康明斯QSK23柴油发动机维修技术资料

康明斯QSK23柴油发动机服务介绍培训（内部资料）

Cummins QSK23

康明斯QSK23发动机服务介绍培训

主要内容：

康明斯QSK23发动机技术规范

康明斯QSK23发动机结构特点

康明斯QSK23四大系统

康明斯QSK23电子控制系统

康明斯QSK23发动机故障诊断

康明斯QSK23发动机技术规范

康明斯QSK23一般技术规范

功率（参考发动机铭牌）

排量.................... 23.15 L [1413 cu in]

缸径和行程....... 170 mm x 170 mm [6.69 in x 6.69 in]

康明斯QSK23发动机重量：
          干重.................... 2858 kg [6300 lb]
          湿重.................... 2905 kg [6404 lb]

康明斯QSK23气门和喷油器设置（冷态）：
          进气门调整值............ 0.32 mm [0.013 in]
          进气门极限值...... 0.30 至 0.34 mm [0.012 至 0.013 in]
          排气门调整值............ 0.62 mm [0.024 in]
          排气门极限值..... 0.60 至 0.64 mm [0.024 至 0.025 in]
          喷油器 OBC 方法调整（发动机内）…. 32 N•m [24 ft-lb]

压缩比.................... 16.0:1

曲轴旋转方向（从发动机前端观察）.................... 顺时针

点火顺序.................... 1-5-3-6-2-4

康明斯QSK23燃油系统 1

 发动机怠速转速 700 ± 25 rpm 

 最大进油阻力：       

   - 干净的燃油滤清器 100 mm Hg [4.0 in Hg]      

   - 脏污的燃油滤清器 229 mm Hg [9.0 in Hg] 

 燃油回油管阻力：       

   - 带单向阀 0 到 21 kPa [0 到 3 psi]      

   - 单向阀已拆卸 14 到 34 kPa [2 到 5 psi] 

燃油泵和缸盖之间的燃油单向阀（集成到燃油泵）：       

   - 开启压力 21 到 35 kPa [3 到 5 psi]

 发动机最低起动转速 130 rpm 

康明斯QSK23燃油系统 2

 燃油回油管中的燃油单向阀：      

   - 开启压力 13 到 25 mm Hg [1/4 到 1/2 psi] 

 24 VDC 系统切断阀电磁阀线圈电阻（欧姆）

      28 至 32 欧姆 

 燃油泵拖动压力 — 最小 172 kPa [25 psi] @ 150 rpm 

 燃油泵压力 — 最小（在发动机上测量）：      

  - 1500 rpm 1779 kPa [258 psi]      

  - 1800 rpm 2117 kPa [307 psi]    

  - 2100 rpm 2344 kPa [340 psi] 

康明斯QSK23润滑系统

 机油压力（用 15W-40 机油，107°C [225°F] 时）：      

 - 怠速时（最小允许值）       70 kPa [10 psi]     

 - 额定转速时（最小允许值） 210 kPa [30 psi] 

 机油温度：       - 最大 120°C [250°F] 

 机油滤清器容量：      

 - 组合式滤清器（两个 LF9325） 5.3 升 [1.4 加仑] 

 机油集油槽容量：       

 - 高油位 52 升 [13.7 加仑]     

 - 低油位 42 升 [11.1 加仑] 

康明斯QSK23冷却系统

 冷却液容量（仅限于发动机）: 46.6 升 [49 夸脱] 

 节温器工作范围标准:     82° 到 94°C [180° 到 202°F] 

 最大冷却液压力（压力盖除外）: 241 kPa [35 psi] 

 最大允许顶部水箱温度： 100°C [212°F] 

 顶部水箱最低推荐温度: 70°C [160°F] 

 最大排气时间允许值:     25 分钟 

 最小允许保留容量或系统容量的 10%以较大者为准）:

    4.7 升 [4.9 夸脱] 

 最低允许压力盖压力:     50 kPa [7 psi] 

