康明斯SB、ISBe、ISBe4、QSB4.5、QSB5.9和QSB6.7(共轨燃油系统)维修手册之发动机缸体、缸体加强板拆卸组装维修技术规格与标准参数的测量介绍
缸体使用镗孔气缸取代了缸套。如果发生损坏或磨损,气缸能够进行修理。
对于排量为 3.9L 和 5.9L 的发动机,气缸可以扩大镗孔两次,以使用加大尺寸的活塞和活塞环(加大 0.5mm [0.020 in] 和 1mm [0.040 in])。如果缸孔必须被镗大 1 mm [0.040 in] 以上,也需要安装维修套筒。参见此步骤中的“加大缸孔和/或修理套筒”部分。
对于排量为 4.5 L 和 6.7 L 的发动机,气缸只能扩大镗孔一次,以使用加大尺寸的活塞和活塞环(加大 0.5mm [0.020 in])。如果缸孔必须被镗大 0.5 mm [0.020 in] 以上,则可以安装修理套筒。参见此步骤中的“超缸径”部分。
在拆卸活塞和连杆总成以前,测量并记录活塞伸出量。参考第 1 节中的步骤 001-054。
在解体以前测量活塞伸出量有助于决定缸体能否重修表面(如果需要)。
初始检查:
在清洁或进一步解体缸体以前,进行目视检查,查看有无任何会妨碍继续使用的损坏(裂纹、磨蚀等)。密切注意缸体的下列区域:
检查所有管塞、膨胀塞和直螺纹塞有无损坏或泄漏的迹象。
如果由于碎屑或污染物过多而必须彻底清洁缸体以便继续使用,根据需要拆卸所有管塞、膨胀塞和直螺纹塞。确保所有机油和冷却液管道清洁。
参考第 17 节中的步骤 017-002。 参考第 17 节中的步骤 017-007。 参考第 17 节中的步骤 017-011。
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。
使用清洁溶剂和非金属刷清洗缸体机油孔。
彻底清洁所有密封垫密封表面上的所有密封垫残余物。
WARNING
该部件或总成重达 23 kg [50 lb] 以上。若要防止造成严重的人身伤害,一定要寻求帮助或使用合适的提升设备来提升此部件或总成。
将缸体从发动机支架上拆下。
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。
CAUTION
使用不会损坏凸轮轴衬套的溶液进行清洁。
有关清洗箱,请遵循制造商的操作说明。
使用溶剂时请遵循溶剂制造商的说明。
在清洗箱中清洗缸体。
WARNING
使用蒸汽清洁器时,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。
CAUTION
为了减少发动机损坏的可能,确保从螺钉孔和机油油道中清除所有碎屑。
从清洗箱里取出缸体。
用蒸汽彻底清洗缸体。
用压缩空气吹干缸体。
缸体清洁后,再次检查缸体有无会妨碍继续使用的裂纹、磨蚀和变色。
为了帮助识别缸体中的裂纹,使用裂纹检测组件(零件号 3375432)。
密切注意缸体的下列区域:
检查主轴承盖和主轴承鞍座区域有无裂纹、磨蚀和褪色的迹象。
如果发现任何裂纹,必须更换缸体。
检查所有螺钉孔有无损坏的螺纹。螺旋螺纹镶圈可用来修理所有损坏的螺纹。
可用的维修工具螺纹镶圈:
检查缸孔是否磨光。
没有磨光的表面具有网纹状的外观,线条与缸孔顶部成 25 至 30 度角。
如果需要磨光,参考本步骤的“维修”部分中的磨光信息。
检查凸轮轴孔有无划痕、擦伤或过度磨损。
如果发现凸轮轴孔损坏而以前未安装过凸轮轴衬套,加工凸轮轴孔到加大尺寸,以安装标准的凸轮轴衬套。关于技术规范,参考此步骤中的“测量”部分。
如果孔的损坏超出加工范围,或如果以前安装过凸轮轴衬套,必须更换缸体。不提供加大凸轮衬套。
进行所有缸体测量时,必须将缸体放置在平面上并安装好主轴承盖和扭矩板。
如果缸体安装在发动机支座上和/或未安装主轴承盖,测量值会由于扭曲而变得不正确。(缸孔、主轴承孔、凸轮轴孔等)。
检查未安装凸轮轴衬套的凸轮轴孔。
未安装凸轮轴的凸轮轴孔直径(最大) | |||
mm |
in | ||
凸轮轴孔(以前安装过凸轮轴衬套) |
59.248 |
最大 |
2.3326 |
凸轮轴孔(以前未安装过凸轮轴衬套) |
54.164 |
最大 |
2.1324 |
