陕汽重卡维修手册(中册).doc

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1、陕汽重卡维修手册康明斯 ISM 系列发动机陕 西 重 型 汽 车 有 限 公 司前 言陕汽重卡德龙和德御系列汽车部分配置了美国康明斯(Cummins)ISM 系列柴油机。目前，该系列发动机由西安康明斯发动机有限公司生产。康明斯 ISM 系列发动机是在原 M11 系列发动机的基础上改进提升的新系列产品，它的主要结构与 M11 系列基本相同，在某些部件的结构上进行了改进，特别是在电控燃料喷射系统上注入了新的内涵，使其能与整车其它系统(例如 ABS 制动防抱死装置)的 ECU(中央处理器)联网，使整车电控系统提高到了一个新的水平。目前，供陕汽重卡配套的 ISM 系列发动机有欧 II 和欧 III 排

2、放标准的十几种机型。本手册重点介绍 ISM 系列发动机的主要结构特点、拆装程序、维修保养规范、电控基本原理、发动机主要部位的调整和常见故障的排除，以指导维修保养工作。由于编者水平的局限，在手册中难免出现错误和不足，还望广大维修人员批评和指正。陕西重型汽车有限公司 二 O 一四年十月目 录第一节 概述(1)第二节 ISM 系列发动机的性能与结构特点(6)第三节 ISM 系列发动机的电控系统(27)第四节 ISM 系列发动机的维修拆装(51)第五节 ISM 系列发动机的检查与调整(118)第六节 ISM 系列发动机的故障排除(128)第七节 ISM 系列发动机的使用与保养(133)第八节 ISM

3、系列发动机的维修专用工具(241)第一节 概述ISM 系列发动机是 1998 年 6 月在 M11 plus 发动机基础上开发的，ISM 发动机在 M11 发动机基础上，对内部与外部硬件做了部分改造和提升，并配备了新的发动机控制组件，修改了控制软件数据，使发动机的排放水平和性能得到了进一步提升。“ISM”是表示在 M 系列发动机基础上提升的新系列。 “IS”是英文“Lnteract System”(交互系统)的缩写。意思是说：传统的发动机是与离合器、变速箱、驱动系统、制动系统等各总成和系统分开工作和各自独立控制的，而“IS”交互系统的发动机控制系统可以与整车其它总成、系统的控制系统联网，形成“

4、交互”控制。也就是说，控制发动机的微电脑中央控制模块 ECM(在其它资料中大多称 ECU)和整车上其它系统的中央处理器，例如制动系统 ABS 防抱死装置的 ECU 可以联网，做到数据共享，达到减化信息采集，统一控制的目的。ISM 系列发动机在 M11 系列发动机基础上除了改进了部分硬件之外(例如使用了最新设计的燃油、机油滤清器和改进型的滤清器座以及最新设计的气门室盖)，还选用了机油压力与机油温度组合式传感器，以及全新式的 CM570 型发动机控制模块，并提供了两种位置(高位和低位)的安装方案。ISM 系列发动机是一个四气门、泵喷咀式的电控发动机。所谓泵喷咀，它类似于 P-T泵燃油系统，即高压燃

5、油完全是在喷油器内部产生的，因此它与常规的发动机不同的是各缸喷油器柱塞是靠凸轮轴，凸轮轴滚轮(俗称凸轮从动件)，挺杆和喷油器摇臂来驱动。然而它与原始的 P-T 喷油系统不同的是，喷油器的喷油正时，喷油量是由电控模块 ECM 控制喷油器上的电磁阀来实现的。因此完全实现发动机工作的电控化，从而实现动力性与经济性的最佳组合，以及达到欧 III 和欧 IIII 的排放水平。表 1-1 给出了目前陕汽重卡配套的各主要机型基本参数。表 1-2 给出了各主要机型各系统性能规范。 表 1-1 ISM 系列发动机基本性能参数型号排放标准最大功率 (千瓦/马力)最大功率转速 (转/分)最大扭矩 (牛顿米)最大扭矩

6、转速 (转/分)340E20250/340190016991200380E20280/380190018251200405E20298/450190020001200440E20欧 II324/440180021001200E380 30226/308190014101200E335 30246/335190014101200E340 30250/340190016991200E345 30254/345190017101200E380 30280/380190018251200E385 30283/385190018351200E420 30306/420190020101200 表 1-2

