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康明斯ISZ13升发动机介绍及气门间隙安装调整

    康明斯ISZ13升发动机项目背景


  • ISZ 13升发动机基于ISX和 ISM (两款发动机的技术)，开发的一款13升新发动机平台。该发动机增加了排量、配备XPI燃油系统、具备目前最新技术并共用其他康明斯发动机的控制系统。


  • 东风康明斯发动机有限公司将拥有这一新型发动机平台的全部自主知识产权。    研发的１３升全电控重型柴油机预期将于２００９年投产，功率范围覆盖４

    • ００到５４５马 力，产品可用于全车总重４０吨以上的重型卡车。


  • 产品外购件的开发基于中国国内地的供应商资源。零部件在中国国内进行生   产。具有较强的性能价格竞争力。

    • 理解发动机正式名称

  • 发动机名称：ISZ 13 CM2150
  • IS = 交互系统
  • Z = 发动机系列，“Z” 发动机为重马力发动机
  • 13 = 发动机排量
  • CM2150 = 发动机控制系统




  • DCEC发动机名称


  • DCEC发动机名称和图中显示的信息一致。



  • 发动机铭牌


  • 发动机铭牌位于摇臂室盖的顶部，提供有关

    • 2.

    发动机的型号标识和其它重要数据。

    3.

  • 与 DCEC 特约维修站联系时应当提供下列发

    • 4.

    动机数据。当查找备件时，必须提供铭牌上

    的下列数据：

    发动机生产序号  (ESN)控制零件目录  (CPL) 型号

    公告马力和转速。






  • 发动机序列号


  • 如果发动机铭牌丢失可以在发动机缸体的右后侧找到发动机生产序列号（如果此位置没有发动机序列号可到发动机左侧中间部位查找）


  • ECM铭牌
  • 电子控制模块 (ECM) 的铭牌位于 ECM 的前部。
  • 铭牌上的缩写解释如下：




  • P/N

  • =

  • 零件号

  • S/N

  • =

  • 生产序号

  • D/C

  • =

  • 日期代码。









  • 通用发动机技术规范


  • 缸径和行程：130mm×163mm
  • 排量：13L
  • 点火顺序：1-5-3-6-2-4
  • 曲轴旋转方向（从发动机前面看）： 顺时针
  • 进气门间隙：0.36mm
  • 排气门间隙：0.69mm
  • 发动机最小起动转速：150rpm
  • 发动机怠速最低:600rpm;最高：800rpm
  • 燃油系统：Cummins XPI
  • 控制模块：CM2150
  • 功率范围：425Hp --525Hp
  • 扭矩范围：1960Nm—2500Nm


  • 缸体


  • 缸体采用单件式灰铸铁材质， 整体铸造，经过刻蚀和硬化来降低噪声，设计为适合于重型后齿轮系以及缸体内置凸轮轴




  • 主轴承


  • 发动机主轴承采用的是三金属材料制成


  • 上轴承通过轴承背面的“UPR”来识别


  • 360度止推轴承定位在第四道主轴承上


  • 曲轴和曲轴齿轮


  • 一个曲轴后齿轮用于驱动机油泵和后齿轮系


  • 曲轴油封 (前和后)


  • 曲轴前油封采用压配合安装


  • 后曲轴油封


  • 后齿轮油封分为两部分
  • 内部的一部分随曲轴一起旋转，外面的一部分紧密的安装在飞轮壳上不能旋转
  • 曲轴后油封采用压配合安装


  • 缸套


  • 发动机采用可更换的 “湿式” 缸套。
  • 采用了一个“中间止动式” 设计。
  • 中间-止动用来在发动机缸体上给缸套定位。
  • 一个在缸套和缸体之间压配合面用于缸套和缸体孔的对中。
  • 在中间-止动区域的一个 O 型圈用于冷却液的密封。


  • 活塞和连杆


  • 活塞采用整体式活塞
  • 活塞的安装没有方向
  • 斜角剖分连杆
  • 在连杆大头和小头之间有一个机油油道
  • 在连杆和连杆盖中间的结合面不再需要加工
  • 每个连杆和连杆盖的表面都是唯一的
  • 表面必须进行保护
  • 配合不正确将造成损坏
  • 连杆大头朝向凸轮轴一侧
  • 连杆与连杆盖的表面不要进行清洗不能使用高压气体清洁，在清洁连杆时机油油道要堵死避免异物进入