如果凸轮轴衬套以前安装过而且凸轮轴孔不符合技术规范,必须更换缸体。不提供加大凸轮衬套。
如果以前未安装过凸轮轴衬套的凸轮轴孔损坏或不符合技术规范,凸轮轴孔可以加工成加大尺寸,用来安装标准的凸轮轴衬套。
将损坏的孔加工至 59.248 mm (2.3326 in) 的最大值以容纳标准衬套。
检查挺杆孔是否有拉痕或过度磨损。
测量挺杆孔。
挺杆孔径 | ||
mm | in | |
16.000 | 最小 | 0.630 |
16.055 | 最大 | 0.632 |
安装不带主轴承的主轴承盖。参考第 1 节中的步骤 001-006。
拧紧主轴承螺钉。
测量拆卸轴承后的主轴承孔。
拆卸轴承后的主轴承孔直径 | ||
mm | in | |
87.983 | 最小 | 3.4639 |
88.019 | 最大 | 3.4653 |
主轴承螺钉继续使用测量
CAUTION
在 4.5L 和 6.7L 发动机上必须完成此步。不按继续使用指南检查主轴承螺钉会造成发动机严重损坏。
若要检查主轴承螺钉能否继续使用,必须按下列方法测量长度:
对于每个已经拆下的主轴承螺钉,如图所示测量从螺钉头部下面到螺钉尖端的长度。采用以下两种方法之一:
如果测量值大于最大技术规范,必须更换主轴承螺钉。
主轴承螺钉螺杆长度 | ||
mm | in | |
120.00 | 最大 | 4.724 |
测量缸体整体平面度。
缸体平面度 | ||||
mm | in | |||
前端到后端 | 0.076 | 最大 | 0.003 | |
左侧到右侧 | 0.051 | 最大 | 0.002 | |
检查是否存在局部倾斜或缺陷。如果存在,必须重修缸盖顶面。
对于燃烧面重修,没有厚度增大的特殊缸盖密封垫可用。如果不能重修燃烧面来达到正确的活塞伸出量,必须更换缸体。
CAUTION
不要在距缸体燃烧面 50 mm (1.97 in) 的范围内测量缸径。测量将会不准确。
检查缸孔有无损坏或过度磨损。
使用内径千分表在活塞行程区域顶部和底部呈 90 度角的四个位置上分别测量缸孔。
缸径 - 仅 3.9L 和 5.9L 发动机(新缸体) | ||
mm | in | |
102.010 | 最小 | 4.0161 |
102.030 | 最大 | 4.0169 |
缸径 - 仅 3.9L 和 5.9L 发动机(旧缸体) | ||
mm | in | |
102.010 | 最小 | 4.0161 |
102.050 | 最大 | 4.0177 |
失圆度 | ||
mm | in | |
0.038 | 最大 | 0.0015 |
锥度 | ||
mm | in | |
0.076 | 最大 | 0.003 |
CAUTION
如果缸孔扩大镗孔或安装修理套筒,某些 5.9L 发动机需要维修专用的缸盖密封垫。不安装正确的缸盖密封垫将导致发动机损坏。
CAUTION
如果缸孔扩大镗孔或安装修理套筒,某些 5.9L 发动机需要维修专用的缸盖密封垫。必须使用维修用密封垫来保证燃烧密封环的适当密封。
为了确定是否需要维修专用缸盖密封垫,目视检查已被拆下的缸盖密封垫。如果燃烧密封环变成图示的非圆形状,必须使用维修用密封垫。
CAUTION
不要在距缸体燃烧面 50 mm (1.97 in) 的范围内测量缸径。测量将会不准确。
检查缸孔有无损坏或过度磨损。
使用内径千分表在活塞行程区域顶部和底部呈 90 度角的四个位置上分别测量缸孔。
缸径 - 仅 4.5L 和 6.7L 发动机(新缸体) | ||
mm | in | |
106.990 | 最小 | 4.2122 |
107.010 | 最大 | 4.2130 |
缸径 - 4.5L 和 6.7L 发动机(旧缸体) | ||
mm | in | |
106.990 | 最小 | 4.2122 |
107.030 | 最大 | 4.2138 |
失圆度 | ||
mm | in | |
0.038 | 最大 | 0.0015 |
锥度 | ||
mm | in | |
0.076 | 最大 | 0.003 |
CAUTION
必须采取预防措施以防止任何修理操作中的碎屑进入发动机的机油油道。否则会导致发动机损坏。