7、 ISM 系列发动机各系统性能参数项 目性 能 规 范型式6 缸直列水冷、增压中冷、 四气门、电控燃油喷射式缸径行程 (毫米)125147 排量 （升）10.8 压缩比16.2:1 点头顺序1-5-3-6-2-4 怠速 (转/分)600800 全负荷最低燃油消耗 (克/千瓦小时)199 无负荷电高转速 (转/分)2130 最高超速转速(最长 15 秒) (转/分)2600 进气方式增压空气中冷曲转动方向(从发动机前端看)顺时针净重940发动机重量(公斤)毛重986 重心距缸体前端(毫米)450基本 性能 参数重心上偏曲轴中心(毫米)191 干净滤清器152燃油最大进油阻力 (毫米汞柱)脏的滤清

8、器254 额定工况燃油最大回油阻力 (毫米汞柱)64 起动时172最低燃油压力 (千帕)1200 转/分时827 输油泵出口燃油进油温度 ()70燃油 系统燃油切断电磁阀线圈电阻 (欧姆)7.08.0怠速时70机油压力最低允许值 (千帕)1200 转/分时207 高位34油底壳容量 (升)低位26 装配 LF9001 滤清器机油总容量(升)39 前倾/后倾30/30机油在低位时的倾斜能力(度)油泵侧/排气管侧30/30润滑 系统机油节温器完全开启温度 ()116(全开距离 6 毫米)冷却液容量(仅限发动机) (升)9.5 节温器工作温度范围 ()8293节温器开启温度 ()8183节温器全开距

9、离 (毫米)11 发动机允许最高温度 ()100 发动机允许最低工作温度 ()70 冷却液流入附件内最大允许流量 (升/分)75.7冷却 系统 感应风扇控制温度 ()开启温度96关闭温度91 最大冷却液压力(无水箱压力盖,节温器关闭) (千帕)276 冷却液膨胀空间与系统总容量之比不低于19% 冷却液报警温度()104 干净的空滤芯254最大进气阻力(毫米水柱)脏的空滤芯635 增压器到进气歧管最大允许压降(毫米汞柱)152 通过空一空中冷器最大允许压降(毫米汞柱)152 增压器进气口温度较大气温度最大温升()15 进气歧管进气温度较大气温最大温升()30进气 系统中冷器进气管直径大于(毫米)

10、90 由排气管路与消音器产生的最大排气背压(千帕)10.0排气 系统排气管直径大于(毫米)125 系统电压(伏)24 0时640冷启动电流(安培)-18时900电气 系统ECM 供电电压(伏)6.51.正时齿轮室 2.附件驱动皮带轮 3.气门室盖 4.加机油口 5.31 针脚接头 6.飞轮壳 7.ECM控制模块 8.燃油泵 9.空压机 10.空压机连接器 图1-1 ISM系列发动机右侧面图1.柴油滤清器 2.排气歧管 3.进气歧管 4.进气温度传感器 5.进气压力传感器6.涡轮增压器 7.节温器 8.水泵 9.正时齿轮室 10.机油散热器 11.机油滤清器图 1-2 ISM 系列发动机左侧面图

11、1.曲轴减振器 2.风扇皮带轮 3.皮带涨紧轮 4.涡轮增压器5.气门室壳 6.气门室盖7.附件驱动皮带轮图 1-3 ISM 系列发动机前面图1.飞轮壳 2.飞轮 3.气门室盖 4.进气歧管 5.排气歧管 6.涡轮增压器图 1-4 ISM 系列发动机后面图第二节 ISM 系列发动机的主要结构特点康明斯 ISM 发动机的主要结构特点是其燃料喷射系统与众不同,它采用了中心布局四气门电控泵喷咀的燃料喷射系统。下面我们将各部件、各系统的结构特点重点做一个简单的介绍。一、发动机主要部位结构特点ISM 发动机与常规发动机相同，采用的是高强度框架式结构的气缸体和湿式缸套的结构，气缸盖采用六气缸整体式缸盖。曲