康明斯QSK23进气系统

最大允许进气阻力（额定转速和负载时）：      

   - 带干净的滤清器滤芯 380 mm H2O [15 in H2O]     

   - 带脏污的滤清器滤芯 635 mm H2O [25 in H2O] 

 空-空中冷系统最大允许阻力（包括管路）： 

   - 最大（额定转速时） 100 mm Hg [4.0 in Hg] 

康明斯QSK23排气系统

背压 — 最大（额定转速和负载时） 

   75 mm Hg [3.0 in Hg] 

排气管规格（正常可接受内径）：    

   - 所有规格 152 mm [6.0 in] 

康明斯QSK23有工业及发电机组两种应用

 两种应用都可选增压中冷（空空中冷）或双泵双循环中冷（水中冷）进气系统。

 工业应用版本发动机的飞轮壳提供了空压机的安装位置。

 发电机组应用版本的发动机使用另外的不带空压机安装位置的不同的飞轮壳.

康明斯QSK23 发动机很好地填补了康明斯产品线. 在950马力功率区间，该机器提供了较低的运营成本并可替代12缸V型发动机。

直列6缸结构跟现在的康明斯6缸机相比提供了更高的动力输出。 

康明斯QSK23 是直列6缸机. 干重2608公斤。 比QSK19发动机长178毫米, 高76毫米，重635公斤.

康明斯QSK23用于工业市场有760马力 及 950马力两种功率规格。 发电机组应用有最大到1200马力的4种功率应用规格。

该发动机配备康明斯 Quantum HPI 燃油系统及 Quantum 电控系统.

康明斯QSK23 发动机缸体是一个坚固的整体式铸造件，设计成满足重负荷需要。

曲轴由锻钢制造，轴颈采用感应淬火。主轴颈直径140 mm 连杆轴颈直径108 mm.

  缸套采用上部压配合。 缸套的上部与缸体间用密封胶密封。 缸套的下部和QSK78发动机采用相同的密封, 一个缝隙密封环和一个黑色O型密封圈密封冷却液而一个红色O型密封圈密封机油。

活塞是整体式黑色可锻铸铁。这将使得可减少活塞与缸套间的间隙从而减少机油消耗及活塞拍击。

每缸两个活塞冷却喷嘴为冷却活塞头部及润滑活塞销提供充足的机油。要保证正确的活塞冷却，活塞必须要正确安装。安装时，活塞标有 EX 的一侧朝向发动机右侧/排气侧。

后面的活塞冷却喷嘴同时将机油喷向连杆顶部以润滑活塞销。

活塞顶环表面使用陶瓷镀层以增加抗疲劳能力并减少磨损。第二道压缩环为正扭设计.

曲轴箱通风采用开式曲轴箱通风系统。发电机组应用有两个呼吸器。一个位于2号气缸凸轮随动件盖上，另一个位于6号气缸凸轮随动件盖上。工业应用仅在第2缸有一个呼吸器。

  安装在缸体下部的金属板用于提高缸体强度。 该金属板安装在缸体上使用与安装油底壳相同的螺栓。 金属板与缸体之间以及油底壳与金属板间的密封都是通过密封胶实现的。

具有 105 mm 轴颈的凸轮轴高位安装在气缸体上。这种安装位置使得推杆行程最短。

喷油器及气门随动件滚轮形线经特殊设计并经精细抛光， 这种设计减小了应力并提高了部件耐久性.