在对缸孔进行任何修理之前,一定要用防水胶带盖住缸体顶部的机油孔和挺杆孔。
磨光:
磨光能使缸孔表面达到安装活塞环所需的适当光滑度。磨光必须只能在缸孔仍在技术规范范围内时进行。
使用球形磨石和 300 至 400 RPM 的转速,往复频率为每秒上下各一次。一定要使用等级优良的镗磨油或 SAE 30W 发动机油和柴油的等量混合物作为镗磨润滑剂。
在往复来回 10 次后检查缸孔。
正确抛光的表面具有网纹状的外观,线条与缸孔顶部成 25 至 30 度角。
加大缸孔:
如果发现缸孔不符合技术规范或损坏,缸孔表面可以重新磨光以安装加大尺寸的活塞和活塞环。
镗缸必须由合格的人员在适当的镗缸机上进行。必须注意确保气缸与燃烧面垂直以及处在缸孔锥度和失圆度技术规范范围内。
遵照镗缸机制造商的建议调整机器以获得最高质量的镗孔。
镗孔直径尺寸如下:
3.9L 和 5.9L 镗孔直径 | |||
mm | in | ||
第一次重镗 | 102.469 | 标称 | 4.0342 |
第二次重镗 | 102.969 | 标称 | 4.0539 |
B4.5 和 B6.7 发动机缸径 | |||
mm | in | ||
重镗孔 | 107.45 | 标称 | 4.2303 |
镗缸后,使用镗磨油石将孔边缘以 15 度倒角磨去约 1.25 mm [0.049 in]。
修理套筒:
如果 3.9L 或 5.9L 发动机需要孔径大于 1.00 mm [0.0394 in] 的加大尺寸孔,或者如果 4.5L 或 6.7L 发动机需要孔径大于 0.50 mm [0.0197 in] 的加大尺寸孔,则必须重新重镗缸孔并安装维修套筒。安装修理套筒后可以使用标准尺寸的活塞和活塞环。
为了准备安装修理套筒,将需要安装修理套筒的气缸镗至:
3.9L 和 5.9L 机加工孔直径 (A) | ||
mm | in | |
104.500 | 最小 | 4.1140 |
104.515 | 最大 | 4.1146 |
4.5L 和 6.7L 机加工孔直径 (A) | ||
mm | in | |
109.700 | 最小 | 4.3189 |
109.715 | 最大 | 4.3195 |
深度:
缸孔深度 (B) | ||
mm | in | |
192.65 | 最大 | 7.5846 |
这会在气缸底部形成一个大约 6.35 mm [0.25 in] 厚 (C) 的台阶,修理衬套就安放在它的上面。
镗孔后在安装修理套筒以前应彻底清除缸孔中的所有金属屑、碎片和机油。
每安装一个套筒,就在该缸孔的顶部涂抹一层 Loctite® 620。
使用套筒冲头(零件号 3823230,对于 102 mm [4.0157 in];和零件号 2892407,对于 107 mm [4.2126 in])将修理套筒压入或冲入缸孔中,使其接触到缸孔底部的台阶。
加工套筒的顶部,使高于燃烧面的突出量小于 0.050 mm [0.0019 in]。
镗缸后,使用镗磨油石将孔边缘以 15 度倒角磨去约 1.25 mm [0.049 in]。
在气缸加大尺寸镗孔或修理套筒镗孔之后,气缸需要进行两个阶段的镗磨过程来抛光缸孔。推荐使用高品质的发动机缸孔镗磨专用设备。
正确磨光的缸孔表面具有网纹状的外观,线条与缸孔顶部成 25 至 30 度角。
磨光/精磨后,使用热水和洗涤剂的高浓度溶液清洗缸孔。
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。
CAUTION
磨光/精磨后立即清洗缸孔。否则会损坏发动机。
清洗孔,直到清除清洁剂。
用压缩空气吹干缸体。
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
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。
CAUTION
确保在完成清洗过程后,除去盖住挺杆孔的胶带。否则会损坏发动机。
用白色、不起毛、略微浸有机油的布擦拭缸孔,检查干净程度。如果仍有颗粒残留物,重复清洁过程,直到清除了所有残留物。
使用溶剂清洗缸孔。用压缩空气吹干缸体。
如果缸体不会马上使用,用防锈剂涂抹所有机加工表面。
