40 发动机机油或 Accrolube Lubrication Teflon 润滑脂或等同物润滑油封。

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使用高温润滑脂(Accrolube Lubrication Teflon™ Grease 或等同物)充分润滑卸荷阀体孔和卸荷阀帽。

安装卸荷阀帽。

安装卸荷阀弹簧。

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安装之前,用清洁的发动机机油(SAE 15W-40)润滑卸荷阀螺栓的螺纹和螺杆。

注 : 两颗卸荷阀体螺钉不得用于安装任何支架。

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长螺钉用于将歧管安装到空气压缩机上。

装配卸荷阀部件,并将卸荷阀总成用四个螺钉和垫圈安装到阀板上。

扭矩值:  27  n•m    [ 20 ft-lb ]

运转发动机,检查空气压缩机是否漏气。



压力测试

WARNING 

使用的外部压力罐必须符合 SAE J10 和 FMVSS121 标准,并且应具有在 [150 至 175 psi] 之间开启的安全减压阀。不使用正确的压力容器和管路可导致财产损失和严重的人身伤害。


空气压缩机诊断测试

  1. 将车辆停放在平坦的路面上,该区域需要确保能够安全地长时间怠速运转。使用轮挡或适当的防滚动设备使车辆稳定。
  2. 排放车辆空气系统。
  3. 从空气压缩机上拆卸排气软管和空气调压器信号软管。
  4. 将空气压缩机排放软管连接到一个外部压力罐内。外部压力罐必须配备 150 psi 压力表和 150 psi 减压阀。确保用适当的螺纹密封胶安装管接头,不会出现泄漏。

起动发动机并使其在怠速转速下运行。

注 : 一旦外部压力罐的压力达到 862 kPa [125 psi],关闭发动机。根据所使用的外部罐的尺寸和排气软管的直径/长度不同,压力累积时间可能不同。

例如,单缸 (318 cc) 压缩机使用一根(10 号 x 6 英尺长)的排气软管需要 90 秒将一个 11 加仑的罐充气达到 125 psi 的压力。进行配置时要考虑到这一点。

核实空气压缩机将在外部压力罐内产生压力。如果空气压力成功累积到 125 psi,空气压缩机功能正常。从空气压缩机上拆下外部排气软管,然后将车辆排气软管和空气调压器信号软管安装到压缩机上。参考所使用的故障诊断症状树,以检查其余的空气系统部件有无泄漏和是否正常运转。

如果空气压缩机没有建立压力至 125 psi,空气压缩机有故障,需要根据缸盖上标出的标记维修空气压缩机缸盖。参考第 12 节中的步骤 012-003。



准备步骤

WARNING 

使用蒸汽清洗器时,戴上安全眼镜或防护面罩,并穿上防护服。热蒸汽可能会造成严重的人身伤害。


WARNING 

使用压缩空气时,戴上合适的护目镜和防护面罩。飞扬的碎屑和脏物会造成人身伤害。


WARNING 

不要从热发动机上打开散热器压力盖。应等冷却液温度降至 50°C [120°f] 以下时才能拆下压力盖。否则高温冷却液或蒸汽喷出可能会造成人身伤害。


WARNING 

冷却液有毒。避免儿童与宠物接触冷却液。如果不再继续使用,应按照当地环保法规进行处理。


  • 用蒸汽清洗空气压缩机。用压缩空气吹干。
  • 拆卸燃油泵。参考第 5 节中的步骤 005-016。
  • 排放发动机冷却液。参考第 8 节中的步骤 008-018。
  • 从空气压缩机上拆下冷却液管。
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拆卸

从空气压缩机上拆下空气管接头。

拆卸空气压缩机支架和螺钉。

拆卸四个螺钉、空气压缩机和花键联轴节。

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检查能否继续使用

检查空气压缩机壳体有无裂纹或损坏。

检查花键联轴节有无裂纹或损坏。

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拆卸空气压缩机缸盖。参考第 12 节中的步骤 012-007。

检查内径的纵向划痕深度是否可用指甲感觉到。

如果用手指甲能感觉到划痕,必须更换空气压缩机。

检查内径有无擦伤、拉伤或磨光。

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安装

将正时标记定位在空气压缩机曲轴上 12 点钟的位置。

从发动机前面看,将附件驱动轴定位销固定在 2 点钟位置上。

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在附件驱动轴上安装花键连接轴。

确保附件驱动装置和空气压缩机的密封垫表面是清洁的,并且没有损坏。

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用一个新密封垫把空气压缩机和四个螺钉安装到附件驱动装置上。

扭矩值:
Cummins® 空气压缩机  44  n•m    [ 32 ft-lb ]
扭矩值:
Holset® 空气压缩机  68  n•m    [ 50 ft-lb ]

安装空气压缩机支架。

扭矩值:
Cummins® 空气压缩机支架  44  n•m    [ 32 ft-lb ]
扭矩值:
Holset® 空气压缩机支架  47  n•m    [ 35 ft-lb ]
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最后步骤

