康明斯SB、ISBe、ISBe4、QSB4.5、QSB5.9和QSB6.7(共轨燃油系统)维修手册之活塞、活塞冷却喷嘴、活塞环、活塞和连杆总成拆卸组装维修技术规格与标准参数的测量介绍
活塞
CAUTION
不得使用喷丸法清洁活塞。喷丸材料嵌入铝中会导致活塞损坏。
CAUTION
不得在酸性溶液箱中清洁活塞。否则会导致活塞损坏。
将活塞浸入冷的零件清洗液中。
CAUTION
不要使用钢刷。钢刷会损坏活塞环槽。
使用高浓度清洁剂和热水的混合溶液清洗活塞。
CAUTION
不得使用活塞环槽清洗器,并且确保不得划伤活塞环槽内的活塞环密封表面。
使用断裂的活塞环切口清除活塞环槽内的残留物。
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。
CAUTION
不得在酸性溶液箱中清洗活塞和连杆。否则会损坏活塞和连杆。
在清洁剂溶液或溶剂中再次清洗活塞。
使用清洁的热水漂洗活塞。
用压缩空气吹干活塞。
有些活塞顶部中铸有冷却油道。清洗活塞时,应确保油道清洁无屑。
检查活塞裙部、销孔、顶部及活塞环槽有无损坏和磨损。
检查活塞销有无损坏和磨损。
对于排量为 3.9L 和 5.9L 的发动机
从活塞底部 12 mm [0.5 in] 处测量活塞裙部直径。
3.9L 和 5.9L 标准活塞裙部直径 | ||
mm | in | |
101.864 | 最小 | 4.0104 |
101.887 | 最大 | 4.0113 |
3.9L 和 5.9L 加大尺寸活塞裙部直径 | ||||
mm | in | |||
加大尺寸 | 0.5 mm | 102.364 | 最小 | 4.0301 |
102.387 | 最大 | 4.0310 | ||
1.0 mm | 102.864 | 最小 | 4.0498 | |
102.887 | 最大 | 4.0507 | ||
对于排量为 4.5L 和 6.7L 的发动机
从活塞底部 21.3 mm [0.84 in] (A) 处测量活塞裙部直径。
4.5L 和 6.7L 标准活塞裙部直径 | ||
mm | in | |
106.878 | 最小 | 4.2078 |
106.892 | 最大 | 4.2083 |
4.5L 和 6.7L 加大尺寸活塞裙部直径 | ||||
mm | in | |||
加大尺寸 | 0.5 mm | 107.378 | 最小 | 4.2275 |
107.392 | 最大 | 4.2280 | ||
测量活塞环间隙。使用新的活塞环测量活塞环槽间隙。
活塞环间隙 | |||
mm | in | ||
中间活塞环 | 0.040 | 最小 | 0.0016 |
0.110 | 最大 | 0.0043 | |
控油环 | 0.040 | 最小 | 0.0016 |
0.085 | 最大 | 0.0033 | |
测量活塞销孔。
活塞销孔 | ||
mm | in | |
40.006 | 最小 | 1.5750 |
40.012 | 最大 | 1.5753 |
测量活塞销直径。
活塞销直径 | ||
mm | in | |
39.997 | 最小 | 1.5747 |
40.003 | 最大 | 1.5749 |
根据发动机规格和应用类型,发动机可以配备两种活塞冷却喷嘴配置中的一种:
在低功率应用情况下通常使用鞍座式活塞冷却喷嘴,这些喷嘴都位于缸体侧的主轴承鞍座上。机油从主轴承供应。采用鞍座式活塞冷却喷嘴的缸体也可以加工为能够使用 J 形活塞冷却喷嘴。如果是这种情况,螺栓需要安装在 J 形活塞冷却喷嘴的位置。
J 形活塞冷却喷嘴位于发动机排气侧的主轴承鞍座之间。机油从发动机排气侧的缸体中的总油道供应。采用 J 形活塞冷却喷嘴的缸体也可以加工为能够使用鞍座式活塞冷却喷嘴。如果是这种情况,塞子需要安装在鞍座式活塞冷却喷嘴的位置。
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
