康明斯ISX和QSX15柴油發動機、柴油發電機組、工程機械動力系統維修手冊之活塞和連桿總成拆卸與組裝的技術規格與標準的維修數據測量
CAUTION
斷面分裂式連桿需要的大端連桿軸承與鋸切式連桿不同。這種軸承專門針對這種連桿設計,不能向后兼容。如果使用了錯誤的軸承,連桿和上軸瓦中的油孔將無法對準。如果軸承與連桿型式不匹配,可能造成發動機嚴重損壞。
CAUTION
要避免斷面分裂式連桿損壞,放置連桿或連桿蓋時不要將斷面分裂接合面朝下。這可能造成磨光和匹配面損壞。
對于 ISX15 和 QSX15 發動機,有兩種型式的連桿總成。
較新型號的發動機的連桿和連桿蓋之間采用斷面分裂式 (1) 連接方式。
較老型號的發動機的連桿和連桿蓋之間采用鋸切式 (2) 連接方式。
在繼續進行此步驟前,必須了解連桿是采用斷面分裂型式還是鋸切型式。斷面分裂式連桿在連桿蓋上有一個看得見的鉆孔。
對于帶斷面分裂面的連桿,必須額外小心處理。連桿的兩部分不能相互摩擦。這將損壞配合表面。注意不要讓連桿的任一部分掉落。斷面分裂式連桿必須僅在連桿的兩部分緊固至正確的技術規范值后,或者兩部分完全分離后才能移動。
CAUTION
對于 15L 發動機,耐磨環缸套已可生產并維修。這些缸套并不能與所有的活塞設計兼容。如果耐磨環缸套與高頂環活塞一同使用,將會產生機械式干擾。這種機械式干擾將影響發動機的組裝。
15L 發動機于 2014 年 12 月開始在生產及現場維修中使用耐磨環缸套。
核實發動機包含哪一種缸套設計非常重要,以便使用可兼容的部件對發動機進行正確維修。有關耐磨環缸套的更多細節,可參考服務公告,4383774。
WARNING
為降低人身傷害的可能性,應避免皮膚直接接觸熱機油。
WARNING
美國的一些州和聯邦機構已經認定使用過的機油有致癌作用,而且能造成生殖疾病。應避免吸入機油蒸氣、吞服以及長時間接觸用過的機油。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。
WARNING
不要從熱發動機上打開散熱器壓力蓋。應等冷卻液溫度降至 50°C [120°F] 以下時才能拆下壓力蓋。否則高溫冷卻液或蒸汽噴出可能會造成人身傷害。
WARNING
冷卻液有毒。避免兒童與寵物接觸冷卻液。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。
WARNING
該部件的重量達到或超過 23 kg [50 lb]。為減小造成人身傷害的可能性,請使用提升設備或在他人的幫助下提升此部件。
WARNING
當使用溶劑、酸或堿性材料清潔時,請遵循制造商的使用建議。戴上護目鏡并穿上防護服,以避免人身傷害。
WARNING
有些溶劑易燃并且具有毒性。使用之前,應閱讀制造商的說明書。
CAUTION
不要用砂布或砂紙去除氣缸套上的積碳。砂布或砂紙中的氧化鋁或硅顆粒會造成嚴重的發動機損壞。不要在活塞環行程區域使用研磨劑。否則會損壞缸套。
用細纖維研磨墊,如零件號為 3823258 的 Scotch-Brite ™ 7448 或等同物,以及溶劑清除積碳。
對于耐磨環缸套,無需在拆卸氣缸套件前清除積碳。拆卸耐磨環。