  • 安装燃油泵。参考第 5 节中的步骤 005-016。
  • 加注发动机冷却系统。参考第 8 节中的步骤 008-018。
  • 运转发动机,检查有无泄漏。


初始检查

注 : 配图显示的是 SS 型单缸空气压缩机。SS、QE 和 ST 型 Holset® 空气压缩机在工序方面的不同之处将在需要处给出。

核实空气调压器信号管正确连接至空气压缩机上的卸荷阀端口。

断开和检查管路有无管路内扭结、切口、拉痕或堵塞。

核实空气调压器上所有未使用的端口 (1) 都已塞住,排气端口除外。排气端口 (2) 必须始终与大气连通。

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运转发动机,使空气压缩机开始工作。

如果空气压缩机泵气,则表明空气调压器有故障,必须修理或更换。参考原始设备制造商 (OEM) 维修手册。

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如果空气压缩机泵气,拆卸、清洁并检查空气压缩机卸荷阀总成。参考第 12 节中的步骤 012-013和《Holset® 空气压缩机精修手册》(公告号 3666121)( Holset®)。

如果卸荷阀总成完好,清洗并检查排气阀总成。参考《 Holset® 精修手册》(公告号 3666121)(仅限 Holset®)。

启动空气压缩机,允许空气压力积蓄。

如果仪表上的压力读数低于 125 psi,施加车辆制动器释放 25 psi 的压力,来看空气压缩机是否再次开始泵动。

如果空气压缩机泵动压力至之前达到的水平,则需要检查空气调压器是否工作正常。参考 OEM 维修手册。

注 : 并非所有在此提到的空气压缩机步骤都适用于每种发动机或应用类型.

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初始检查

核实空气压缩机上的未使用的卸荷阀端口(如果有)已安装了一个管塞。

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注 : 配图显示的是 SS 型单缸空气压缩机。SS、QE、ST 型 Holset® 空气压缩机在维修工序方面的不同之处将在需要处给出。

从空气压缩机上拆下空气调压器信号管,并检查管路内部有无扭结、切口、拉痕或堵塞。

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在拆掉附件空气管的空气调压器的卸荷阀端口安装管塞。

运转发动机,使空气压缩机开始工作。

如果空气压力停止上升,则附件或附件空气管中有泄漏。参考 OEM 维修手册中的故障诊断和排除方法。

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如果在调定的气压下空气压缩机停止泵气(气压继续上升),将调定压力的车间空气管接到下列部位中之一:

  • 空气压缩机卸荷阀端口
  • 空气调压器卸荷阀端口之一。
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在进行空气压力检查之前,确保空气压力表准确,供应管和管接头处于良好的状态。

用已知精度的标准压力表检查气压表。

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向卸荷阀端口施加 690 kPa [100psi] 的空气压力。

如果空气压缩机停止泵气(气压停止上升),则空气调压器存在故障,必须修理或更换,或者是空气调压器安装密封垫漏气。参考 OEM 维修手册。

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如果空气压缩机连续泵气(气压继续上升),则卸荷阀存在故障,必须修理或更换。参考第 12 节中的步骤 012-013。

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从安装附件空气管的卸荷阀端口上拆下管塞。

安装并拧紧附件空气管。

将附件空气管连接到卸荷阀。

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运转发动机,检查有无空气泄漏。

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检查能否继续使用

执行本测试,并对将机油泵入空气系统的空气压缩机进行故障诊断。

注 : 空气干燥器排气阀上有少量机油沉积是正常现象。空气压缩机使用发动机机油润滑,预计会带出少量机油。带出机油在自然吸气式空气压缩机中更加常见。

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WARNING 

在试验期间,空气排放管与其他设备都会变热。为了防止烫伤,接触热表面时使用防护手套。


起动发动机并运行,直到冷却液温度达到正常工作温度。当冷却液达到工作温度后,停止发动机并且将车辆空气系统完全排空。

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WARNING 

空气压缩机排气会很热,可能含有油蒸气,并且噪音会很大。确保通风良好,并且使用了听力保护,尤其是在车辆类型要求在密闭的环境中进行试验时。


从空气压缩机缸盖上断开排气管。

从空气压缩机缸盖上断开进气管。

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将机油带出测试工具(零件号 4918883)与空气压缩机缸盖排放口相连接。

注 : 如果应用到达空气压缩机受限,需将耐高温柔性软管(内径最小为 15 mm [0.6 in])直接与压缩机排放口相连,以便在发动机舱外进行测试。

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起动发动机并高怠速运转 5 分钟,使温度稳定下来。

达到发动机工作温度后,关闭发动机。

注 : 可能有必要使用 INSITE™ 服务软件使发动机(不带车速传感器 VSS)最大转速增加到额定转速。

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在维修工具(零件号 4918883)中安装试纸。确保安装在直角位置并且与空气压缩机气流方向一致,且距离压缩机排气管或柔性软管(如已安装)端部超过 100 mm [3.9 in]。

试纸可以是标准的干净影印纸,一般为 80 克/平方米。必须安装在空气压缩机排气管工具内,暴露在外面圆纸的直径为 70 mm [2.76 in]。必须在试纸的障板内画出圆的轮廓,以便于今后比较。