12、柄连杆机构与常规发动机没有什么重大区别。活塞则采用两体组合式活塞，如图 2-2，活塞由锻钢制造的顶部和铝合金的裙部组成，活塞环镶嵌在钢制的顶部，起到密封和快速传递热量的作用。与缸套精密配合的铝合金裙部一方面起到密封作用，同时起到导向作用，铝合金材质起到与缸套十分融合的磨合作用。在组装活塞连杆总成时，首先将活塞顶部与裙部装置在一起，然后用活塞肖将组合在一起的活塞与连杆装配成活塞总成，如图 2-1。图 2-1 活塞、连杆总成如图 2-3，锻钢制作的活塞顶部“W”形燃烧室采用园形的中心，在活塞顶部有四个避阀坑，用以防止活塞到上止点时与气门干涉。在锻钢制活塞顶上安置有两道气环和一道油环。如图 2-4，

13、两道气环有上、下环面之分，第一道气环为正扭曲设计，在上环面的顶边有一切槽，第二道气环为反扭曲设计，在下环面底边有一切槽以及有 2的锥面，其表面还有一层黑色的磷酸盐涂层，因此在组装活塞环时，要注意两道气环的上、下环面，切记不要装反。第三道油环没有上、下环面之分，装配时无需注意环面的反正(详见发动机装配一节)。图 2-2 组合式活塞图 2-3 活塞燃烧室图 2-4 活塞环截面形状二、正时齿轮机构ISM 系列发动机正时齿轮机构设置在发动机的前端，共有 8 个齿轮组成，它们都制成斜齿齿轮。如图 2-5，打开正时齿轮室盖，正时齿轮机构一目了然。正时齿轮机构内的所有齿轮，都是由曲轴齿轮驱动旋转的。曲轴齿轮

14、 1 热装并由键连接在曲轴的前端，在曲轴齿轮前端，还热装有一只曲轴法兰。曲轴齿轮在图 2-5 上被曲轴法兰和正时室壳所遮盖，曲轴齿轮的左侧，安装有一个中间齿轮 2，该中间齿轮同时与左下方的机油泵齿轮 3 和左上方的水泵齿轮 4 啮合，从而带动机油泵和水泵旋转工作。1.曲轴齿轮 2.机油泵水泵中间齿轮 3.机油泵齿轮 4.水泵齿轮位置 5.正时中间齿轮 6. 凸轮轴齿轮 7.附件驱动齿轮位置 8.转向液压泵中间齿轮 9.正时齿轮室壳图 2-5 正时齿轮机构曲轴齿轮的右上方与正时中间齿轮啮合，而正时中间齿轮 5 又分别与其上面的凸轮轴齿轮 6，右侧的附件驱动齿轮 7 以及右下方的转向助力液压泵中间

15、齿轮 8 相啮合,从而通过正时中间齿轮 5 分别带动凸轮轴齿轮 6,附件驱动齿轮和转向液压泵齿轮 8 旋转。显然，凸轮轴齿轮 6 的齿数是曲轴齿轮 1 的两倍，达到曲轴旋转 2 周，凸轮轴同步旋转一周的目的。值得说明的是：附件驱动齿轮虽然带动的是空压机和燃油供油泵旋转，但是附件驱动齿轮的齿数完全与曲轴齿轮相同，这是由于附件驱动齿轮还担负着正时标定的任务。如图2-6，在正时盖的右侧，与附件驱动齿轮同轴上，用园柱定位肖键连接着一只附件驱动皮带轮，在正时盖板上有一凸起的正时刻线，在附件驱动皮带轮某个位置上标刻有“1-6 TO”正时标记，当顺时针摇转附件驱动皮带轮上“1-6 TO”刻线标记与正时盖上的

16、正时刻线对齐时，此时发动机在一、六缸上止点位置，如果一缸在压缩上止点位置，则六缸必然在进、排气上止点，反之亦然。判断是否是上止点位置的最简单的方法，是观察进排气门是否全部关闭，换句话说，此时哪个缸的进、排气门摇臂与气门杆同时存有间隙，哪个缸就是压缩上止点。附件皮带轮上还标刻有“A” 、 “B”和“C”三个相距 120 度的刻线标记，这三个标记是用于检查和调整气门间隙，特别是检查和调整喷油器摇臂间隙所设置的(具体调整方法祥见发动机的调整一节)。图 2-6 附件驱动皮带轮上的正时刻线由于凸轮轴担负着进、排气门的开、闭，附件驱动皮带轮又担负着检查和调整气门间隙和喷油器摇臂间隙的位置标定，因此在曲轴齿