對于耐磨環缸套,在拆卸活塞和連桿組件之前必須拆下耐磨環。大部分情況下,可以手動拆卸耐磨環。
如果不能手動拆下耐磨環,可使用維修工具包(零件號 5299448)中的卡環(零件號 5299447)。
為拆下緊的耐磨環,旋轉曲軸直至活塞冠大約低于耐磨環 100 mm [4 in]。使用發動機盤車裝置。
在要被拆卸的氣缸中安裝一個卡環。將卡環放在活塞冠與耐磨環之間。
盤動發動機。將活塞盤動至上止點。當活塞接觸卡環時,它將于卡環對準并將其驅動至耐磨環的底部表面中。繼續盤動發動機將迫使耐磨環移出缸套沉孔。
對于其余需要拆卸的氣缸重復此步驟。
如果繼續使用耐磨環,在每個耐磨環上貼一個指明其被拆卸時所在氣缸位置的標簽。
使用發動機盤動裝置旋轉曲軸,使兩個連桿位于下止點。
CAUTION
在拆卸連桿蓋時,注意不要損壞連桿和連桿蓋的斷面分裂配合面。如果斷面分裂的表面損壞,必須更換連桿和連桿蓋,以避免損壞發動機。裝配不正確也可能會損壞連桿和連桿蓋。
這時不要拆下螺釘。
松開連桿螺釘。
用橡膠錘敲擊連桿螺釘,使連桿蓋從定位銷上松開。
CAUTION
為防止損壞斷面分裂式連桿和連桿蓋,不要在斷面分裂配合面上放置連桿或連桿蓋。這會導致配合面磨光或其他損壞。
拆下螺釘和連桿蓋。標記相應連桿和連桿蓋以及連桿蓋的方位。
小心不要損壞斷面分裂式連桿。
不要把連桿蓋擱到斷面分裂表面上。
連桿上下軸瓦位置用壓印在軸瓦背面的 UPPER 或 UPR(對于連桿,上)或 LOWER 或 LWR(對于連桿蓋,下)表示。通過軸承中的機油端口也可以確定連桿上軸瓦。
從連桿蓋上拆下軸瓦,并在軸承定位舌平面上標記出氣缸號和字母“L”。
在連桿中安裝兩個螺釘,達到手指擰緊程度,或者安裝兩個連桿導向銷,零件號 5298634。
使用 T 形手柄活塞推桿。只能按住螺釘的蓋推動連桿,向上推動連桿足夠遠以拆卸上軸承殼。
不要抵住連桿的斷面分裂表面推動。
注意不要讓連桿、螺釘或活塞推桿劃傷或損壞軸頸。
拆下軸瓦,并在軸承定位舌平面上標記出氣缸號和字母 U(上部)。
用雙手取出活塞和連桿總成。
如果這些零件將繼續使用,則活塞和連桿總成 必須 安裝在與拆卸時相同的氣缸中,確保已磨損的接合面正確配合。
使用標簽標記拆下的活塞和連桿總成所屬的缸號。
CAUTION
為避免損壞發動機,給定發動機的所有活塞必須具有相同的設計 - 全為鉸接式或全為單件式。不要在同一發動機上混用不同的活塞設計。單件式活塞的連桿和連桿軸承必須帶油道。鉸接式活塞的連桿和連桿軸承可帶也可不帶鉆孔。
CAUTION
對于帶斷面分裂面的連桿,必須小心處理。連桿的兩部分不能相互摩擦。這將損壞配合表面。注意不要讓連桿的任一部分掉落。斷面分裂式連桿必須僅在連桿的兩部分緊固至正確的技術規范值后,或者兩部分完全分離后才能移動。
將連桿和活塞總成放入容器中以免損壞。
在連桿和與其相配的連桿蓋上印有唯一號碼(不是缸號)。在將連桿和連桿蓋安裝到發動機上時,連桿和連桿蓋上的號碼必須匹配,并安裝在發動機的同側(排氣側)。
用內卡環鉗拆下活塞兩側的卡環。
CAUTION
不得使用錘子拆卸活塞銷。活塞會變形,從而卡在缸套中。
