曲轴箱窜气量过大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:
下面的步骤为针对上述情况而进行的窜气测量提供了一些通用指南。
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。
窜气测量结果也会受到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,以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:
如果在两个相同配置和相同尺寸的发动机上测量窜气,但它们的马力和额定转速不同,所测得的最大窜气值也将不同。
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,如果使用较小的计量孔窜气工具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。
窜气工具零件号
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计量孔尺寸 mm [in]
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3822476
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5.61 mm [0.221 in]
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3822566
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7.67 mm [0.302 in]
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测量曲轴箱窜气压力时,将水压表(零件号 ST1111-3)或等同物、压力表或传感器连接到窜气工具上。
下表说明了根据所使用的窜气工具测得的压力与流量的关系。
窜气换算表(5.61 mm [0.221 in] 计量孔,窜气工具零件号 3822476)
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mm [in] H2O
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升 [cfm] /分钟
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25.4 [1]
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27 [0.953]
|
50.8 [2]
|
40 [1.413]
|
76.2 [3]
|
48 [1.695]
|
101.6 [4]
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58 [2.048]
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127 [5]
|
64 [2.260]
|
152.4 [6]
|
71 [2.507]
|
177.8 [7]
|
76 [2.684]
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203.2 [8]
|
81 [2.860]
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228.6 [9]
|
86 [3.037]
|
254 [10]
|
90 [3.178]
|
279.4 [11]
|
94 [3.320]
|
304.8 [12]
|
98 [3.461]
|
330.2 [13]
|
102 [3.602]
|
355.6 [14]
|
105 [3.708]
|
381 [15]
|
109 [3.849]
|
406.4 [16]
|
112 [3.955]
|
431.8 [17]
|
115 [4.061]
|
457.2 [18]
|
118 [4.167]
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482.6 [19]
|
121 [4.723]
|
508 [20]
|
124 [4.379]
|
533.4 [21]
|
128 [4.520]
|
558.2 [22]
|
131 [4.626]
|
584.2 [23]
|
135 [4.767]
|
609.6 [24]
|
137 [4.838]
|
635 [25]
|
140 [4.944]
|
660.4 [26]
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144 [5.085]
|
685.8 [27]
|
147 [5.191]
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711.2 [28]
|
150 [5.297]
|
736.6 [29]
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154 [5.438]
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762 [30]
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157 [5.544]
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787.4 [31]
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160 [5.650]
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812.8 [32]
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163 [5.756]
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838.2 [33]
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166 [5.862]
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863.6 [34]
|
169 [5.968]
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889 [35]
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172 [6.074]
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窜气换算表(7.67 mm [0.302 in] 计量孔,窜气工具零件号 3822566)
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mm [in] H2O
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升 [cfm] /分钟
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25.4 [1]
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50 [1.766]
|
50.8 [2]
|
84 [2.966]
|
76.2 [3]
|
103 [3.637]
|
101.6 [4]
|
119 [4.202]
|
127 [5]
|
133 [4.697]
|
152.4 [6]
|
145 [5.121]
|
177.8 [7]
|
155 [5.474]
|
203.2 [8]
|
164 [5.792]
|
228.6 [9]
|
172 [6.074]
|
254 [10]
|
180 [6.357]
|
279.4 [11]
|
187 [6.604]
|
304.8 [12]
|
193 [6.816]
|
330.2 [13]
|
200 [7.063]
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355.6 [14]
|
206 [7.275]
|
381 [15]
|
211 [7.451]
|
406.4 [16]
|
217 [7.663]
|
431.8 [17]
|
222 [7.840]
|
457.2 [18]
|
226 [7.981]
|
482.6 [19]
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229 [8.087]
|
508 [20]
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235 [8.299]
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533.4 [21]
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239 [8.440]
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558.8 [22]
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242 [8.546]
|
584.2 [23]
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246 [8.687]
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609.6 [24]
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248 [8.758]
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下表说明了中马力发动机的通用窜气技术规范。由于发动机的类型、配置和规格繁多,因此这些技术规范只能作为一个指导,帮助确定是否出现了问题。这些技术规范不能作为发动机报废的极限值。
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,可以采用其他步骤来证实这一点。这些步骤包括:
中马力发动机窜气技术规范表
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新发动机或重装发动机的窜气技术规范 - mm [in] H2O
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用于故障诊断的窜气技术规范 - mm [in] H2O
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发动机型号
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窜气工具 3822476-5.61 mm [0.221 in] 计量孔
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窜气工具 3822566-7.67 mm [0.302 in] 计量孔
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窜气工具 3822476-5.61 mm [0.221 in] 计量孔
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窜气工具 3822566-7.67 mm [0.302 in] 计量孔
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A1400 和 A1700(自然吸气式)
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25.4 [1]
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25.4 [1]
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||
A2000 和 A2300(自然吸气式)
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25.4 [1]
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38.1 [1.5]
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A2000 和 A2300(涡轮增压式)
|
38.1 [1.5]
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50.8 [2]
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ISF2.8
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147.3 [5.8]
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711.2 [28]
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ISF3.8
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71.1 [2.8]
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254 [10]
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||
B3.3 Tier 1、2