17、轮，正时中间齿轮、凸轮轴齿轮以及附件驱动齿轮的某个齿上分别刻有对齿标记刻线，在装配正时齿轮机构时，必须保证在一缸压缩上止点位置时，该四个齿轮上的刻线标记必须同时对齐，只有这四个齿轮上相对应的刻线标记对齐，才能确保发动机进、排气门开、闭的时间(配气相位)；喷油器的静态喷油正时等最关键的参数附合设计要求，也才能为燃油系统的电控打下一个基本的基础，使发动机的性能得以保证(详见发动机拆装一节)。值得指出的是：附件驱动皮带轮上，用于检查和调整气门间隙和喷油器摇臂间隙的刻线标记“A” 、 “B”和“C”与一、六缸上止点“1-6 TO”标记相差一定的角度。换句话说，我们在调整常规发动机气门间隙时，是将一缸(

18、或六缸)置压缩上止点位置(两次调整法)，而在调整康明斯 ISM 系列发动机的气门间隙和喷油器摇臂间隙时，发动机所置的位置并不是一、六缸压缩上止点位置，而是置于一、六缸上止点前某一个角度的位置上，这主要是适应喷油器间隙调整的要求而设置的。如果在维修保养中仅需检查和调整气门间隙，显然还可以按常规发动机的调整方法进行。这是康明斯发动机与常规发动机的不同之处，至于其中的原理，我们将在发动机调整一节中祥尽的进行介绍。三、配气机构配气机构是控制发动机进、排气门开启和关闭的机构，它由凸轮轴齿轮、凸轮轴、凸轮轴随动件、气门挺杆、气门摇臂、气门弹簧和进、排气门等组成。ISM 系列发动机是四气门发动机，每个气缸有

19、两个进气门和两个排气门。进、排气门的排列位置见图 2-7。图 2-8 是气门室内的摇臂，每一个气缸都有三只摇臂，其中长摇臂是排气门摇臂，短摇臂是进气门摇臂，中间的摇臂是喷油器的控制摇臂。E-排气门 I-进气门图 2-7 进气门和排气门排列位置图 2-8 气门摇臂和喷油器摇臂由图 2-8 可见，每只气门摇臂都通过无导向气门桥控制两只气门，图 2-9 所示即是进气门的气门桥和无发动机制动装置的排气门桥，图 2-10 所示为安置有发动机制动装置的排气门桥。气门桥的作用是每一只气门摇臂同时控制两个进气门或两个排气门，使两只气门在摇臂的作用下同步开启或同步关闭。图 2-9 进气门桥和无发动机制动装置的排

20、气门桥图 2-10 具有发动机制动装置的排气门桥气门摇臂的动作是通过凸轮轴以及滚轮式的凸轮轴从动组件和气门挺杆来实现的，图2-11 是凸轮轴组件，图 2-12 给出的是凸轮轴从动组件图片。图 2-11 凸轮轴组件图 2-12 凸轮轴从动组件如图 2-11，凸轮轴组件由凸轮轴和凸轮轴齿轮过盈配合热装在一起的，齿轮与轴通过键联接。凸轮轴齿轮与凸轮轴可以通过直键连接，也可以通过偏移键连接，所谓偏移键即是键的上半部分(装在凸轮轴齿轮的部分)和下半部分(装在凸轮轴键槽的部分)偏移了一定的角度，从而偏移键可以改变凸轮轴齿轮与凸轮轴的相对位置，从而改变了在运转中的曲轴与凸轮轴的相对位置，也即改变了发动机的配