  • 凸轮轴随动件
  • 有两个凸轮轴随动件，固定在缸体上


  • 前凸轮轴随动件控制1、2、3缸，后凸轮轴随动件控制4、5、6缸





  • 凸轮轴随动件安装侧隙

  • mm
    • in





  • 0.3
  • NOM




  • 缸体加强板


  • 全部发动机采用了缸体加强板
  • 有助于增强缸体的钢性，减小变形和噪音
  • 有助于降低发动机运转过程中的发动机噪音。



  • 飞轮


  • 飞轮和一个转速指示环为曲轴速度
  • /位置传感器提供发动机速度/位置信号
  • 飞轮上的定位销孔必须与曲轴上的定位销对齐
  • 后齿轮室


  • 后齿轮室安装在飞轮壳与缸体之间， 包含了发动机后齿轮系
  • 如果要拆卸后齿轮室需要拆下后齿轮室底部与油底壳连接的螺栓

  • 后齿轮室安装螺栓拧紧顺序





  • 发动机正时


  • 锁定销孔的位置在发动机左侧（曲轴的锁定销孔在压力侧燃油滤清器左侧，凸轮轴的锁定销孔在燃油滤清器盖顶部）
  • 正时销上的绿色带与正时销凸台表
  • 面对齐 ,表明工具安装到位



  • 发动机示意图



  • 正视图




    • 1.制冷剂压缩机

    2.制冷剂压缩机驱动皮带

    3.节温器壳体

    4.机油加注盖

    5.空气压缩机

    6.前齿轮室盖

    7.充电机和水泵皮带驱动

  • 机油加注口盖
  • 减振器

    • 10.油底壳

    1 .发动机前悬置

    12.风扇皮带轮

    13.水泵

    14.充电机惰轮皮带轮总成

    15.皮带张紧器、充电机和水泵

    16.制冷剂压缩机皮带张紧装置

    17.充电机

    18.涡轮增压器

    19.充电机支架




  • 左视图



    • 1.进气歧管接头（进气接头）

    2.进气歧管

  • 高压燃油泵
  • 曲轴箱呼吸器通风管
  • ECM OEM 线束接头
  • ECM 发动机线束接头


    • 3.摇臂室盖10.发动机转速传感器（飞轮）17.空气压缩机


    4.燃油油轨减压阀

    5.缸盖

    6.曲轴箱呼吸器壳体

    7.燃油回油管

    1 .起动马达

    12.燃油滤清器（吸油侧）

    13.燃油滤清器（压力侧）

    14.ECM 电源接头

    18.前齿轮室

    19.凸轮轴位置传感器

    20.机油标尺

    21.涡轮增压器控制阀。





  • 后视图


    • 1.燃油回油管

    2.冷却液温度传感器

    3.节温器壳体

    4.飞轮

    5.飞轮壳

    6.曲轴箱呼吸器通风管

    7.后齿轮室盖板

    8.进气歧管压力/温度传感器

    9.涡轮增压器控制阀




  • 右视图





  • 1.排气歧管

  • 9.  充电机

  • 17.机油滤清器座

  • 2.废气旁通阀

  • 10.输水管

  • 18.机油滤清器

  • 3.涡轮增压器

  • 1 .风扇皮带轮

  • 19.涡轮增压器机油回油管

  • 4.涡轮增压器机油供应管

  • 12.水泵

  • 20.后齿轮室

  • 5.出水口接头

  • 13.机油冷却器

  • 21.飞轮壳

  • 6.发动机前提升支架

  • 14.发动机前悬置

  • 22.发动机后吊耳

  • 7.节温器壳体

  • 15.冷却液滤清器

  • 23.机油加注口盖

  • 8.制冷剂压缩机

  • 16.冷却液进口接头






    • 顶视图




    • 1.冷却液温度传感器

    2.涡轮增压器进气口

    3.涡轮增压器压缩空气出口

    4.涡轮增压器废气旁通阀空气信号线

    5.涡轮增压器排气出口

    6.涡轮增压器废气旁通阀

    7.排气歧管

    8.后齿轮室

    9. 飞轮壳

    10.喷油器回油管

    1 .燃油油轨供油管

    12.喷油器供油管

    13.进气歧管压力/温度传感器

    14.进气歧管

    15.燃油油轨压力传感器

    16.涡轮增压器控制阀







  • 顶置机构的调整




  • 顶置机构设置（准备步骤）


  • 所有顶置机构间隙调整必须在发动机冷却状态下进行。稳定后的冷却液温
  • 度必须在 60°C [140°F] 或以下。
  • 从曲轴箱呼吸器上拆下软管。
  • 如有必要，可以拆下曲轴箱呼吸器。
  • 从摇臂室盖上拆下 14 颗螺栓和隔振垫圈总成。
  • 分别从摇臂壳上拆下摇臂室盖和密封垫。
  • 摇臂室盖密封垫可继续使用。拆卸或清洁时，不要损坏密封垫。








