康明斯ISM、ISMe和QSM11柴油发动机维修手册之曲轴箱废气量测量技术
曲轴箱窜气测量
曲轴箱窜气量过大可能表明发动机或发动机的相关部件出现故障,从而让燃烧气体或空气泄漏进曲轴箱。结果使得产生的压力高于正常的曲轴箱压力,因而也就增加了窜气水平。
本步骤叙述了如何测量曲轴箱窜气以及如何确定发生故障的部件。
窜气测量的一般目的在于:
此步骤提供测量与上述情况相关的窜气时的通用指南。
值得注意的是,“窜气”和“带出(机油溢出呼吸器管)”这两个术语通常可以互换使用。
测量窜气时如果有过量的机油溢出呼吸器管,机油量就会影响到窜气的测量结果。
窜气测量结果也会受到在窜气测量维修工具计量孔上聚积的机油的影响。这减少了计量孔的尺寸,测量结果往往高于实际的窜气测量值。
如果是这样,则必须采取如下一些措施:
用于测量窜气的工具在结构上大体都相似。计量孔的尺寸是它们的主要区别。计量孔采用不同的尺寸设计是为了更准确地测量窜气,也可满足各种发动机配置和额定功率的需要。这是因为发动机窜气取决于进气量的多少。
例如:
具有高额定功率和高额定转速的发动机进气量也相对较大,因此窜气值也就更高。也就是说,如果较小的计量孔窜气工具用于测量具有高额定功率和高额定转速的发动机,测量值会超出压力测量工具的极限值。
测量曲轴箱窜气压力时,将水压表(零件号 ST1111-3)或等效装置、压力表或传感器连接到窜气测量维修工具上。
下表显示了 8.99 mm [0.354 in] 直径的计量孔压力测量值与流速的关系。
下表显示了 7.67-mm [0.302-in] 直径的计量孔压力测量值与流速的关系。
只有当确认发动机重装后的磨合时或者出现其他症状时,才必须考虑测量窜气。出现的症状包括:
如果没有别的症状,不需要测量窜气。
如果怀疑是发动机内部损坏而导致窜气过量,可以采用其它步骤来证实这一点。这些步骤包括:
测量窜气压力前,检查曲轴箱呼吸器管是否堵塞。对于 ISM 发动机,采用下述步骤。参考第 3 节中的步骤 003-002。 对于 ISX 发动机,采用下述步骤。参考第 3 节中的步骤 003-002。
如果是在对呼吸器管机油溢出过多的问题进行故障诊断,则在进行窜气测量前有必要拆下呼吸器部件以便清洁和清除所有积聚的机油。
检查发动机机油油位,如有必要,正确标定机油标尺。如果油位太高,会造成窜气压力超过正常水平和/或过量的机油被带出。对于 ISM 发动机,采用下述步骤。参考第 7 节中的步骤 007-009。 对于 ISX 发动机,采用下述步骤。参考第 7 节中的步骤 007-009。
选择正确的窜气测量维修工具用于所维修的发动机。
测量曲轴箱窜气压力时,将水压表(零件号 ST1111-3)、压力表或传感器连接到窜气测量维修工具上。
安装适当的窜气维修工具:
检查发动机窜气是否对以下各项造成影响。
使发动机在额定转速和有负载的情况下运行,任选以下方法:
CAUTION
测量窜气时会有过量的机油溢出呼吸器管,所以机油量也会直接影响到窜气的测量结果。
有关相应发动机测试的具体说明,参考下列相应的步骤。
在额定转速和满负荷条件下运转发动机,直到获得稳定的读数。
记录稳定状态下的窜气测量值。
如果窜气在技术规范内,拆下发动机窜气维修工具和水压表或压力计。
有关适当窜气的技术规范,使用下述步骤。参考第 V 节中的步骤 018-023。
检查涡轮增压器窜气对下述情况的影响。
在仍然安装有发动机窜气维修工具和水压表或压力计的情况下:
此步骤讨论了涡轮增压器隔离的首选方法。
如图所示,在缸体上的涡轮增压器和涡轮增压器回油管之间安装带有两个切断阀(A 和 B)的软管总成。阀的最小内径必须为 19 mm [0.75 in]。将另一根软管插入 8-9 升 [2-5 加仑] 的容器中。
关闭 (A) 阀让机油排入油桶。
打开 (B) 阀让机油排入发动机。
WARNING
