康明斯QSK23柴油發(fā)動機服務介紹培訓（內(nèi)部資料）

Cummins QSK23

康明斯QSK23發(fā)動機服務介紹培訓

主要內(nèi)容：

康明斯QSK23發(fā)動機技術規(guī)范

康明斯QSK23發(fā)動機結構特點

康明斯QSK23四大系統(tǒng)

康明斯QSK23電子控制系統(tǒng)

康明斯QSK23發(fā)動機故障診斷

康明斯QSK23發(fā)動機技術規(guī)范

康明斯QSK23一般技術規(guī)范

功率（參考發(fā)動機銘牌）

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

缸徑和行程....... 170 mm x 170 mm [6.69 in x 6.69 in]

康明斯QSK23發(fā)動機重量：
          干重.................... 2858 kg [6300 lb]
          濕重.................... 2905 kg [6404 lb]

康明斯QSK23氣門和噴油器設置（冷態(tài)）：
          進氣門調整值............ 0.32 mm [0.013 in]
          進氣門極限值...... 0.30 至 0.34 mm [0.012 至 0.013 in]
          排氣門調整值............ 0.62 mm [0.024 in]
          排氣門極限值..... 0.60 至 0.64 mm [0.024 至 0.025 in]
          噴油器 OBC 方法調整（發(fā)動機內(nèi)）…. 32 N•m [24 ft-lb]

壓縮比.................... 16.0:1

曲軸旋轉方向（從發(fā)動機前端觀察）.................... 順時針

點火順序.................... 1-5-3-6-2-4

康明斯QSK23燃油系統(tǒng) 1

 發(fā)動機怠速轉速 700 ± 25 rpm 

 最大進油阻力：       

   - 干凈的燃油濾清器 100 mm Hg [4.0 in Hg]      

   - 臟污的燃油濾清器 229 mm Hg [9.0 in Hg] 

 燃油回油管阻力：       

   - 帶單向閥 0 到 21 kPa [0 到 3 psi]      

   - 單向閥已拆卸 14 到 34 kPa [2 到 5 psi] 

燃油泵和缸蓋之間的燃油單向閥（集成到燃油泵）：       

   - 開啟壓力 21 到 35 kPa [3 到 5 psi]

 發(fā)動機最低起動轉速 130 rpm 

康明斯QSK23燃油系統(tǒng) 2

 燃油回油管中的燃油單向閥：      

   - 開啟壓力 13 到 25 mm Hg [1/4 到 1/2 psi] 

 24 VDC 系統(tǒng)切斷閥電磁閥線圈電阻（歐姆）

      28 至 32 歐姆 

 燃油泵拖動壓力 — 最小 172 kPa [25 psi] @ 150 rpm 

 燃油泵壓力 — 最?。ㄔ诎l(fā)動機上測量）：      

  - 1500 rpm 1779 kPa [258 psi]      

  - 1800 rpm 2117 kPa [307 psi]    

  - 2100 rpm 2344 kPa [340 psi] 

康明斯QSK23潤滑系統(tǒng)

 機油壓力（用 15W-40 機油，107°C [225°F] 時）：      

 - 怠速時（最小允許值）       70 kPa [10 psi]     

 - 額定轉速時（最小允許值） 210 kPa [30 psi] 

 機油溫度：       - 最大 120°C [250°F] 

 機油濾清器容量：      

 - 組合式濾清器（兩個 LF9325） 5.3 升 [1.4 加侖] 

 機油集油槽容量：       

 - 高油位 52 升 [13.7 加侖]     

 - 低油位 42 升 [11.1 加侖] 

康明斯QSK23冷卻系統(tǒng)

 冷卻液容量（僅限于發(fā)動機）: 46.6 升 [49 夸脫] 

 節(jié)溫器工作范圍標準:     82° 到 94°C [180° 到 202°F] 

 最大冷卻液壓力（壓力蓋除外）: 241 kPa [35 psi] 

 最大允許頂部水箱溫度： 100°C [212°F] 

 頂部水箱最低推薦溫度: 70°C [160°F] 

 最大排氣時間允許值:     25 分鐘 

 最小允許保留容量或系統(tǒng)容量的 10%以較大者為準）:

    4.7 升 [4.9 夸脫] 

 最低允許壓力蓋壓力:     50 kPa [7 psi] 

康明斯QSK23進氣系統(tǒng)

最大允許進氣阻力（額定轉速和負載時）：      

   - 帶干凈的濾清器濾芯 380 mm H2O [15 in H2O]     

   - 帶臟污的濾清器濾芯 635 mm H2O [25 in H2O] 