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要执行测试,需起动发动机并以高怠速运转。让试纸处于在气流中正好 5 分钟。移开测试纸,或者旋转暴露于新圆形测试区域的工具障板。

每次使用新的圆形测试区域,重复此测试三次。

关闭发动机。

注 : 如果之前步骤中在没有 VSS 的情况下调整过发动机最大转速,在测试完成时,将其改回原来的数值。

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注 : 将试验结果与下表中的参考值比较。

空气压缩机使用时间(月/年):

  • 不到 6 个月 - 压缩机状况良好
  • 6 个月至 2 年 - 压缩机状况良好
  • 2 年以上 - 压缩机状况良好。
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空气压缩机使用时间(月/年):

  • 不到 6 个月 - 压缩机需要更换
  • 6 个月至 2 年 - 压缩机状况一般
  • 2 年以上 - 压缩机状况良好。
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空气压缩机使用时间(月/年):

  • 不到 6 个月 - 压缩机需要更换
  • 6 个月至 2 年 - 压缩机需要更换
  • 2 年以上 - 压缩机需要更换
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初始检查

从空气压缩机上拆卸空气调压器或空气调压器管。从空气压缩机缸盖上拆下进气管。

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运转发动机,使空气压缩机开始工作。

在正常运转情况下,空气压缩机进气口将会产生真空。

为检查是否存在真空,在空气压缩机进气口前面固定一张纸或 5 cm [2 in] 的卡片纸。

观察纸张的反应。

关闭发动机。

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如果纸张从空气压缩机进气口被吹走,更换这些部件:

  • 空气压力减压阀。参见设备制造商维修信息。

注 : 对于配备有 Wabco™ 空气压缩机的发动机,空气压力减压阀是空气压缩机缸盖的一个组成部分。

  • 空气压缩机缸盖。
    • 单缸空气压缩机。参考第 12 节中的步骤 012-007。
    • 双缸空气压缩机。参考第 12 节中的步骤 012-008。
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如果纸张不能移动:

  • 检查下游空气系统部件有无损坏或堵塞。
  • 确保进气门和排气门工作正常。
    • 参考 ISM、ISMe 和 QSM11 维修手册(公告号 3666322)及 ISM CM876 SN 维修手册(公告号 4022196)第 12 节中的步骤 012-014。
    • 参考 ISX15 CM2250 SN 维修手册(公告号 4310736)第 12 节中的步骤 012-014。
    • 参考 Signature™ ISX, QSX15 维修手册(公告号 3666239)第 12 节中的步骤 012-014。
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如果纸张被吸向空气压缩机进气口,则表明空气压缩机减压阀工作正常。

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将进气管安装到缸盖上。

将空气调压器或空气调压器管连接到空气压缩机。

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准备步骤

WARNING 

蓄电池可能会有易爆性气体逸出。为了尽可能避免人身伤害,在维护蓄电池前,必须保持发动机舱通风良好。为避免产生电弧,应首先拆下负极 (-) 蓄电池电缆,并最后连接负极 (-) 蓄电池电缆。


  • 断开蓄电池。参考第 13 节中的步骤 013-009。
  • 从 CM870 模块上断开导线线束接头。参考第 19 节中的步骤 019-043。
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拆卸

从混合器、发动机后部的空气压缩机管和空气压缩机上拆下软管和软管卡箍。

拆下将空气压缩机供应管固定到进气歧管上的法兰螺母。

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拆下将空气压缩机进口管固定到缸盖燃油油轨后部的法兰螺母。

从发动机上拆下空气压缩机进口管各部分。

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检查能否继续使用

检查空气压缩机进口管有无裂纹或损坏。

如果发现裂纹或损坏,更换进口管。

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检查软管卡箍有无裂纹或损坏。

如果发现裂纹或损坏,更换软管卡箍。

检查软管有无裂纹或损坏。

如果发现裂纹或损坏,则更换软管。

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安装

将现有的软管和卡箍安装在连接到空气压缩机的空气压缩机进口管的后端的末端。

将管的长段固定在空气压缩机上。

将管装配和法兰螺母安装在缸盖燃油油轨安装双头螺柱上并拧紧法兰螺母。

扭矩值:  20  n•m    [ 180 in-lb ]

将现有的软管和卡箍固定在空气压缩机进口管的后端,进口管在此处与空气压缩机进口管的排气歧管侧相配合。

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将现有的软管和卡箍固定在混合器加注管上。

安装排气歧管侧的空气压缩机进口管。将管悬置和法兰螺母安装在进气歧管安装双头螺柱上。

拧紧法兰螺母。

扭矩值:  20  n•m    [ 177 in-lb ]

拧紧软管卡箍。

扭矩值:  8  n•m    [ 71 in-lb ]
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最后步骤

  • 将导线线束接头连接到 CM870 模块上。参考第 19 节中的步骤 019-043。
  • 连接蓄电池。参考第 13 节中的步骤 013-009。
  • 运转发动机,检查空气接头处有无泄漏。
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