如果不能輕易用手取出活塞銷,將活塞和連桿總成放入一個盛水的容器中。用沸水加熱活塞銷 15 分鐘。
使用鈍工具將活塞銷推出活塞和連桿總成。
CAUTION
從鉸接式活塞上拆下活塞銷時,活塞裙部應與冠部分離。此時應小心,不要損壞活塞。
如果要繼續使用,在拆下的活塞、活塞冠、活塞裙和活塞銷上標明它們所拆下的缸號,確保安裝回正確的氣缸。
用內卡環鉗拆下活塞兩側的卡環。
CAUTION
不得使用錘子拆卸活塞銷。活塞會變形,從而卡在缸套中。
如果不能輕易用手取出活塞銷,將活塞和連桿總成放入一個盛水的容器中。用沸水加熱活塞銷 15 分鐘。
使用鈍工具將活塞銷推出活塞和連桿總成。
如果這些零件將繼續使用,則活塞和連桿總成 必須 安裝在與拆卸時相同的氣缸中,確保已磨損的接合面正確配合。
使用標簽標記拆下的活塞和連桿總成所屬的缸號。
WARNING
當使用溶劑、酸或堿性材料清潔時,請遵循制造商的使用建議。戴上護目鏡并穿上防護服,以避免人身傷害。
檢查耐磨環缸套沉孔有無在最后組裝階段干擾耐磨環座合的積碳或碎屑。
清潔沉孔。使用清潔溶劑,零件號 5298527或等同物。使用銅絲刷清除積碳。
關于耐磨環和缸套的繼續使用說明請參考第 1 節中的步驟 001-028。
所有活塞(帶襯套或不帶襯套)都必須在裝配之前正確地進行潤滑。
對于所有的活塞,用一塊干凈不起毛的布在下列位置上涂一厚層含有 EP 添加劑的 85W-140 齒輪油:
將活塞冠裝到活塞裙中。
CAUTION
擋圈卡環必須完全座入活塞銷槽中,以免發動機在運轉期間損壞。
鉸接式活塞在組裝之前無須加熱。活塞銷為滑動配合。
活塞冠和活塞裙只能在一個位置組裝。
在每個活塞裙的活塞銷孔中安裝新的卡環。
如果要繼續使用活塞,則活塞冠、活塞裙和活塞銷必須與拆卸時一樣相互配套。
將活塞裙安裝在活塞冠上。
CAUTION
不得使用錘子安裝活塞銷。活塞會變形,從而卡在缸套中。
CAUTION
連桿上的定位舌必須與活塞裙中冷卻噴嘴的缺口成一條直線,且正對著活塞冠中深氣門孔的另一側。不按照此步驟操作將導致發動機嚴重損壞。
CAUTION
鉸接式活塞的活塞銷比單件式活塞的活塞銷長。不要將鉸接式活塞的活塞銷用于單件式活塞。同樣,不要將單件式活塞的活塞銷用于鉸接式活塞。
將連桿上的銷孔與活塞裙和活塞冠的銷孔對準,并安裝活塞銷。
鉸接式活塞中,確保連桿上的定位舌同活塞裙中的冷卻噴嘴缺口在同一側,且正對著活塞冠上的深氣門孔。
CAUTION
卡環必須完全座入活塞槽中,以免發動機在運轉期間損壞。
在活塞銷孔中安裝新卡環。
安裝活塞環。參考第 1 節中的步驟 001-047。
CAUTION
擋圈卡環必須完全座入活塞銷槽中,以免發動機在運轉期間損壞。
在每個單件式活塞的活塞銷孔中安裝新的卡環。
如果要繼續使用活塞,則單件式活塞和活塞銷必須與拆卸時一樣相互配套。
CAUTION
不得使用錘子安裝活塞銷。活塞會變形,從而卡在缸套中。
CAUTION
連桿上的定位舌必須與活塞裙中冷卻噴嘴的缺口成一條直線,且正對著活塞冠中深氣門孔的另一側。不按照此步驟操作將導致發動機嚴重損壞。
CAUTION