 空-空中冷系統(tǒng)最大允許阻力（包括管路）： 

   - 最大（額定轉速時） 100 mm Hg [4.0 in Hg] 

康明斯QSK23排氣系統(tǒng)

背壓 — 最大（額定轉速和負載時） 

   75 mm Hg [3.0 in Hg] 

排氣管規(guī)格（正常可接受內(nèi)徑）：    

   - 所有規(guī)格 152 mm [6.0 in] 

康明斯QSK23有工業(yè)及發(fā)電機組兩種應用

 兩種應用都可選增壓中冷（空空中冷）或雙泵雙循環(huán)中冷（水中冷）進氣系統(tǒng)。

 工業(yè)應用版本發(fā)動機的飛輪殼提供了空壓機的安裝位置。

 發(fā)電機組應用版本的發(fā)動機使用另外的不帶空壓機安裝位置的不同的飛輪殼.

康明斯QSK23 發(fā)動機很好地填補了康明斯產(chǎn)品線. 在950馬力功率區(qū)間，該機器提供了較低的運營成本并可替代12缸V型發(fā)動機。

直列6缸結構跟現(xiàn)在的康明斯6缸機相比提供了更高的動力輸出。 

康明斯QSK23 是直列6缸機. 干重2608公斤。 比QSK19發(fā)動機長178毫米, 高76毫米，重635公斤.

康明斯QSK23用于工業(yè)市場有760馬力 及 950馬力兩種功率規(guī)格。 發(fā)電機組應用有最大到1200馬力的4種功率應用規(guī)格。

該發(fā)動機配備康明斯 Quantum HPI 燃油系統(tǒng)及 Quantum 電控系統(tǒng).

康明斯QSK23 發(fā)動機缸體是一個堅固的整體式鑄造件，設計成滿足重負荷需要。

曲軸由鍛鋼制造，軸頸采用感應淬火。主軸頸直徑140 mm 連桿軸頸直徑108 mm.

  缸套采用上部壓配合。 缸套的上部與缸體間用密封膠密封。 缸套的下部和QSK78發(fā)動機采用相同的密封, 一個縫隙密封環(huán)和一個黑色O型密封圈密封冷卻液而一個紅色O型密封圈密封機油。

活塞是整體式黑色可鍛鑄鐵。這將使得可減少活塞與缸套間的間隙從而減少機油消耗及活塞拍擊。

每缸兩個活塞冷卻噴嘴為冷卻活塞頭部及潤滑活塞銷提供充足的機油。要保證正確的活塞冷卻，活塞必須要正確安裝。安裝時，活塞標有 EX 的一側朝向發(fā)動機右側/排氣側。

后面的活塞冷卻噴嘴同時將機油噴向連桿頂部以潤滑活塞銷。

活塞頂環(huán)表面使用陶瓷鍍層以增加抗疲勞能力并減少磨損。第二道壓縮環(huán)為正扭設計.

曲軸箱通風采用開式曲軸箱通風系統(tǒng)。發(fā)電機組應用有兩個呼吸器。一個位于2號氣缸凸輪隨動件蓋上，另一個位于6號氣缸凸輪隨動件蓋上。工業(yè)應用僅在第2缸有一個呼吸器。

  安裝在缸體下部的金屬板用于提高缸體強度。 該金屬板安裝在缸體上使用與安裝油底殼相同的螺栓。 金屬板與缸體之間以及油底殼與金屬板間的密封都是通過密封膠實現(xiàn)的。

具有 105 mm 軸頸的凸輪軸高位安裝在氣缸體上。這種安裝位置使得推桿行程最短。

噴油器及氣門隨動件滾輪形線經(jīng)特殊設計并經(jīng)精細拋光， 這種設計減小了應力并提高了部件耐久性.