21、气相位和静态喷油正时，偏移键有各种不同偏移量的标准偏键配套，装置不同偏移量标准的偏键，就可以调整发动机的配气相位和喷油正时，使其符合设计要求，调整步骤祥见“发动机静态正时调整”一节。如图 2-13，凸轮轴组件由一个凸轮轴档板及两只螺栓固定在正时室壳上，凸轮轴档板使凸轮轴保持在一个标准的轴向间隙范围内。如图 2-12，凸轮轴从动组件是由摇臂和支架组成，每只摇臂上装置一只滚轮，该滚轮与凸轮轴上对应的凸轮接触，从动件支架用螺栓将从动组件固定在缸体上。气门挺杆和喷油器挺杆就支撑在从动组件各摇臂的凹窝上，从而通过挺杆来控制气门摇臂与喷油器摇臂的动作。ISM 系列发动机由于采用四气门机构和泵喷咀式的燃油系

22、统，从而显得其配气机构较为复杂。四、燃料喷射系统ISM 系列发动机采用电控泵喷咀式的燃油喷射系统，燃油喷射的高压完全是在喷油器内部产生。燃油的喷射正时和喷油量是通过喷油器上的电磁阀完全由电子控制模块ECM 进行控制，从而达到各工况动力性、经济性以及排放的最佳匹配。图 2-13 凸轮轴的轴向定位燃油滤清器座 2.供油泵进油管 3.供油泵 4.断油电磁阀 5.供油泵出油管 6.ECM冷却板 7.喷油器供油管 8.喷油器回油管 9.电子控制模块ECU图 2-14 供油系统如图 2-14，燃油由油箱、燃油滤清器和供油管 2 提供给供油泵 3，供油泵是直接安装在空压机并与空压机同轴联接，在供油泵出油口处

23、设置有一个断油电磁阀 4，汽车的钥匙开关直接控制电磁阀的通断。由供油泵打出的低压燃油经出油管 5 接入电控模块 ECM 的冷却板 6，以冷却 ECM，最后经喷油器供油管 7 流入气缸盖，为喷油器提供低压燃油。图 2-15 给出了喷油器总成外形图片。四气门结构使其实现喷油器在气缸的中心位置垂直安装在气缸盖上，使喷油雾化均匀，有利于燃油的充分燃烧。在气缸盖内设置有专门的供油回路和回油回路。供油回路直接接通喷油器的进油孔，喷油器内多余的燃油由回油孔流入气缸盖的回油回路经回油管线流回油箱。如图 2-15，喷油器上的进油孔(也即气缸盖上的供油回路)与回油孔(也即气缸盖上的回油回路)是用三道“O”形密封圈

24、封闭隔绝的，三道“O”形密封圈的颜色不同，装配时应注意不要搞错。燃料喷射的高压完全是在喷油器内部产生。如图 2-16，凸轮轴经凸轮轴从动件和挺杆控制喷油器摇臂 1 往复压动喷油器柱塞，在喷油器体内产生高压燃油，经喷油咀喷射出雾化的燃油。1.喷油器体 2.进油孔 3.回油孔 4.电磁阀 5.喷油器柱塞图 2-15 喷油器总成1.喷油器摇臂 2.喷油器 图2-16 喷油器的驱动值得指出的是，摇臂压动喷油器柱塞仅是为高压喷射提供了先决条件，何时喷射(即喷油正时)以及喷射量则完全取决于 ECM 控制的喷油器电磁阀，ECM 根据驾驶人员的指令(油门踏板的行程)和即时的发动机状态(机油温度、冷却水温度、进

25、气压力各项参数)控制喷油器电磁阀的通断时间以及持续的时间，决定了发动机的喷油正时和喷油量，从而达到发动机最佳的输出状态。有关电控喷射系统的祥细原理祥见“ISM 发动机的电控系统概述”一节。喷油器摇臂是高质量锻钢结构，具有极高的强度和可靠性，采用可更换的衬套(如图 2-17)。在维修保养中，除了需要检查和调整进、排气门摇臂的间隙，同时还需要检查和调整喷油器摇臂与喷油器柱塞的间隙。图2-17 喷油器摇臂虽然喷油正时是由 ECM 控制的，但如果该间隙值与标准相差较大也会直接影响喷油正时的准确性。具体的调整步骤祥见“发动机调整”一节。五、润滑系统ISM 系列发动机的润滑系统与常规发动机没什么不同。机油