組裝單件式活塞時,通常使用重齒輪油(如 85W-140 EP)潤滑兩個活塞銷孔。同時潤滑連桿襯套。如果沒有齒輪油,Lubriplate™(零件號 3163086)也可使用。未充分潤滑活塞銷連接部位,會導致發動機嚴重損壞,尤其是單件式活塞發動機。
在活塞銷上涂抹干凈的 85W-140 機油。
CAUTION
斷面分裂式連桿需要的大端連桿軸承與鋸切式連桿不同。一臺發動機上可能混用斷面分裂式連桿和鋸切式連桿,所以將正確的連桿軸承安裝到正確的連桿類型上是非常重要的。未這樣做將會導致發動機嚴重受損。
單件式活塞需要帶油道的連桿和連桿上軸承以潤滑活塞銷連接部位。不要使用非鉆孔連桿或非鉆孔連桿軸承組裝單件式活塞。確保組裝單件式活塞時連桿軸承上的潤滑孔同連桿上的潤滑孔成一條直線。
CAUTION
單件式活塞的活塞銷比鉸接式活塞的活塞銷短。不要將單件式活塞的活塞銷用于鉸接式活塞中。同樣,不要將鉸接式活塞的活塞銷用于單件式活塞中。
單件式活塞中,連桿上的定位舌位于正對著深氣門孔的一側。
安裝活塞銷。
CAUTION
卡環必須完全座入活塞槽中,以免發動機在運轉期間損壞。
在活塞銷孔中安裝新卡環。
安裝活塞環。參考第 1 節中的步驟 001-047。
將活塞浸入盛有干凈的 15W-40 機油的容器中。
從容器中拆下活塞。從活塞中放掉多余的機油。
使用活塞環壓縮器(零件號 3164846)壓縮活塞環。參考第 1 節中的步驟 001-047。
當繼續使用活塞環時,確保活塞環匹配到所拆下的原來的活塞上。
檢查缸套能否繼續使用。參考第 1 節中的步驟 001-028。
當在舊缸套上安裝新活塞環時,采用以下步驟。參考第 1 節中的步驟 001-047。
組裝前,缸體和所有零件必須保持清潔。
使用一塊干凈不起毛的布清潔連桿和軸瓦。
不要潤滑軸瓦的背面。這樣會減小軸承的工作間隙,在發動機運行時會損壞軸承。
如果不使用新軸承,舊軸承必須裝回到拆下時所在的同一個連桿上。
將上軸承軸瓦裝到連桿上。
軸瓦定位舌 (2) 必須處于連桿蓋定位槽 (1) 中。軸瓦的端面必須與連桿蓋安裝表面齊平。
使用 Lubriplate™ 105(零件號 3163086)或等同物潤滑軸瓦的整個內周。
在缸套上涂一層干凈的 15W-40 機油。
對于耐磨環缸套,在缸套沉孔上涂一層清潔的 15W-40 機油。
安裝連桿導銷(零件號 5298634)。
使用壓縮機驅動裝置或盤車裝置旋轉曲軸,使待安裝的連桿的軸頸位于下止點。
將維修工具套件(零件號 5299448)中的活塞環壓縮器耐磨環適配器(零件號 5299339)安裝到缸套耐磨環沉孔中。
CAUTION
如果深氣門套未能與活塞裙冷卻噴嘴上的缺口正確對準,會嚴重損壞發動機。
使活塞冠深氣門孔對正發動機排氣側,活塞裙冷卻噴嘴缺口對正發動機進氣側。
如果深氣門套和活塞裙冷卻噴嘴缺口沒有在相對側,則活塞和連桿總成沒有正確裝配。解體活塞和連桿并正確組裝。
將連桿插入缸套內,直到活塞環壓縮器接觸到缸套頂部。
鉸接式活塞和單件式活塞在活塞冠頂部都有一指示箭頭,當活塞安裝正確時應指向發動機前端。
CAUTION
不得使用金屬沖頭將活塞敲入缸套內。否則會損壞活塞環和缸套。
將活塞環壓縮器抵住缸套或耐磨環適配器。將活塞穿過活塞環壓縮器推入缸套中。推動活塞,直到頂環完全進入缸套。