  • 顶置机构设置（调整）


  • 必须正确调整气门和发动机制动器，以使发动机高效运转。必须按照相应的数据调整气门和发动机制动器。
  • 所有气门和喷油器的调整必须在发动机冷却状态下（冷却液温度稳定在 60°C [140°F]  或以下） 进行。







  • 气门调整技术规范



  • mm



  • in

  • 进气门

  • 0.36

  • 标称

  • 0.014

  • 排气门

  • 0.69

  • 标称

  • 0.027




    • 29





  • 顶置机构设置（调整）


  • 气门设置标记位于减振器上。该标记对准齿轮室盖上的指示箭头。该指示箭头可能不易发现。指示箭头位于前齿轮室的左下角。为方便可见，可以使用 油漆笔标记指示箭头。
  • 使用盘车工具转动曲轴。
  • 曲轴旋转的方向为顺时针（从发动机的前面观察）。
  • 气缸从发动机前齿轮室向后端依次编号。
  • 点火顺序为1-5-3-6-2-4。









  • 顶置机构设置（调整）


  • 每个气缸有 2 个摇臂：
  • 长摇臂（E）是排气门摇臂。
  • 短摇臂 (I) 是进气门摇臂。
  • 参考附图的进气和排气门摇臂杆位置。









  • 顶置机构设置（调整）
  • 调整所有气门需要旋转曲轴  2 周。
  • 按照下列气门调整顺序表，调整所有的气门。
  • 调节好气门后，使用记号笔标记每个气门的设置。





  • 气门测量顺序

  • 沿旋转方向拖动发动机

  • 减振器位置

  • 设置气缸

  • 开始

  • A

  • 1

  • 转至

  • B

  • 5

  • 转至

  • C

  • 3

  • 转至

  • A

  • 6

  • 转至

  • B

  • 2

  • 转至

  • C

  • 4

  • 点火顺序为1-5-3-6-2-4






    • 32





  • 顶置机构设置（调整）


  • 这种调整可从任一气门的设置标记开始。在以下示例中，调整将从气门设置标记“A”开

    • 始，同时 1 号气缸的气门关闭并准备调整。

  • 顺时针旋转曲轴，直到减振器上的气门设置标记“A”对准前齿轮室上的指示箭头。
  • 该指示箭头可能不易发现。指示箭头位于前齿轮室的左下角。为方便可见，可以使用油

    • 漆笔标记指示箭头。

  • 盘动曲轴。









  • 顶置机构设置（调整）


  • “A”标记对准指示箭头时，1 号气缸的进气门和排气门必须关闭。如果这些条件不正确，必须重新调整 6 号气缸的气门。调整该气缸上气门是为使进气门和排气门摇臂杆松动，并且能够横向移动自如。
  • 进气门和排气门摇臂松动并且能够横向移动自如时，两个气门关闭。









  • 顶置机构设置（调整）


  • 当气门设置标记“A”对准前齿轮室上的指示箭头，并且待调整的气缸上的进气门和排气门关闭时，松开进、排气门上的调节螺钉锁紧螺母。
  • 选择符合所在环境温度的气门间隙技术规范的塞尺
  • 将塞尺插入跨接压板顶面与摇臂底部之间。











  • 顶置机构设置（调整）


  • 有如下两种不同的气门间隙调整方法。可采用任一方法，但扭矩扳手法被认为是最行之有效的方法。它无需感觉塞尺上的阻滞感。
  • 扭矩扳手法
  • 使用英寸-磅套筒扳手(通常用于设定顶部限位喷油器的预加载值），并拧紧调节螺钉。










  • 顶置机构设置（调整）


  • 接触法
  • 使用六角板手拧紧调节螺钉，直到感觉到塞尺上有轻微的阻滞感。
  • 将调节螺钉固定在图示位置。拧紧锁紧螺母时，不能转动调整螺钉。






  • 顶置机构设置（调整）


  • 锁紧螺母拧紧到正确的扭矩值后，检查并确认塞尺可在跨接压板顶面和摇臂推面间前后滑动时只有轻微的阻滞感。
  • 调节好气门后，使用记号笔标记每个气门的设置。
  • 如果使用接触法，试着将厚度为 0.03 mm [0.001 in] 的塞尺插入跨接压板和
  • 摇臂底部之间。如果可以插入更厚的塞尺，则气门间隙不正确。







  • 顶置机构设置（调整）


  • 调整相应气缸上的气门和发动机制动器（如果配备）后，旋转曲轴，并将下一个气门设定标记对准前齿轮室上的指示箭头。（以便调整下一个气门
  • 该指示箭头可能不易发现。指示箭头位于前齿轮室的左下角。为方便可见，可以使用油漆笔标记指示箭头。









