康明斯ISX和QSX15柴油发动机、柴油发电机组、工程机械动力系统维修手册之活塞和连杆总成拆卸与组装的技术规格与标准的维修数据测量
CAUTION
断面分裂式连杆需要的大端连杆轴承与锯切式连杆不同。这种轴承专门针对这种连杆设计,不能向后兼容。如果使用了错误的轴承,连杆和上轴瓦中的油孔将无法对准。如果轴承与连杆型式不匹配,可能造成发动机严重损坏。
CAUTION
要避免断面分裂式连杆损坏,放置连杆或连杆盖时不要将断面分裂接合面朝下。这可能造成磨光和匹配面损坏。
对于 ISX15 和 QSX15 发动机,有两种型式的连杆总成。
较新型号的发动机的连杆和连杆盖之间采用断面分裂式 (1) 连接方式。
较老型号的发动机的连杆和连杆盖之间采用锯切式 (2) 连接方式。
在继续进行此步骤前,必须了解连杆是采用断面分裂型式还是锯切型式。断面分裂式连杆在连杆盖上有一个看得见的钻孔。
对于带断面分裂面的连杆,必须额外小心处理。连杆的两部分不能相互摩擦。这将损坏配合表面。注意不要让连杆的任一部分掉落。断面分裂式连杆必须仅在连杆的两部分紧固至正确的技术规范值后,或者两部分完全分离后才能移动。
CAUTION
对于 15L 发动机,耐磨环缸套已可生产并维修。这些缸套并不能与所有的活塞设计兼容。如果耐磨环缸套与高顶环活塞一同使用,将会产生机械式干扰。这种机械式干扰将影响发动机的组装。
15L 发动机于 2014 年 12 月开始在生产及现场维修中使用耐磨环缸套。
核实发动机包含哪一种缸套设计非常重要,以便使用可兼容的部件对发动机进行正确维修。有关耐磨环缸套的更多细节,可参考服务公告,4383774。
WARNING
为降低人身伤害的可能性,应避免皮肤直接接触热机油。
WARNING
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,而且能造成生殖疾病。应避免吸入机油蒸气、吞服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。
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。
WARNING
该部件的重量达到或超过 23 kg [50 lb]。为减小造成人身伤害的可能性,请使用提升设备或在他人的帮助下提升此部件。
WARNING
当使用溶剂、酸或碱性材料清洁时,请遵循制造商的使用建议。戴上护目镜并穿上防护服,以避免人身伤害。
WARNING
有些溶剂易燃并且具有毒性。使用之前,应阅读制造商的说明书。
CAUTION
不要用砂布或砂纸去除气缸套上的积碳。砂布或砂纸中的氧化铝或硅颗粒会造成严重的发动机损坏。不要在活塞环行程区域使用研磨剂。否则会损坏缸套。
用细纤维研磨垫,如零件号为 3823258 的 Scotch-Brite ™ 7448 或等同物,以及溶剂清除积碳。
对于耐磨环缸套,无需在拆卸气缸套件前清除积碳。拆卸耐磨环。
对于耐磨环缸套,在拆卸活塞和连杆组件之前必须拆下耐磨环。大部分情况下,可以手动拆卸耐磨环。
如果不能手动拆下耐磨环,可使用维修工具包(零件号 5299448)中的卡环(零件号 5299447)。
为拆下紧的耐磨环,旋转曲轴直至活塞冠大约低于耐磨环 100 mm [4 in]。使用发动机盘车装置。
在要被拆卸的气缸中安装一个卡环。将卡环放在活塞冠与耐磨环之间。
盘动发动机。将活塞盘动至上止点。当活塞接触卡环时,它将于卡环对准并将其驱动至耐磨环的底部表面中。继续盘动发动机将迫使耐磨环移出缸套沉孔。
对于其余需要拆卸的气缸重复此步骤。
如果继续使用耐磨环,在每个耐磨环上贴一个指明其被拆卸时所在气缸位置的标签。
使用发动机盘动装置旋转曲轴,使两个连杆位于下止点。
CAUTION
在拆卸连杆盖时,注意不要损坏连杆和连杆盖的断面分裂配合面。如果断面分裂的表面损坏,必须更换连杆和连杆盖,以避免损坏发动机。装配不正确也可能会损坏连杆和连杆盖。