如果活塞不能移動自如,拆下活塞并檢查活塞環是否斷裂或損壞。
使用尼龍導銷將連桿和曲軸對正,同時將活塞和連桿總成推入到位。
拆下尼龍導銷。
CAUTION
斷面分裂式連桿需要的大端連桿軸承與鋸切式連桿不同。一臺發動機上可能混用斷面分裂式連桿和鋸切式連桿,所以將正確的連桿軸承安裝到正確的連桿類型上是非常重要的。未這樣做將會導致發動機嚴重受損。
將軸瓦安裝在連桿蓋中,軸瓦的定位舌(2)座入蓋上的槽(1)中。
使用清潔的 Lubriplate™ 105 多用途潤滑劑或等同物潤滑軸瓦與曲軸軸頸的配合面和連桿螺栓。
CAUTION
連桿蓋的 alpha 字母必須與連桿上的 alpha 字母相匹配,并且必須將兩個位置的字母對準后安裝,免損壞連桿和曲軸。連桿蓋的鎖舌必須朝向缸體的進氣側。連桿和連桿蓋的配合面必須干凈,否則發動機可能損壞。
將連桿蓋安裝在連桿上。
用清潔的發動機機油潤滑螺釘螺紋。
將螺釘旋入連桿并手動擰緊。
擰緊舊螺釘的步驟與擰緊新螺釘的步驟不同。
測量連桿側隙。
連桿側隙 | ||
mm | in | |
0.18 | 最小 | 0.007 |
0.48 | 最大 | 0.019 |
重復上述步驟,安裝其余的軸瓦和連桿蓋。
核實所有的耐磨環缸套沉孔是清潔、無碎屑的。
將耐磨環安裝到缸套沉孔中。
大部分的耐磨環是手動組裝,不需要額外的工具。
如果安裝困難,可使用一下維修工具:
將耐磨環放置到缸套沉孔的頂部。將環對準以使其平整地座落在沉孔頂部。
將缸套拉拔器板(零件號 3162462)裝進耐磨環的中心。安裝缸套拉拔器板時,使底部朝上,以便正確座合及對準。
將缸套安裝板(零件號 3164606)裝在耐磨環和拉拔器板的正上方。
緩慢向下擰安裝工具。將耐磨環壓進缸套沉孔中。
如果在把耐磨環按壓到位時出現嚴重失準,停止安裝并檢查有無損壞。
如果缸套和耐磨環均未損壞,重復以上步驟。
如果兩次嘗試之后耐磨環不能壓入,參考第 1 節中的步驟 001-028 獲取繼續使用指南,包括部件尺寸檢查等。
廢棄不符合繼續使用指南的部件。
測量耐磨環的高度以核實是否完全座入。
測量耐磨環從缸套頂部突出的量。使用深度規(零件號 3164438)。
如果目測耐磨環平整座入沉孔,每個缸套只需執行一次此高度檢查。
耐磨環不 應超出所列的最大高度。
缸套耐磨環最大突出量 | ||
mm | in | |
1.7 | 最大 | 0.067 |
如果測量結果超出最大值,那么耐磨環將干擾缸蓋密封墊卡箍負載。
拆卸耐磨環。檢查缸套沉孔中或耐磨環上有無碎屑。
WARNING
該部件的重量達到或超過 23 kg [50 lb]。為減小造成人身傷害的可能性,請使用提升設備或在他人的幫助下提升此部件。
WARNING
冷卻液有毒。避免兒童與寵物接觸冷卻液。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。
WARNING
美國的一些州和聯邦機構已經認定使用過的機油有致癌作用,而且能造成生殖疾病。應避免吸入機油蒸氣、吞服以及長時間接觸用過的機油。如果不再繼續使用,應按照當地環保法規進行處理。