QSK23 發(fā)動機每缸有一個氣缸蓋。缸蓋和缸體一樣由灰鑄鐵制成。

  有7條螺栓擰緊缸蓋的燃燒室區(qū)域。這使得氣缸能密封200 Bar壓力并將缸套扭曲維持在最小。兩個小一點的缸蓋螺栓用于密封推桿腔。

  每缸有兩個進氣門，兩個排氣門.進氣門頭比排氣門頭（直徑）大 2 mm. 排氣門表面使用硬合金以降低磨損。

進氣門氣門倒角為 30度，排氣門倒角 45度。缸蓋內(nèi)有壓入的可更換的氣門導管及氣門座圈。 排氣門座圈使用硬合金以提高耐久性。

   缸墊的通道針對內(nèi)部流動的不同流體使用不同的密封材料。 紅色的密封機油通道, 黑色的密封冷卻液通道, 藍色的密封缸蓋螺栓周圍。

    鋁質搖臂室殼體安裝在缸蓋上方為搖臂軸提供安裝位置。搖臂室殼體與缸蓋間用密封膠密封。

要保證搖臂軸的正常潤滑, 搖臂軸有鉚釘?shù)囊粋缺仨毘虬l(fā)動機前端并且螺栓孔大的一 面朝下。

帶導向、可調整的氣門過橋實現(xiàn)一個搖臂驅動兩個氣門。

每個缸蓋的排氣口上有一個螺紋口設計成用于安裝排氣溫度傳感器。

康明斯燃油泵、機油泵及水泵由前齒輪系驅動。

康明斯機油泵和水泵裝載發(fā)動機的右側由曲軸前端通過一個惰齒輪驅動。

康明斯燃油泵裝在發(fā)動機左前部。 通過一個惰齒輪由前端曲軸齒輪驅動。燃油泵驅動齒輪裝在前齒輪蓋上，并驅動一個皮帶輪用于安裝驅動發(fā)電機皮帶。

康明斯前齒輪室蓋與缸體之間用密封膠密封。沒有密封墊。

康明斯后齒輪系驅動凸輪軸。 一個復合惰齒輪提供所需的速度降。這種布置提供了更小的噪音及更精確的噴油正時控制。

鑄鐵飛輪殼體為曲軸后油封提供了安裝位置。 空氣壓縮機（如果使用）也裝在飛輪殼體上。飛輪殼體與缸體之間用密封膠密封。

工業(yè)應用的康明斯QSK23發(fā)動機使用Schwitzer S500增壓器。發(fā)電機組應用使用 Holset HX82 增壓器。兩種增壓器都是機油冷卻。

一些發(fā)動機配備單件式進氣歧管，帶水中冷器。其它的使用兩件式進氣歧管和空空中冷器。

那些工作在極端寒冷條件下的發(fā)動機將使用水中冷器選項。這種結構避免了因極冷的環(huán)境空氣冷卻進氣導致的增壓壓力過高問題。對增壓空氣的過度冷卻提高了氣缸壓力，增加了發(fā)動機排放污染物并降低了發(fā)動機效率。

 

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

空氣壓縮機在安裝時需要對正時。要使空氣壓縮機正確正時，康明斯發(fā)動機必須處于1-6缸上止點。對正曲軸減震器上的TOP 1-6標記。

用手轉動空氣壓縮機直至上止點。面向空壓機驅動齒輪側，將空壓機順時針轉大約30度角，裝上空壓機。

康明斯機油泵裝在發(fā)動機前端.此三個齒輪泵以1.45倍曲軸轉速運轉。

康明斯機油泵裝在缸體上用兩個O型圈密封。

裝在康明斯機油泵內(nèi)的機油壓力調壓閥控制機油壓力。 當閥一側的壓力足夠克服彈簧張力時閥開啟，油泵出口側的部分機油回流至油底殼。

   康明斯發(fā)動機左側裝有兩個弗列加 LF9325 機油濾清器。濾清器內(nèi)有30微米全流濾清介質及10 微米旁通濾清介質。省去了旁通濾清器部分。

在每個機油濾清器內(nèi)都有一個旁通閥，設定開啟壓力為 241 kp (35PSI).濾清器阻力過大時，旁通閥前后壓差使其克服彈簧力開啟。這使得機油旁通流過濾清器，向發(fā)動機提供機油。

康明斯發(fā)動機右側有兩個機油冷卻器。 工業(yè)用發(fā)動機冷卻器是9片. 發(fā)電機組用發(fā)動機冷卻器是11片.

在暖機階段機油節(jié)溫器關閉使機油旁通流過冷卻器.這使機油能很快達到工作溫度，從而提高部件潤滑減少泵氣損失（機油變稀）.

康明斯水泵由發(fā)動機前方右側的惰齒輪驅動，轉速是曲軸的1.77 倍。在 2100 轉額定轉速，泵的輸出是每分鐘800 升。

康明斯節(jié)溫器殼體安裝在發(fā)動機缸體的上部水歧管上，位于水泵的上方。

   在進氣歧管上裝有一個冷卻液濾清器.弗列加 WF2075 濾清器，內(nèi)有SCA添加劑.

康明斯燃油濾清器裝在發(fā)動機左側.