QSK23 发动机每缸有一个气缸盖。缸盖和缸体一样由灰铸铁制成。

  有7条螺栓拧紧缸盖的燃烧室区域。这使得气缸能密封200 Bar压力并将缸套扭曲维持在最小。两个小一点的缸盖螺栓用于密封推杆腔。

  每缸有两个进气门，两个排气门.进气门头比排气门头（直径）大 2 mm. 排气门表面使用硬合金以降低磨损。

进气门气门倒角为 30度，排气门倒角 45度。缸盖内有压入的可更换的气门导管及气门座圈。 排气门座圈使用硬合金以提高耐久性。

   缸垫的通道针对内部流动的不同流体使用不同的密封材料。 红色的密封机油通道, 黑色的密封冷却液通道, 蓝色的密封缸盖螺栓周围。

    铝质摇臂室壳体安装在缸盖上方为摇臂轴提供安装位置。摇臂室壳体与缸盖间用密封胶密封。

要保证摇臂轴的正常润滑, 摇臂轴有铆钉的一侧必须朝向发动机前端并且螺栓孔大的一 面朝下。

带导向、可调整的气门过桥实现一个摇臂驱动两个气门。

每个缸盖的排气口上有一个螺纹口设计成用于安装排气温度传感器。

康明斯燃油泵、机油泵及水泵由前齿轮系驱动。

康明斯机油泵和水泵装载发动机的右侧由曲轴前端通过一个惰齿轮驱动。

康明斯燃油泵装在发动机左前部。 通过一个惰齿轮由前端曲轴齿轮驱动。燃油泵驱动齿轮装在前齿轮盖上，并驱动一个皮带轮用于安装驱动发电机皮带。

康明斯前齿轮室盖与缸体之间用密封胶密封。没有密封垫。

康明斯后齿轮系驱动凸轮轴。 一个复合惰齿轮提供所需的速度降。这种布置提供了更小的噪音及更精确的喷油正时控制。

铸铁飞轮壳体为曲轴后油封提供了安装位置。 空气压缩机（如果使用）也装在飞轮壳体上。飞轮壳体与缸体之间用密封胶密封。

工业应用的康明斯QSK23发动机使用Schwitzer S500增压器。发电机组应用使用 Holset HX82 增压器。两种增压器都是机油冷却。

一些发动机配备单件式进气歧管，带水中冷器。其它的使用两件式进气歧管和空空中冷器。

那些工作在极端寒冷条件下的发动机将使用水中冷器选项。这种结构避免了因极冷的环境空气冷却进气导致的增压压力过高问题。对增压空气的过度冷却提高了气缸压力，增加了发动机排放污染物并降低了发动机效率。

 

The QSK23 charge-air-cooler configuration.  康明斯 QSK23空空中冷器配置。

空气压缩机在安装时需要对正时。要使空气压缩机正确正时，康明斯发动机必须处于1-6缸上止点。对正曲轴减震器上的TOP 1-6标记。

用手转动空气压缩机直至上止点。面向空压机驱动齿轮侧，将空压机顺时针转大约30度角，装上空压机。

康明斯机油泵装在发动机前端.此三个齿轮泵以1.45倍曲轴转速运转。

康明斯机油泵装在缸体上用两个O型圈密封。

装在康明斯机油泵内的机油压力调压阀控制机油压力。 当阀一侧的压力足够克服弹簧张力时阀开启，油泵出口侧的部分机油回流至油底壳。

   康明斯发动机左侧装有两个弗列加 LF9325 机油滤清器。滤清器内有30微米全流滤清介质及10 微米旁通滤清介质。省去了旁通滤清器部分。

在每个机油滤清器内都有一个旁通阀，设定开启压力为 241 kp (35PSI).滤清器阻力过大时，旁通阀前后压差使其克服弹簧力开启。这使得机油旁通流过滤清器，向发动机提供机油。

康明斯发动机右侧有两个机油冷却器。 工业用发动机冷却器是9片. 发电机组用发动机冷却器是11片.

在暖机阶段机油节温器关闭使机油旁通流过冷却器.这使机油能很快达到工作温度，从而提高部件润滑减少泵气损失（机油变稀）.

康明斯水泵由发动机前方右侧的惰齿轮驱动，转速是曲轴的1.77 倍。在 2100 转额定转速，泵的输出是每分钟800 升。

康明斯节温器壳体安装在发动机缸体的上部水歧管上，位于水泵的上方。

   在进气歧管上装有一个冷却液滤清器.弗列加 WF2075 滤清器，内有SCA添加剂.

康明斯燃油滤清器装在发动机左侧.