26、滤清器采用组合式机油滤清器，可延长机油和滤清器的更换周期。如图 2-20，机油泵采用的是齿轮油泵镶嵌式结构，即机油泵整体镶嵌在正时齿轮室壳内，并由曲轴齿轮通过机油泵中间齿轮带动旋转。1.机油泵 2.压力调节阀 3.回流油底 4.安全阀 5.回流油底 6.机油节温器 7.机油冷却器 8.机油滤清器旁通回路 9.组合式机油滤清器 10.机油滤清旁通阀 11.至附件驱动空压机 12.正时齿轮机构图 2-18 润滑系统图 2-19 组合式机油滤清器在机体的主油道上安装有两个卸荷阀，一个是机油泵安全阀，另一个是直接影响机油压力的溢流阀(如图 2-21)。康明斯 ISM 系列发动机是高强化柴油机，正常工作

27、时活塞的热负荷较高，因此单靠冷却水在缸套外围冷却活塞已远远不够，和常规的高强化柴油机一样，对应每一个气缸的活塞位置，在缸体上均安置有一个活塞机油冷却喷咀，如图 2-22，在发动机运转时，机油喷咀向活塞内顶面喷射机油，达到强制冷却活塞的目的，热的机油再通过机油换热器由冷却水来冷却。1.正时齿轮室 2.机油泵图 2-20 机油泵图 2-21 两个卸荷阀图 2-22 活塞机油冷却喷咀机油换热器(俗称机油冷却器)安置在发动机前视左侧，如图 2-23。在换热器座内安置有机油节温器，当机油温度在 106时开启，115时全开，节温器全开行程至少 6 毫米，以控制流经机油换热器的流量。机油换热器是管式结构，如

28、图 2-24，在组装时应注意接头 O 形圈的密封性。图 2-23 机油节温器图 2-24 机油换热器如图 2-25，在机油滤清器座内安置有机油旁通阀,当滤芯阻力达到 2.6 公斤/cm2 时，旁通阀打开，机油不经过滤直接进入主油道。图 2-25 机油滤清器旁通阀康明斯 ISM 系列发动机是高强化柴油机，必须按规定要加入标准强度和粘度牌号的润滑油(详见“发动机保养”一节)。ISM 系列发动机缸体专门在凸轮轴下方铸造出机油存储油槽，如图 2-26，它的主要作用是增大了整机机油的存储量，降低了油底壳机油油面高度，防止连杆浸油造成的功率损失，减少机油充气的机会。图 2-26 缸体集油槽图 2-27 润

29、滑系统流程图图 2-27 给出发动机润滑系统的流程图。六、冷却系统ISM 系列发动机的冷却系统与常规发动机基本相同，图 2-28 给出了冷却系统的流程图。图 2-28 冷却系统流程图冷却系统由水箱散热器、水泵、缸体水道、缸盖水道、出水管、节温器、机油换热器等组成。水泵安装在机体前视左侧正时齿轮室壳上(如图 2-29)，它是由曲轴齿轮通过机油泵水泵中间齿轮驱动旋转的。1.正时齿轮室壳 2.水泵 3.节温器 4.入水口 5.出水口图 2-29 水泵位置发动机体内的冷却水经入水口流入水泵，水泵排出的水经出水口流向节温器，当发动机冷却水温度低于 80时，节温器关闭，出水管的水又流回发动机形成小循环，使

30、发动机迅速升温。当发动机冷却水温度高于 8090时，节温器阀芯开启，打开出水管通向散热水箱的通道，冷却水温度越高，节温器阀芯开启度越大，通向散热水箱的流量也就越大，冷却强度越高，从而保持发动机水温在 7095的正常范围内。康明斯 ISM 系列发动机要求常年使用乙二醇冷却液(俗称防沫液)。冬天加注防冻液而夏天直接加注水的作法，会使缸体、缸套早期腐蚀，特别易造成缸套胶皮圈的萎缩而漏水，因此使用中建议常年加注防冻液。冷却液中乙二醇的含量越高，则防冻液的冰点越低(详见“发动机保养”一节)。七、进、排气系统ISM 系列发动机是废气涡轮增压、空一空中冷型发动机。进气系统的关键部件是增压器和中冷器。增压器的