为了减小人身伤害的可能性,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。如果不再继续使用,应按照当地环保法规进行处理。
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
拆下缸体加强板。参考步骤 001-089
WARNING
该部件重达 23 kg [50 lb] 以上。为避免造成人身伤害,请使用提升设备或在他人的帮助下提升该部件。
拆下曲轴。参考步骤 001-016
使用尺寸合适的冲头从顶部下压,拆下活塞冷却喷嘴或塞子。
将曲轴旋转到不同的位置,以便可以够到每个活塞冷却喷嘴和/或螺栓。
拆下活塞冷却喷嘴和/或螺钉。
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。
使用溶剂清洁 J 形活塞冷却喷嘴和缸体内的油道。用压缩空气吹干。
检查螺钉和 J 形活塞冷却喷嘴有无损坏。
CAUTION
不得使用锤子安装活塞冷却喷嘴。只能用手压入。使用锤子会导致部件损坏。
用手将活塞冷却喷嘴或塞堵推入就位。
使用平头冲子将喷嘴或塞堵推入凹槽。
CAUTION
即使活塞冷却喷嘴轻微地弯曲也能导致发动机严重损坏。如果在解体或组装过程中活塞冷却喷嘴弯曲或损坏,则进行更换。
将曲轴旋转到维修所需位置,一次一个气缸,安装活塞冷却喷嘴和/或螺栓。
利用长套筒驱动延长件,将螺钉和/或活塞冷却喷嘴安装到位。
拧紧螺钉。
WARNING
该部件重达 23 kg [50 lb] 以上。为避免造成人身伤害,请使用提升设备或在他人的帮助下提升该部件。
如果曲轴被拆下,将其装上。参考步骤 001-016
安装缸体加强板。参考步骤 001-089
安装机油吸油管。参考步骤 007-035
安装油底壳和油底壳密封垫。参考步骤 007-025
用清洁的机油注满发动机。参考步骤 007-037
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。
连接蓄电池。
运转发动机,检查有无泄漏,机油压力是否正确。
检查活塞环有无下列情况:
以下原因可造成磨粒磨损:
擦伤和拉伤可能由下列原因造成:
机油环堵塞可能由以下原因引起:
将活塞环装入要使用的缸孔内,测量活塞环间隙。将每个活塞环放置在缸体顶面 (A) 以下 89 mm [3.5 in] 处使环置于环回转区域之下,并使用活塞使其与孔吻合。
活塞环的类型和位置可以由活塞环的外形确定。
使用塞尺测量间隙。
3.9L 和 5.9L 发动机活塞环间隙 | |||
mm | in | ||
顶部活塞环 | 0.29 | 最小 | 0.011 |
0.58 | 最大 | 0.023 | |
中间活塞环 | 0.88 | 最小 | 0.035 |
1.37 | 最大 | 0.054 | |
机油 | 0.28 | 最小 | 0.011 |
0.77 | 最大 | 0.030 | |
4.5L 和 6.7L 发动机上采用了两种类型的活塞中间环。活塞环类型可通过环面上喷涂的涂层类型识别。
4.5L 和 6.7L 发动机活塞环间隙 | |||
mm | in | ||
顶部活塞环 | 0.30 | 最小 | 0.012 |
0.46 | 最大 | 0.018 | |
磷酸盐涂层中间环 | 0.82 | 最小 | 0.032 |
1.18 | 最大 | 0.047 | |
表面镀铬中间环 | 0.52 | 最小 | 0.021 |
0.88 | 最大 | 0.034 | |
机油 | 0.22 | 最小 | 0.010 |
0.58 | 最大 | 0.023 | |
如果活塞环间隙不在技术规范内:
B 系列发动机上使用了不同类型的连杆,具体使用哪种类型取决于生产发动机的工厂和生产时间。并非所有连杆都是可互换的。更换某个连杆时,确保其与其他连杆匹配。发动机中的所有连杆必须都是相同的。
并非所有连杆上都有零件号。将连杆与现有的连杆相配时,可能需要识别前者的外表特征。
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。