确保盖住缸体,防止灰尘和碎片在缸体内外聚集。
如果更换缸体或使用以前存放的缸体,在使用前一定要清除掉缸孔、密封垫密封区和主轴承孔中的所有机油/防锈剂。
使用 300 至 400 RPM 的镗磨转速,往复频率为每秒上下各一次。确保使用优质的镗磨油。对于第一阶段镗磨或粗磨,使用软(快速切削)的 80 号碳化硅磨石。在此阶段中将气缸磨至最终尺寸。
对于第二阶段镗磨或精镗,使用中等硬度的 285 号碳化硅磨石。镗磨气缸 15 至 20 次,产生适当的网纹。
B3.9、B4.5 和 B5.9 系列发动机镗缸尺寸 | |||
mm | in | ||
标准缸孔/修理套筒 | 102.000 | 最小 | 4.0157 |
102.040 | 最大 | 4.0173 | |
第一次重镗 | 102.500 | 最小 | 4.0354 |
102.540 | 最大 | 4.0370 | |
第二次重镗 | 103.000 | 最小 | 4.0551 |
103.040 | 最大 | 4.0567 | |
B4.5 RGT 和 B6.7 系列发动机镗磨尺寸 | |||
mm | in | ||
标准缸孔/修理套筒 | 106.990 | 最小 | 4.2122 |
107.010 | 最大 | 4.2130 | |
重镗孔 | 107.490 | 最小 | 4.2319 |
107.510 | 最大 | 4.2327 | |
对于第一阶段镗磨或粗镗,使用 160 粒度金刚石磨石。将气缸镗磨至最大尺寸 106.9873 [4.2120 in]。
对于第二阶段镗磨或精镗,使用 280 粒度碳化硅磨石。将气缸镗磨至最小尺寸 106.990 mm [4.2122 in](最大尺寸 107.000 mm [4.2125 in])。使用 Plateau 镗磨工具 (PHT) 擦磨 10 至 12 次。
正确磨光的缸孔表面具有网纹状的外观,线条与缸孔顶部成 25 至 30 度角。
磨光/精磨后,使用热水和洗涤剂的高浓度溶液清洗缸孔。
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。
CAUTION
磨光/精磨后立即清洗缸孔。否则会损坏发动机。
清洗孔,直到清除清洁剂。
用压缩空气吹干缸体。
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
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。
CAUTION
确保在完成清洗过程后,除去盖住挺杆孔的胶带。否则会损坏发动机。
用白色、不起毛、略微浸有机油的布擦拭缸孔,检查干净程度。如果仍有颗粒残留物,重复清洁过程,直到清除了所有残留物。
使用溶剂清洗缸孔。用压缩空气吹干缸体。
如果缸体不会马上使用,用防锈剂涂抹所有机加工表面。
确保盖住缸体,防止灰尘和碎片在缸体内外聚集。
如果更换缸体或使用以前存放的缸体,在使用前一定要清除掉缸孔、密封垫密封区和主轴承孔中的所有机油/防锈剂。
WARNING
蓄电池可能有易爆性气体逸出。为避免人身伤害,在维护蓄电池前,必须保持发动机舱通风良好。为了避免产生电弧,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。
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。
WARNING
为了减小人身伤害的可能性,应避免皮肤直接接触热机油。
排放机油。参考步骤 007-037
拆下油底壳。参考步骤 007-025
拆下机油吸油管。参考步骤 007-035
拆下螺钉和缸体加强板。
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
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。
用溶剂清洁缸体加强板。用压缩空气吹干。
检查缸体加强板是否有裂纹。如果发现有损坏进行更换。
安装缸体加强板,让带有凹槽的缸体加强板外延部分与位于发动机前部的吸油管安装位置相邻。
安装缸体加强板安装螺钉。