康明斯燃油泵由前齒輪系驅動

康明斯QSK23 發(fā)動機所用噴油器類似于用于QSK45, QSK60及QSK78發(fā)動機上的噴油器。 但噴油器流量不同。

康明斯凸輪軸驅動的噴油器包含正時和計量油腔以及回油油道。四個O型密封圈將油腔分隔開。 此O型密封圈同時把機油和燃油分隔開。

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安裝在康明斯噴油器端部的密封環(huán)密封噴油器周圍的燃燒室。有四種厚度的密封環(huán)可供選擇， 以便在加工缸蓋后可獲得正確的噴油器突出量。

康明斯QSk23發(fā)動機需要燃油冷卻器。 正確的燃油溫度對燃油系統(tǒng)的正常工作非常重要。當燃油泵進口燃油溫度達到71℃(160℉)時，發(fā)動機會開始降低功率。

康明斯QSK23發(fā)動機燃油系統(tǒng)流程

康明斯QSK23發(fā)動機燃油系統(tǒng)

壓力傳感器裝在油泵出口燃油壓力緩沖管的末端，向ECM提供油泵出口壓力信號。

康明斯QSK23發(fā)動機燃油系統(tǒng)

康明斯控制閥總成有一個燃油進口和兩個燃油出口.執(zhí)行器控制通過出口的燃油流.燃油計量執(zhí)行器控制燃燒所需要的燃油量.燃油正時執(zhí)行器控制實現(xiàn)無極可變正時所需燃油量.

康明斯QSK23發(fā)動機燃油系統(tǒng)

康明斯燃油道集成在進氣管內(nèi)，包含正時、計量及回油油道。

康明斯QSK23發(fā)動機冷卻系統(tǒng)流程

康明斯QSK23發(fā)動機潤滑系統(tǒng)流程

康明斯QSK23進氣系統(tǒng)

康明斯QSK23排氣系統(tǒng)

康明斯QSK23進排氣系統(tǒng)流程框圖

  康明斯QSK23發(fā)動機的控制系統(tǒng)與QSK19, QSK45/60和QSK78相同，僅有兩個特別的地方：QSK23發(fā)動機不可選用CENSE或 Centinel 選項。關于控制系統(tǒng)信息可參閱QSK45/60發(fā)動機虛擬大學, 公告號 3898777.

轉速傳感器裝在飛輪殼體上對飛輪齒圈計數(shù)向ECM提供發(fā)動機轉速信息, 為 可變磁阻雙路線圈設計。

一些應用中，在進氣管和進氣歧管之間安裝了電阻加熱器。當進氣歧管溫度低于0攝氏度(32 華氏度)時，在鑰匙開關打開后加熱器工作30秒。當啟動發(fā)動機且轉速超過50rpm時， ECM撤銷對格柵加熱器的供電。

康明斯進氣歧管溫度和壓力傳感器裝在發(fā)動機前端下部的拐角處。

康明斯機油壓力傳感器裝在發(fā)動機左側主油道上.

康明斯冷卻液溫度傳感器裝在節(jié)溫器殼體上.

 康明斯QSK23 使用QUANTUM 高壓噴射燃油系統(tǒng).該系統(tǒng)控制噴油正時及燃油計量。

  康明斯機械驅動、開式噴嘴型噴油器及最新一代康明斯電控技術.提供精確燃油計量和無極可變噴油正時。

  康明斯執(zhí)行器控制燃油系統(tǒng)壓力.  執(zhí)行器內(nèi)線圈接收來自ECM的信號使執(zhí)行器內(nèi)的閥改變位置。這改變了閥的流通面積. 

康明斯燃油切斷閥線路有一個二極管用來保護ECM防止電壓擊穿。 (參見電路圖)

如果抱怨發(fā)動機功率低或有缺火的征兆，以下的方法可以用來確定缺火的氣缸。首先，停機并讓發(fā)動機冷卻。

為獲得最好的測試效果，把數(shù)字式溫度表顯示單位設成攝氏度，并使得排氣歧管溫度在開始測試時，溫度值必須不超過環(huán)境溫度20℃。

  標記排氣歧管6個排氣口的每一個。要確保6個氣缸都標記在排氣歧管上或下方相同的位置，以便在進行溫度測量時確保

  一致性。

用下表中的數(shù)據(jù)補償調整在第12分鐘時測得的溫度值。

把每個排氣出口補償后的溫度值加起來并計算平均溫度值。任何補償后的溫度值低于平均值超過20℃的氣缸被認為是不正常的。在此案中所有 氣缸都正常。

看另外一組數(shù)據(jù)，我們先根據(jù)氣缸所在位置對每缸的測試數(shù)據(jù)進行補償。下一步，計算平均值。最后，把每個缸的數(shù)據(jù)和平均值作對比。 在此例中，2號氣缸低于平均值超過20℃，被認為是不正常的。