  • 顶置机构设置（最后步骤）


  • 安装摇臂室盖
  • 用蒸汽清洗摇臂室盖并用压缩空气吹干
  • 清洁并用干燥、不起毛的抹布擦净可继续使用的密封垫按图示顺序拧紧螺栓
  • 运转发动机并检查运转是否正常以及有无泄漏。









  • 摇臂总成的安装





  • 摇臂总成的安装（一）


  • 摇臂总成必须安装在从发动机上拆卸时的同一位置。
  • 将摇臂轴总成安装到缸盖上。确保 3 号和 4 号摇臂轴支架有对压缩制动器的机油供油道。
  • 注: 这时用手拧紧安装螺栓。必须先调整摇臂侧隙再将螺栓紧固至最终扭矩值。







  • 摇臂安装侧隙



  • mm



  • in

  • 在端部

  • 0.188

  • 标称

  • 0.007

  • 每对内部摇臂

  • 0.5

  • 标称

  • 0.02





    • 42





  • 摇臂总成的安装（二）


  • 将 0.188 mm [0.007 in] 塞尺安装在 1 号进气摇臂和 1 号气缸的 1 号支架之间。
  • 朝发动机前部推动或用锤子敲打 1 号摇臂支架。
  • 拧紧 1 号支架安装螺栓。
  • 扭矩值:5n.m[44 in-lb]
  • 注: 这不是最终扭矩值。





  • 摇臂总成的安装（三）


  • 将 0.500 mm [0.020 in] 塞尺安装在 2 号进气摇臂和 2 号气缸的 2 号支架之间。
  • 朝发动机前部推动或用锤子敲打 2 号支架。
  • 拧紧 2 号支架安装螺栓。
  • 扭矩值:5n.m[44 in-lb]
  • 注: 这不是最终扭矩值。





  • 摇臂总成的安装（四）


  • 将 0.500 mm [0.020 in] 塞尺安装在 3 号进气摇臂和 3 号气缸的
  • 3 号支架之间。
  • 朝发动机前部推动或用锤子敲打 3 号支架。
  • 拧紧 3 号安装螺栓。
  • 扭矩值:5n.m[44 in-lb]
  • 注: 这不是最终扭矩值。





  • 摇臂总成的安装（五）


  • 检查 3 号支架和 3 号气缸的排气
  • 摇臂的间隙。应保持标称间隙
  • 0.188 mm [0.007 in]。
  • 将 1、2 和 3 号支架的螺栓拧紧到最终的扭矩。
  • 扭矩值:130n.m[96 ft-lb]





  • 摇臂总成的安装（六）


  • 将 0.188 mm [0.007 in] 塞尺安装在 4 号排气摇臂和 4 号气缸的 4 号支架之间。
  • 朝发动机前部推动或用锤子敲打 4 号摇臂支架。
  • 拧紧 4 号支架安装螺栓
  • 扭矩值:5n.m[44 in-lb]





  • 摇臂总成的安装（七）


  • 将 0.500 mm [0.020 in] 塞尺安装在 5 号排气摇臂和 5 号气缸的
  • 号支架之间。
  • 朝发动机前部推动或用锤子敲打 5 号支架。
  • 拧紧 5 号支架安装螺栓。
  • 扭矩值:5n.m[44 in-lb]





  • 摇臂总成的安装（八）


  • 将 0.500 mm [0.020 in] 塞尺安装在 6 号排气摇臂和 6 号气缸的
  • 号支架之间。
  • 朝发动机前部推动或用锤子敲打 6 号支架。
  • 拧紧 6 号支架安装螺栓。
  • 扭矩值:5n.m[44 in-lb]





  • 摇臂总成的安装（九）


  • 检查 6 号支架和 6 号气缸的进气
  • 摇臂的间隙。应保持标称间隙
  • 0.188 mm [0.007 in]。
  • 将 4、5 和 6 号支架的螺栓拧紧到最终的扭矩。
  • 扭矩值:130n.m[96 ft-lb]
  • 检查前面和后面总成的间隙是否正确。检查支架螺栓是否拧至正确的扭矩值。





  • 摇臂总成的安装（最后步骤）


  • 安装推杆和推管。
  • 安装发动机制动器（如果适用）。
  • 设置跨接压板。
  • 安装摇臂室盖。
  • 安装曲轴箱呼吸器。
  • 连接蓄电池。参考 OEM 维修手册。
  • 运转发动机，使之达到正常工作温度，检查是否正常工作。
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