这时不要拆下螺钉。
松开连杆螺钉。
用橡胶锤敲击连杆螺钉,使连杆盖从定位销上松开。
CAUTION
为防止损坏断面分裂式连杆和连杆盖,不要在断面分裂配合面上放置连杆或连杆盖。这会导致配合面磨光或其他损坏。
拆下螺钉和连杆盖。标记相应连杆和连杆盖以及连杆盖的方位。
小心不要损坏断面分裂式连杆。
不要把连杆盖搁到断面分裂表面上。
连杆上下轴瓦位置用压印在轴瓦背面的 UPPER 或 UPR(对于连杆,上)或 LOWER 或 LWR(对于连杆盖,下)表示。通过轴承中的机油端口也可以确定连杆上轴瓦。
从连杆盖上拆下轴瓦,并在轴承定位舌平面上标记出气缸号和字母“L”。
在连杆中安装两个螺钉,达到手指拧紧程度,或者安装两个连杆导向销,零件号 5298634。
使用 T 形手柄活塞推杆。只能按住螺钉的盖推动连杆,向上推动连杆足够远以拆卸上轴承壳。
不要抵住连杆的断面分裂表面推动。
注意不要让连杆、螺钉或活塞推杆划伤或损坏轴颈。
拆下轴瓦,并在轴承定位舌平面上标记出气缸号和字母 U(上部)。
用双手取出活塞和连杆总成。
如果这些零件将继续使用,则活塞和连杆总成 必须 安装在与拆卸时相同的气缸中,确保已磨损的接合面正确配合。
使用标签标记拆下的活塞和连杆总成所属的缸号。
CAUTION
为避免损坏发动机,给定发动机的所有活塞必须具有相同的设计 - 全为铰接式或全为单件式。不要在同一发动机上混用不同的活塞设计。单件式活塞的连杆和连杆轴承必须带油道。铰接式活塞的连杆和连杆轴承可带也可不带钻孔。
CAUTION
对于带断面分裂面的连杆,必须小心处理。连杆的两部分不能相互摩擦。这将损坏配合表面。注意不要让连杆的任一部分掉落。断面分裂式连杆必须仅在连杆的两部分紧固至正确的技术规范值后,或者两部分完全分离后才能移动。
将连杆和活塞总成放入容器中以免损坏。
在连杆和与其相配的连杆盖上印有唯一号码(不是缸号)。在将连杆和连杆盖安装到发动机上时,连杆和连杆盖上的号码必须匹配,并安装在发动机的同侧(排气侧)。
用内卡环钳拆下活塞两侧的卡环。
CAUTION
不得使用锤子拆卸活塞销。活塞会变形,从而卡在缸套中。
如果不能轻易用手取出活塞销,将活塞和连杆总成放入一个盛水的容器中。用沸水加热活塞销 15 分钟。
使用钝工具将活塞销推出活塞和连杆总成。
CAUTION
从铰接式活塞上拆下活塞销时,活塞裙部应与冠部分离。此时应小心,不要损坏活塞。
如果要继续使用,在拆下的活塞、活塞冠、活塞裙和活塞销上标明它们所拆下的缸号,确保安装回正确的气缸。
用内卡环钳拆下活塞两侧的卡环。
CAUTION
不得使用锤子拆卸活塞销。活塞会变形,从而卡在缸套中。
如果不能轻易用手取出活塞销,将活塞和连杆总成放入一个盛水的容器中。用沸水加热活塞销 15 分钟。
使用钝工具将活塞销推出活塞和连杆总成。
如果这些零件将继续使用,则活塞和连杆总成 必须 安装在与拆卸时相同的气缸中,确保已磨损的接合面正确配合。
使用标签标记拆下的活塞和连杆总成所属的缸号。
WARNING
当使用溶剂、酸或碱性材料清洁时,请遵循制造商的使用建议。戴上护目镜并穿上防护服,以避免人身伤害。
检查耐磨环缸套沉孔有无在最后组装阶段干扰耐磨环座合的积碳或碎屑。
清洁沉孔。使用清洁溶剂,零件号 5298527或等同物。使用铜丝刷清除积碳。
关于耐磨环和缸套的继续使用说明请参考第 1 节中的步骤 001-028。
所有活塞(带衬套或不带衬套)都必须在装配之前正确地进行润滑。
对于所有的活塞,用一块干净不起毛的布在下列位置上涂一厚层含有 EP 添加剂的 85W-140 齿轮油:
将活塞冠装到活塞裙中。
CAUTION
挡圈卡环必须完全座入活塞销槽中,以免发动机在运转期间损坏。
铰接式活塞在组装之前无须加热。活塞销为滑动配合。
活塞冠和活塞裙只能在一个位置组装。
在每个活塞裙的活塞销孔中安装新的卡环。