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。
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
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。
断开蓄电池电缆。
排放机油。参考步骤 007-037
拆下油底壳和密封垫。参考步骤 007-025
拆卸机油吸油管。参考步骤 007-035
拆下缸体加强板。参考步骤 001-089
如果发动机配备 J 形活塞冷却喷嘴,必须将其拆下,以防损坏部件。参考步骤 001-046
排放冷却液。参考步骤 008-018
拆下缸盖。参考步骤 002-004。
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。
旋转曲轴,直到活塞低于活塞环行程区域上的积碳。
用细纤维研磨垫(零件号 3823258)或等效物,以及溶剂清除积碳。
根据气缸位置对每个活塞作标记。
转动曲轴,使连杆盖位于下止点位置,以便进行拆卸。
根据气缸号位置标记每个连杆和连杆盖。
有些发动机带有外部 Torx 齿(E-12)。
松开连杆螺钉。
此时不要从连杆上拆下螺钉。
使用塑料锤敲击连杆螺钉以松开连杆盖。
CAUTION
在拆卸连杆盖时,不要损坏连杆或连杆盖的断面分裂的表面。如果断面分裂的表面损坏,必须更换连杆和连杆盖,有助于减小发动机损坏的可能性。错误的组装可能损坏连杆。
CAUTION
当将连杆盖放下时不要将连杆盖倒扣在断面分裂的表面上。会对断面分裂的表面造成损坏。
拆下连杆螺钉。
拆下连杆盖。
拆下连杆下轴承。
在轴承定位舌平面上标上缸号和字母“L”(下)。
将连杆和活塞总成推出缸孔。必须注意,不要损坏连杆或轴承。
拆下连杆上轴承。
在轴承定位舌平面上标上气缸号和字母“U”(上)。
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。
使用标签标记所拆下的活塞和连杆总成的缸号。
将连杆和活塞总成放入容器中,以免损坏。
使用活塞环扩张器(零件号 3823137)拆卸活塞环。
用内卡环钳拆下活塞两侧的卡环。
拆下活塞销。
不需要加热活塞。
从活塞上拆下连杆。
清洁并检查活塞和活塞销。参考步骤 001-043
检查活塞环。参考步骤 001-047
检查连杆。参考步骤 001-014
将卡环安装到活塞一侧的活塞销槽中。
用发动机机油润滑触针和触针孔。
3.9 L 和 5.9 L 发动机
握住连杆,使连杆的倾斜剖分面朝向远离你的一侧。将活塞安装到连杆上,以使“Front”(前)标记和/或箭头位于连杆的左侧。活塞底端的活塞裙上的缺口也将朝向远离你的一侧。
将活塞组装到连杆上。
将活塞销穿过活塞和连杆。
4.5 L 和 6.7 L 发动机
握住连杆,使连杆的倾斜剖分面朝向远离你的一侧。将活塞安装到连杆上,以使“Front”(前)标记和/或箭头位于连杆的右侧。活塞底端活塞裙上的缺口应正对着你。
将活塞组装到连杆上。
将活塞销穿过活塞和连杆。
开始时先将油环扩张器放在控油环槽。然后,安装控油环,随后是中间活塞环,最后安装顶部活塞环。
安装第二个活塞销卡环。
CAUTION
大多数活塞环看起来相似,其实有很大的差异。确保使用对于发动机零件号正确的活塞环。
顶部活塞环和中间活塞环的顶面可以通过“TOP”(顶部)字样或供应商识别标记(比如一个圆点)加以识别。组装时将“TOP”(顶部)字样或供应商识别标记朝上。
底环或控油环可两面安装。
安装这种两件式控油环时,必须使衬环的开口与控油环的开口成 180 度。
使用活塞环扩张器(零件号 3823137)将活塞环安装在活塞上。
活塞环的类型和位置可以由活塞环的外形确定。
组装前,缸体和所有零件必须保持清洁。参考步骤 001-026 来检查缸体的缸壁。
使用一块干净不起毛的布清洁连杆和轴瓦。
如果不使用新轴承,旧轴承必须装回到拆下时所在的连杆和位置上。
确保连杆和连杆轴承背侧面是清洁的,且没有任何碎屑。不要润滑连杆轴承的背面。