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其他运动部件以避免人身伤害。
故障诊断存在导致设备损坏、人身伤亡的风险。必须由训练有素的技师完成故障诊断及排除工作。
在 (A) 阀打开、(B) 阀关闭的情况下,不要让发动机运转超过 1 分钟。监测桶中积聚的机油量。否则会耗尽发动机机油,从而对发动机造成严重的损坏。
使发动机在额定转速和额定载荷下继续运行。
打开 (A) 阀、关闭 (B)阀。
记录窜气压力读数。
不要让发动机运转超过 1 分钟。监测容器中积聚的机油量。否则会耗尽发动机机油,从而对发动机造成严重的损坏。
这些步骤描述了涡轮增压器隔离的备选方法:
在涡轮增压器机油回油管与发动机缸体断开的情况下,将涡轮增压器机油回油管置入一个大容器中。
堵上缸体上的涡轮增压器机油放油管端口。
记录窜气压力测量峰值。
通过确定在涡轮增压器回油管隔离、(A) 阀打开以及涡轮增压器回油管未隔离、(A) 阀关闭的条件下测得的窜气压力测量差值来确定涡轮增压器窜气压力的分配。
如果涡轮增压器产生的窜气不符合技术规范,检查涡轮增压器的压缩机和涡轮区域是否有机油泄漏迹象。如有必要,更换涡轮增压器。对于 ISM 发动机,使用下述步骤。参考第 10 节中的步骤 010-033。 对于 ISX 发动机,采用下述步骤。参考第 10 节中的步骤 010-033。
断开空气压缩机调压器/卸荷阀空气信号端口上的空气信号管。
断开空气压缩机上的空气压缩机排气管和进气管。
卸载空气压缩机时,确定起动和停止空气压缩机泵气时调压器/卸荷阀空气信号端口所需的压力。
将调定的车间空气压力管连接到空气压缩机调压器/卸荷阀空气信号端口。
运转发动机并提高发送给空气调压器/卸荷阀的信号压力,以确定空气压缩机何时停止泵气(系统压力在这一点停止升高)。记录信号管压力。
降低信号压力,以确定系统压力何时重新开始使空气压缩机泵气(系统压力在这一点再次开始升高)。记录信号管压力。
在调定的车间空气压力管仍然与空气压缩机调压器/卸荷阀空气信号端口连接的条件下,调节信号压力让空气压缩机开始泵气(系统压力在这一点再次开始升高)。使用先前记录的压力值作为设定点。
以额定转速和负载继续运转发动机。增加信号压力(系统压力在这一点停止升高)。使用先前记录的压力值作为设定点。
在空气压缩机泵气以及空气压缩机未泵气的情况下,通过确定它们之间的窜气压力测量差值来确定空气压缩机窜气压力的分配。
如果空气压缩机产生的窜气超出技术规范,更换空气压缩机。参考第 12 节中的步骤 012-014。
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。
在发动机关闭的条件下,打开湿式罐上的放气旋塞排放车辆空气系统,释放系统中的压缩空气。
从空气压缩机调压器/卸荷阀空气信号端口上断开调定的车间空气压力管(带有压力计)。
连接空气信号管。参考 OEM 维修手册。
将空气压缩机排气管连接到空气压缩机上的进气软管。
排气制动器产生的窜气:
在仍然装有发动机窜气维修工具和水压表或压力计的前提下,测量排气制动器(如果装配)工作时的窜气压力。
在一段长下坡的道路上驾驶车辆,如公路或州际公路出口匝道。当发动机到达额定转速时开始操作排气制动器,在排气制动器工作时测量窜气压力。
在排气制动操作期间同时测量排气背压。
操作发动机直到读数稳定。
如果在排气制动器工作时窜气压力超过技术规范且排气背压也超过技术规范,修理或更换排气制动器。参考制造商说明手册。
如果在排气制动器工作时窜气压力超过技术规范,但是排气背压仍满足技术规范,则检查涡轮增压器产生的窜气。参考本步骤先前的涡轮增压器机油回油管隔离步骤。
拆卸发动机窜气维修工具和水压表或压力计。
拆卸在排气制动器工作期间用于测量排气背压的压力计。
在测试端口中安装一个塞堵。
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