如果要继续使用活塞,则活塞冠、活塞裙和活塞销必须与拆卸时一样相互配套。
将活塞裙安装在活塞冠上。
CAUTION
不得使用锤子安装活塞销。活塞会变形,从而卡在缸套中。
CAUTION
连杆上的定位舌必须与活塞裙中冷却喷嘴的缺口成一条直线,且正对着活塞冠中深气门孔的另一侧。不按照此步骤操作将导致发动机严重损坏。
CAUTION
铰接式活塞的活塞销比单件式活塞的活塞销长。不要将铰接式活塞的活塞销用于单件式活塞。同样,不要将单件式活塞的活塞销用于铰接式活塞。
将连杆上的销孔与活塞裙和活塞冠的销孔对准,并安装活塞销。
铰接式活塞中,确保连杆上的定位舌同活塞裙中的冷却喷嘴缺口在同一侧,且正对着活塞冠上的深气门孔。
CAUTION
卡环必须完全座入活塞槽中,以免发动机在运转期间损坏。
在活塞销孔中安装新卡环。
安装活塞环。参考第 1 节中的步骤 001-047。
CAUTION
挡圈卡环必须完全座入活塞销槽中,以免发动机在运转期间损坏。
在每个单件式活塞的活塞销孔中安装新的卡环。
如果要继续使用活塞,则单件式活塞和活塞销必须与拆卸时一样相互配套。
CAUTION
不得使用锤子安装活塞销。活塞会变形,从而卡在缸套中。
CAUTION
连杆上的定位舌必须与活塞裙中冷却喷嘴的缺口成一条直线,且正对着活塞冠中深气门孔的另一侧。不按照此步骤操作将导致发动机严重损坏。
CAUTION
组装单件式活塞时,通常使用重齿轮油(如 85W-140 EP)润滑两个活塞销孔。同时润滑连杆衬套。如果没有齿轮油,Lubriplate™(零件号 3163086)也可使用。未充分润滑活塞销连接部位,会导致发动机严重损坏,尤其是单件式活塞发动机。
在活塞销上涂抹干净的 85W-140 机油。
CAUTION
断面分裂式连杆需要的大端连杆轴承与锯切式连杆不同。一台发动机上可能混用断面分裂式连杆和锯切式连杆,所以将正确的连杆轴承安装到正确的连杆类型上是非常重要的。未这样做将会导致发动机严重受损。
单件式活塞需要带油道的连杆和连杆上轴承以润滑活塞销连接部位。不要使用非钻孔连杆或非钻孔连杆轴承组装单件式活塞。确保组装单件式活塞时连杆轴承上的润滑孔同连杆上的润滑孔成一条直线。
CAUTION
单件式活塞的活塞销比铰接式活塞的活塞销短。不要将单件式活塞的活塞销用于铰接式活塞中。同样,不要将铰接式活塞的活塞销用于单件式活塞中。
单件式活塞中,连杆上的定位舌位于正对着深气门孔的一侧。
安装活塞销。
CAUTION
卡环必须完全座入活塞槽中,以免发动机在运转期间损坏。
在活塞销孔中安装新卡环。
安装活塞环。参考第 1 节中的步骤 001-047。
将活塞浸入盛有干净的 15W-40 机油的容器中。
从容器中拆下活塞。从活塞中放掉多余的机油。
使用活塞环压缩器(零件号 3164846)压缩活塞环。参考第 1 节中的步骤 001-047。
当继续使用活塞环时,确保活塞环匹配到所拆下的原来的活塞上。
检查缸套能否继续使用。参考第 1 节中的步骤 001-028。
当在旧缸套上安装新活塞环时,采用以下步骤。参考第 1 节中的步骤 001-047。
组装前,缸体和所有零件必须保持清洁。
使用一块干净不起毛的布清洁连杆和轴瓦。
不要润滑轴瓦的背面。这样会减小轴承的工作间隙,在发动机运行时会损坏轴承。
如果不使用新轴承,旧轴承必须装回到拆下时所在的同一个连杆上。
将上轴承轴瓦装到连杆上。
轴瓦定位舌 (2) 必须处于连杆盖定位槽 (1) 中。轴瓦的端面必须与连杆盖安装表面齐平。
使用 Lubriplate™ 105(零件号 3163086)或等同物润滑轴瓦的整个内周。
在缸套上涂一层干净的 15W-40 机油。
对于耐磨环缸套,在缸套沉孔上涂一层清洁的 15W-40 机油。
安装连杆导销(零件号 5298634)。
使用压缩机驱动装置或盘车装置旋转曲轴,使待安装的连杆的轴颈位于下止点。
将维修工具套件(零件号 5299448)中的活塞环压缩器耐磨环适配器(零件号 5299339)安装到缸套耐磨环沉孔中。