31、主要作用是在不改变发动机体积和结构的情况下，提高发动机的进气量(或称提高发动机的充气系数)，进而同比增加喷油量，从而提高发动机的功率。此外，对于长期在高原运行的发动机可以进行进气补偿，使发动机充分发挥其动力。增压器还可以改善发动机的排放污染。ISM 系列发动机目前配套英国霍尔赛特(HOLSET)旁通阀式的增压器。单一的废气涡轮增压器，其增压效果是随发动机转速的平方成正比的。因此，一般的增压器在发动机低转速运行时，增压效果较差。为了提高低转速增压效果就需要提高增压器的转速，然而由于增压器转速的提高，使发动机在高转速动转时，增压比过大，从而带来发动机工作粗暴、增压器喘振等一系列问题。为了加大低速时

32、增压效果，提高低速时的扭矩，同时不至引起高速时大的增压比，在增压器的涡轮端增设了一个旁通阀装置，如图2-30，所谓旁通阀，即是在增压器涡轮的进气端开有一个旁通的活门，该活门由一个气缸推杆控制，气缸内有一膜片，由 ECM 控制的电磁阀决定进入气缸的气压，发动机在低速范围内工作时，电磁阀关闭，气缸推杆控制旁通阀关闭，来自发动机的排气全部作用在涡轮上，从而推动涡轮高速旋转，通过增压器泵轮为发动机进气增压。如图 2-31，当发动机转速增大到一定数值后，ECM 控制电磁阀打开，一定气压的增压空气作用在控制气缸的膜片上，克服膜片弹簧，推动推杆，使涡轮端的旁通阀门打开，使一部分排气通过旁通阀卸荷，从而保持增

33、压器的转速不再增加，既保持了发动机的输出功率，又不至使发动机过增压而粗暴工作。图 2-30 带旁通阀的增压阀图 2-31 旁通阀工作原理图 2-32 四级控制电磁阀旁通阀的开启、开度的大小完全由 ECM 通过电磁阀按予先设定好的规范来实现。如图2-32，康明斯 ISM 系列发动机采用两个电磁阀的所谓四级控制旁通阀装置，实现发动机增压特性的精确控制。图 2-33 空-空中间冷却器所谓“空一空”中冷器是指由空气冷却进气的空气中间冷却器。由于发动机的排气温度较高，增压器又是金属壳体，导热系数高，因此发动机在工作中增压器受排气高温的影响温度较高，如此增压器吹出的空气温度同样较高，使发动机原本进来的高压

34、空气，由于高温密度的减小，进气量相应降底。为了弥补空气密度减小带来的功率下降，将增压器吹出的热风经空气冷却器冷却，使其进气温度下降，密度增大，其效果等于进一步增压，使发动机功率恢复增压予期的效果，中冷器即是为完成这一任务而设置的。一般空一空中冷散热器均安置在发动机水箱散热器的前方(如图 2-33)。康明斯 ISM 系列发动机的排气系统与常规发动机没有什么两样。由于废气涡轮增压器的旋转是由排气吹动的，而增压后的空气又是提供给发动机进气的，因此发动机进、排气系统必须保证可靠的密封。也就是说，排气歧管与发动机的排气道、排气管道与增压器接头、增压器与中冷器连接管线和接头，中冷器与进气歧管、进气歧管与发

35、动机进气道的接头、垫片均不能漏气。进、排气系统任何一个部位漏气都会造成发动机功率的下降。康明斯 ISM 系列发动机的进、排气歧管均布置在发动机的同一侧，这是一般发动机不多见的。废气涡轮增压器安置在发动机进、排气同侧中央位置，有利于排气均衡顺畅。八、发动机制动器常规的发动机排气制动是在排气管道上面安装一只排气制动蝶形阀，当汽车长距离下坡时，开启排气制动开关，接通排气制动电磁阀，压缩空气通入排气制动工作缸，使蝶形阀门翻转堵塞排气管(同时控制发动机燃料系统断油)，从而利用发动机在排气冲程所产生的阻力迫使汽车减速。然而，这种老式的排气制动仅利用了发动机排气行程产生的阻力实现减速，制动功率较小，制动效果