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50.8 [2]
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101.6 [4]
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B3.3、QSB3.3 Tier 3
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101.6 [4]
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152.04 [6]
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||
B3.3、QSB3.3 Tier 4 Interim(小于 74 HP)
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50.8 [2]
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101.6 [4]
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||
B3.9、QSB3.9-30、B4.5、QSB4.5-30 和 B4.5s(自然吸气式)(小于 250 hp)
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25.4 [1]
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76.2 [3]
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||
B3.9、QSB3.9-30、B4.5、QSB4.5-30 和 B4.5s(涡轮增压式)(小于 250 hp)
|
101.6 [4]
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431.8 [17]
|
||
B3.9、QSB3.9-30、B4.5、QSB4.5-30 和 B4.5s(涡轮增压式)(大于 250 hp)
|
25.4 [1]
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127 [5]
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||
B5.9(自然吸气式)
|
50.8 [2]
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152.4 [6]
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||
B5.9 和 QSB5.9-30, (小于 250 马力)
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228 .6 [9]
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863.6 [34]
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||
B5.9 和 QSB5.9-30,(大于 250 马力)
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50.8 [2]
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228.6 [9]
|
||
ISB、ISBe、QSBe、ISDe、QSB5.9-44、ISB6.7 和 QSB6.7
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101.6 [4]
|
254 [10]
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||
C8.3
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203 [8]
|
457 [18]
|
||
ISB5.9 G CM2180、ISC、ISCe、QSC8.3、ISL、ISLe、L9, L9N 和 QSL9
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203.2 [8]
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304.8 [12]
|
||
B Gas International、B Gas Plus、B LPG Plus、B5.9G、B5.9 LPG
|
228.6 [9]
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889 [35]
|
||
C8.3G、C Gas Plus、L Gas Plus
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203 [8]
|
457 [18]
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ISB4.5 CM2350 B104
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152.4
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330.2
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测量窜气压力前,检查曲轴箱呼吸器管是否堵塞。
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。
选择正确的窜气测量维修工具用于所维修的发动机。参考本步骤中的中马力发动机窜气技术规范表。根据发动机类型和/或马力确定要使用的适当的窜气测量维修工具。
窜气工具零件号
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计量孔尺寸 mm [in]
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3822476
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5.61 mm [0.221 in]
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3822566
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7.67 mm [0.302 in]
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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:
对于曲轴箱通风滤清器位于摇臂室盖的顶部的 ISB CM2150 发动机,遵循下面的步骤连接窜气测量工具。
对于曲轴箱通风滤清器位于发动机的后部的发动机,使用以下步骤连接窜气测量工具。
对于曲轴箱通风滤清器位于摇臂室盖顶部的发动机,使用以下步骤连接窜气测量工具。
将适当的窜气维修工具连接到机油加注适配器的出口。参见本步骤中的中马力发动机窜气技术规范表。将水压表、压力表或传感器连接到窜气维修工具。
对于 ISC 和 ISL CM2150 以及 QSL CM2250 发动机,利用下面的步骤连接窜气测量工具。
发动机产生的窜气:
使发动机在额定转速和加载情况下运行,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。
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。
如果窜气符合技术规范,则拆下发动机窜气维修工具。
涡轮增压器产生的窜气:
在仍然安装着发动机窜气维修工具的情况下:
首选的涡轮增压器隔离方法:
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软管总成,带有两个切断阀(A 和 B)。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 [2-3 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。
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:
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。
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运动部件以降低人身伤害的可能性。
WARNING
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。
CAUTION
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。
CAUTION
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。
替代的涡轮增压器隔离方法:
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端口。
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:
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值的差值来确定涡轮增压器窜气压力的分配。
窜气压力差
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涡轮增压器产生的窜气
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最大:30%
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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。
如有安装,拆卸涡轮增压器机油回油管总成和切断阀。
检查发动机机油油位,必要时进行加注。
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。
空气压缩机产生的窜气:
在仍然装有发动机窜气维修工具的情况下,隔离空气压缩机(如果配备),以确定是否存在空气压缩机内部损坏从而导致了发动机曲轴压力过高。通过卸载空气压缩机来对其进行隔离。
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。
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。
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:
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。
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。
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。
窜气压力差
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空气压缩机窜气分配
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最大:30%
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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。
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。
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。参考设备制造商维修信息。
如果窜气符合技术规范,则拆下发动机窜气维修工具。
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:
在仍然安装着发动机窜气维修工具的情况下,测量排气制动器(如果配备)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。参考制造商的说明。
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。
拆下发动机窜气维修工具。
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。
基本发动机部件产生的窜气:
基本发动机部件也是造成曲轴箱窜气增加和曲轴箱压力高于正常值的因素。参考相应的发动机维修手册中第 TS 节中的曲轴箱气体(窜气)过量故障诊断症状树,评估其它可能引起窜气增加和高于正常曲轴箱压力的原因。下面列举了基本发动机部件的可能原因:
气门间隙过大或气门杆油封损坏。
缸盖气门导管过度磨损。
空气压缩机故障。
活塞或活塞环磨损或损坏。
发动机排气制动可以降低发动机在马达盘车工况中的转速,以产生额外的车辆制动力,并延长车辆行车制动器的使用寿命。
排气制动可以通过产生很高的排气背压而降低发动机转速。通过限制排气系统中的气流可以产生背压。只有油门踏板处于低怠速位置时才能启动排气制动。当油门处于低怠速位置时,发送到气缸的供油指令将不会减小制动系统的制动力。
排气制动的动作由一个电磁阀控制。该电磁阀可由发动机电子控制模块(ECM)控制。ECM 监测其传感器(比如:油门踏板位置和发动机转速传感器)并在出现适当的制动状态时,给制动电磁阀通电。
断开排气制动电磁阀。
松开制动器上的排气卡箍。
从排气系统中拆下制动器总成。
将制动器总成安装到排气系统中。
拧紧排气卡箍。
连接排气制动电磁阀。