康明斯燃油泵由前齿轮系驱动

康明斯QSK23 发动机所用喷油器类似于用于QSK45, QSK60及QSK78发动机上的喷油器。 但喷油器流量不同。

康明斯凸轮轴驱动的喷油器包含正时和计量油腔以及回油油道。四个O型密封圈将油腔分隔开。 此O型密封圈同时把机油和燃油分隔开。

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安装在康明斯喷油器端部的密封环密封喷油器周围的燃烧室。有四种厚度的密封环可供选择， 以便在加工缸盖后可获得正确的喷油器突出量。

康明斯QSk23发动机需要燃油冷却器。 正确的燃油温度对燃油系统的正常工作非常重要。当燃油泵进口燃油温度达到71℃(160℉)时，发动机会开始降低功率。

康明斯QSK23发动机燃油系统流程

康明斯QSK23发动机燃油系统

压力传感器装在油泵出口燃油压力缓冲管的末端，向ECM提供油泵出口压力信号。

康明斯QSK23发动机燃油系统

康明斯控制阀总成有一个燃油进口和两个燃油出口.执行器控制通过出口的燃油流.燃油计量执行器控制燃烧所需要的燃油量.燃油正时执行器控制实现无极可变正时所需燃油量.

康明斯QSK23发动机燃油系统

康明斯燃油道集成在进气管内，包含正时、计量及回油油道。

康明斯QSK23发动机冷却系统流程

康明斯QSK23发动机润滑系统流程

康明斯QSK23进气系统

康明斯QSK23排气系统

康明斯QSK23进排气系统流程框图

  康明斯QSK23发动机的控制系统与QSK19, QSK45/60和QSK78相同，仅有两个特别的地方：QSK23发动机不可选用CENSE或 Centinel 选项。关于控制系统信息可参阅QSK45/60发动机虚拟大学, 公告号 3898777.

转速传感器装在飞轮壳体上对飞轮齿圈计数向ECM提供发动机转速信息, 为 可变磁阻双路线圈设计。

一些应用中，在进气管和进气歧管之间安装了电阻加热器。当进气歧管温度低于0摄氏度(32 华氏度)时，在钥匙开关打开后加热器工作30秒。当启动发动机且转速超过50rpm时， ECM撤销对格栅加热器的供电。

康明斯进气歧管温度和压力传感器装在发动机前端下部的拐角处。

康明斯机油压力传感器装在发动机左侧主油道上.

康明斯冷却液温度传感器装在节温器壳体上.

 康明斯QSK23 使用QUANTUM 高压喷射燃油系统.该系统控制喷油正时及燃油计量。

  康明斯机械驱动、开式喷嘴型喷油器及最新一代康明斯电控技术.提供精确燃油计量和无极可变喷油正时。

  康明斯执行器控制燃油系统压力.  执行器内线圈接收来自ECM的信号使执行器内的阀改变位置。这改变了阀的流通面积. 

康明斯燃油切断阀线路有一个二极管用来保护ECM防止电压击穿。 (参见电路图)

如果抱怨发动机功率低或有缺火的征兆，以下的方法可以用来确定缺火的气缸。首先，停机并让发动机冷却。

为获得最好的测试效果，把数字式温度表显示单位设成摄氏度，并使得排气歧管温度在开始测试时，温度值必须不超过环境温度20℃。

  标记排气歧管6个排气口的每一个。要确保6个气缸都标记在排气歧管上或下方相同的位置，以便在进行温度测量时确保

  一致性。

用下表中的数据补偿调整在第12分钟时测得的温度值。

把每个排气出口补偿后的温度值加起来并计算平均温度值。任何补偿后的温度值低于平均值超过20℃的气缸被认为是不正常的。在此案中所有 气缸都正常。

看另外一组数据，我们先根据气缸所在位置对每缸的测试数据进行补偿。下一步，计算平均值。最后，把每个缸的数据和平均值作对比。 在此例中，2号气缸低于平均值超过20℃，被认为是不正常的。