CAUTION
如果深气门套未能与活塞裙冷却喷嘴上的缺口正确对准,会严重损坏发动机。
使活塞冠深气门孔对正发动机排气侧,活塞裙冷却喷嘴缺口对正发动机进气侧。
如果深气门套和活塞裙冷却喷嘴缺口没有在相对侧,则活塞和连杆总成没有正确装配。解体活塞和连杆并正确组装。
将连杆插入缸套内,直到活塞环压缩器接触到缸套顶部。
铰接式活塞和单件式活塞在活塞冠顶部都有一指示箭头,当活塞安装正确时应指向发动机前端。
CAUTION
不得使用金属冲头将活塞敲入缸套内。否则会损坏活塞环和缸套。
将活塞环压缩器抵住缸套或耐磨环适配器。将活塞穿过活塞环压缩器推入缸套中。推动活塞,直到顶环完全进入缸套。
如果活塞不能移动自如,拆下活塞并检查活塞环是否断裂或损坏。
使用尼龙导销将连杆和曲轴对正,同时将活塞和连杆总成推入到位。
拆下尼龙导销。
CAUTION
断面分裂式连杆需要的大端连杆轴承与锯切式连杆不同。一台发动机上可能混用断面分裂式连杆和锯切式连杆,所以将正确的连杆轴承安装到正确的连杆类型上是非常重要的。未这样做将会导致发动机严重受损。
将轴瓦安装在连杆盖中,轴瓦的定位舌(2)座入盖上的槽(1)中。
使用清洁的 Lubriplate™ 105 多用途润滑剂或等同物润滑轴瓦与曲轴轴颈的配合面和连杆螺栓。
CAUTION
连杆盖的 alpha 字母必须与连杆上的 alpha 字母相匹配,并且必须将两个位置的字母对准后安装,免损坏连杆和曲轴。连杆盖的锁舌必须朝向缸体的进气侧。连杆和连杆盖的配合面必须干净,否则发动机可能损坏。
将连杆盖安装在连杆上。
用清洁的发动机机油润滑螺钉螺纹。
将螺钉旋入连杆并手动拧紧。
拧紧旧螺钉的步骤与拧紧新螺钉的步骤不同。
测量连杆侧隙。
连杆侧隙 | ||
mm | in | |
0.18 | 最小 | 0.007 |
0.48 | 最大 | 0.019 |
重复上述步骤,安装其余的轴瓦和连杆盖。
核实所有的耐磨环缸套沉孔是清洁、无碎屑的。
将耐磨环安装到缸套沉孔中。
大部分的耐磨环是手动组装,不需要额外的工具。
如果安装困难,可使用一下维修工具:
将耐磨环放置到缸套沉孔的顶部。将环对准以使其平整地座落在沉孔顶部。
将缸套拉拔器板(零件号 3162462)装进耐磨环的中心。安装缸套拉拔器板时,使底部朝上,以便正确座合及对准。
将缸套安装板(零件号 3164606)装在耐磨环和拉拔器板的正上方。
缓慢向下拧安装工具。将耐磨环压进缸套沉孔中。
如果在把耐磨环按压到位时出现严重失准,停止安装并检查有无损坏。
如果缸套和耐磨环均未损坏,重复以上步骤。
如果两次尝试之后耐磨环不能压入,参考第 1 节中的步骤 001-028 获取继续使用指南,包括部件尺寸检查等。
废弃不符合继续使用指南的部件。
测量耐磨环的高度以核实是否完全座入。
测量耐磨环从缸套顶部突出的量。使用深度规(零件号 3164438)。
如果目测耐磨环平整座入沉孔,每个缸套只需执行一次此高度检查。
耐磨环不 应超出所列的最大高度。
缸套耐磨环最大突出量 | ||
mm | in | |
1.7 | 最大 | 0.067 |
如果测量结果超出最大值,那么耐磨环将干扰缸盖密封垫卡箍负载。
拆卸耐磨环。检查缸套沉孔中或耐磨环上有无碎屑。
WARNING
该部件的重量达到或超过 23 kg [50 lb]。为减小造成人身伤害的可能性,请使用提升设备或在他人的帮助下提升此部件。
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。
WARNING
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,而且能造成生殖疾病。应避免吸入机油蒸气、吞服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。