36、较差。近年在发动机排气制动装置上又有新的突破，这就是在操纵发动机排气制动时，通过发动机制动装置打开发动机各缸的排气门，使发动机在四个冲程内均消耗汽车的动力起到减速的作用，这种装置统称为发动机制动器。康明斯 ISM 系列发动机就装置了一种称之为“捷克博”(Jacobs)的发动机制动器。捷克博发动机制动器是一种柴油发动机的缓速器。它有助于对车辆的减速和控制。当启动后，它会改变发动机排气门的运作，以至使发动机变成吸收动力的空气压缩机，它向车辆的驱动轮提供了一种减速或反拖的作用，从而使你可以不使用车辆的行车制动系统而改善对车辆的控制。其结果减少了对车辆行车制动系统的保养维护，缩短了动行时间，降低了整体

37、运行成本。捷克博发动机制动器是一种汽车缓速装置，它不是汽车停车装置，它不能替代汽车的行车制动系统，要使汽车完全停下来仍必须使用行车制动系统，然而，为了减速需要，特别是汽车长距离下坡时使用发动机制动器，不仅能使汽车减速，而且可使行车制动器保持冷却，从而能迅速提供它们最大的刹车能力。如图 2-34，捷克博发动机制动器是安装在气门摇臂支架上，每三缸安装一个。捷克博制动器在对应每个气缸的排气门气门桥的位置均设置有一个油缸活塞，每个油缸活塞均有一个电磁阀控制油缸活塞的进油。捷克博制动器安装后，均有油路与发动机机油油路相通。制动器的作用就是通过机油压力作用在油缸活塞上，通过排气门桥将发动机排气门打开，使发

38、动机在四个冲程中均消耗汽车的惯性动力，使汽车减速。A-油缸活塞 B-电磁阀图 2-34 Jacobs 制动器当汽车长距离下坡，驾驶人员操纵打开发动机制动开关时，ECM 向排气制动电磁阀和捷克博电磁阀同时发出开启的指令，使电磁阀打开，一方面捷克博电磁阀打开机油通向油缸活塞的通道，油缸活塞将发动机排气门开启，另一方面打开的排气制动电磁阀将压缩空气通向排气制动蝶形阀，堵住排气管通道，此时发动机在全部四个冲程中均呈现空压机的工况，而且排出的空气被蝶形阀堵住，从而对汽车产生一个消耗动能的阻力。对比捷克博发动机制动和老式的排气制动，我们会发现，捷克博制动器仅只是在老式的排气制动装置上加装了一个可以控制发动

39、机排气门开启的装置，使发动机仅靠排气冲程产生的阻力，扩大到四个冲程均产生阻力，因此大大地提高了制动力矩，使制动效果明显提高。捷克博制动器每三个气缸安装一个，因此它们可以分别投入工作，在汽车仪表盘上安置有一个发动机制动开关和一个制动强度开关，制动强度开关分“强”和“弱”两档，当制动强度开关拨到“弱”档时，仅有一个制动器即三个气缸起制动作用，此时制动强度较弱，当开关拨至“强”档时，两个制动器同时工作，发动机六个气缸同时起制动作用，制动强度增加一倍。捷克博制动器是通过 ECM 来控制的，从而可以使发动机制动进入自动控制。在离合器踏板，油门踏板等控制元件上均安装有行程开关式传感器，在汽车行驶中,可将发

40、动机制动器开关拨至“开启”位置，只要脚踩油门踏板在正常行驶位置时，发动机制动将停止工作，当完全放松油门踏板时，捷克博制动器才投入工作。此外，在制动器投入工作，汽车减速行驶时，如果此时需要换档，在换档的瞬间，只要脚踩离合器踏板，制动器将立即停止工作。捷克博制动器在发动机高转速效果最好，因此在使用制动器投入工作时，变速箱最好挂较低的档位，这也正符合长距离下坡减速的要求。为了避免发动机因制动器工作而熄火，ECM 控制捷克博制动器在发动机转速低于 1000 转/分时自动停止工作。图 2-35 一般排气门桥安装捷克博制动器的排气门桥与常规的排气门桥结构上有些区别，如图 2-35 和图 2-36，具有制动器的排气门桥在与捷克博制动器油缸活塞的对应位置上还有一个活塞肖装置，该活塞肖在制动器不工作时与制动器油缸活塞之间应有一定的间隙，该间隙的大小直接影响发动机制动的效果，因此在维修保养时，在检查和调整气门间隙的同时，还需同步检查和调整捷克博制动器间隙(详见“发动机调整”一节)。图 2-36 捷克博排气门桥