将上轴承轴瓦装到连杆上。
轴瓦定位舌必须处于连杆定位槽中。轴瓦的端面必须与连杆盖安装表面齐平。
对于断面分裂式连杆,上下连杆轴承轴瓦不能互换。
使用装配润滑剂(零件号为 3163087)或等效物涂抹在轴瓦的内径。
在缸体壁上涂一薄层干净的 15W-40 机油。
使用清洁的机油润滑活塞环和活塞裙。
按图示旋转并调整活塞环的开口位置。
每个活塞环的开口都不得与活塞销或其它活塞环的开口对准。如果活塞环的开口位置不正确,活塞环就不能正确密封。
对于 3.9 L 和 5.9 L 发动机,使用活塞环压缩器(零件号 3164330)压缩环。
对于 4.5 L 和 6.7 L 发动机,使用活塞环压缩器(零件号 4918294)压缩环。
转动曲轴,使待安装的连杆的轴颈位于下止点。
CAUTION
不按照此步骤操作将导致发动机严重损坏。
3.9 L 和 5.9 L 发动机
对准活塞顶部的“向前”标记和/或箭头,使其指向发动机前部。将连杆插入缸孔内,直到活塞环压缩器接触到缸体顶部。
连杆 (1) 的长端必须在发动机的进气侧。如果不是,核实活塞正确安装在连杆上。
CAUTION
不按照此步骤操作将导致发动机严重损坏。
4.5 L 和 6.7 L 发动机
对准活塞顶部的“向前”标记和/或箭头,使其指向发动机前部。将连杆插入缸孔内,直到活塞环压缩器接触到缸体顶部。
连杆 (1) 的长端和活塞裙 (2) 上的缺口将在发动机排气侧。如果不是,核实活塞正确安装在连杆上。
将活塞环压缩器顶住缸体。
将活塞穿过活塞环压缩器并推入缸孔中。
推动活塞,直到顶部活塞环完全进入缸孔。
小心地将活塞推入缸孔,同时将连杆引导至曲轴轴颈处。
将轴承安装到连杆盖上。
轴承定位舌 (2) 必须处于连杆盖定位槽 (1) 中。
使用装配润滑剂(零件号 3163087)或等效物润滑轴瓦内径。
使用清洁的 15W-40 机油润滑连杆螺钉螺纹,和连杆螺钉螺纹的下面部分。
CAUTION
在拆卸连杆盖时,不要损坏连杆或连杆盖的断面分裂的表面。如果断面分裂的表面损坏,必须更换连杆和连杆盖,有助于减小发动机损坏的可能性。
连杆和连杆盖的编号必须相同,并且必须装入正确的气缸中。连杆盖和连杆的编号必须位于连杆的同一侧,以免发动机在运转中造成发动机损坏。
安装连杆盖和螺钉。
使用带标记的套筒和扭矩扳手拧紧连杆螺钉。
使用扭矩加角度法,以交替顺序拧紧连杆螺栓。
不要测量连杆盖与曲轴间的侧隙。
测量连杆杆体与曲轴间的侧隙。
连杆和曲轴侧隙 | ||
mm | in | |
0.10 | 最小 | 0.004 |
0.33 | 最大 | 0.013 |
测量活塞在缸体燃烧面上的突出量。
对于 3.9 L 和 5.9 L 发动机,参考步骤 002-021。本步骤将确定要安装缸盖密封垫的正确级别。
对于 4.5 L 和 6.7 L 发动机,使用深度规总成(零件号 3823495)测量活塞突出量。不需要活塞或缸盖密封垫分级。
在缸盖上安装千分表并使之归零。
将千分表在活塞销正上方移动,以消除所有侧向运动。不要将千分表触头置于阳极化区域上。
旋转曲轴至上止点。顺时针和逆时针旋转曲轴,查找千分表最大读数。记录测量结果。
活塞突出量 | ||
mm | in | |
0.151 | 最小 | 0.006 |
0.485 | 最大 | 0.019 |
如果活塞突出量不符合技术规范,核实是否安装了正确的零件,和/或缸体燃烧面是否机加工不当。参考步骤 001-026
安装连杆盖时检查能否转动自如。如果曲轴不能转动自如,检查连杆轴承的安装和尺寸。
安装 J 形活塞冷却喷嘴(如果已拆下)。参考步骤 001-046
安装机油吸油管。参考步骤 007-035
安装缸体加强板。参考步骤 001-089
安装油底壳。参考步骤 007-025
安装缸盖。参考步骤 002-004。
向发动机加注机油。参考步骤 007-037
向发动机加注冷却液。参考步骤 008-018
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。
连接蓄电池电缆。
运转发动机,使之达到正常工作温度,检查有无泄漏。