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康明斯QST30柴油机、柴油发电机组维修手册之发动机活塞、活塞冷却喷嘴、活塞环、活塞和连杆总成的拆卸组装维修技术规格参数的测量标准

时间: 2019/1/5    


康明斯QST30柴油机、柴油发电机组维修手册之发动机活塞、活塞冷却喷嘴、活塞环、活塞和连杆总成的拆卸组装维修技术规格参数的测量标准
 活塞

拆卸

活塞与连杆必须作为一个总成拆卸。参考第 1 节中的步骤 001-054。

注 : 工厂安装的右排活塞有不同的零件号,与工厂安装的左排活塞尺寸不同。小直径活塞标有“S”,位于右排。大直径活塞标有“L”,位于左排。

一旦拆下,立刻在每个活塞上贴上带气缸号和排的标签。

注 : 在活塞上贴标签有助于安装,确保继续使用的活塞安装在正确尺寸的缸套中。关于缸套尺寸信息,参考以下步骤。参考第 1 节中的步骤 001-028。

注 : 在维修时只有标有“S”的小型活塞可供出售,它可用于任一排和所有尺寸的缸套。关于缸套尺寸信息,参考以下步骤。参考第 1 节中的步骤 001-028。

注 : 维修零件和工厂零件可以混用。

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拆解

按照下列步骤拆解活塞和连杆总成。参考第 1 节中的步骤 001-054。

注 : 按照下列步骤检查活塞环。参考第 1 节中的步骤 001-047。

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清洁并检查能否继续使用

 CAUTION 

确保所用的清洗溶剂适用于球墨铸铁。使用错误的溶剂可能造成活塞损坏。


把活塞浸在装有对球墨铸铁适用的清洗溶剂的容器中至少30分钟。

用热肥皂水和非金属刷子清除积碳。

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 CAUTION 

不要使用金属刷。钢刷会损坏活塞环槽。不要用玻璃喷丸清洁活塞环槽。可使用零件号为3822735的胡桃壳或塑料喷丸对活塞环槽和活塞顶进行喷丸处理。用最小的有效压力,并且不要长时间集中喷射一个区域。塑料喷丸的推荐工作压力是276 kPa [40 psi]。


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 WARNING 

使用蒸汽清洗器时,戴上安全眼镜或防护面罩,并穿上防护服。热蒸汽可能会造成严重的人身伤害。


 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。


用蒸汽清洁活塞。用压缩空气吹干。

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检查活塞的燃烧室部位、活塞顶和活塞销孔有无裂纹或损坏。

不要使用有裂纹的活塞。如果发现裂纹,必须更换活塞。

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注 : 使活塞在大约 21°C [70°F] 的室温下静置 24 小时后再记录所有的活塞测量值。

必须使用新的活塞环和塞尺检查活塞环槽。

将新活塞环放入环槽中,使其与活塞的外径平齐。安装一个 0.14 mm [0.0055 in] 的塞尺。如果塞尺可以毫无阻力地插入环槽中,则说明磨损严重。更换活塞。

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检查环槽。如果环槽的背面有明显的隆起,则必须更换活塞。

如果环槽外径上形成一个唇缘,则必须更换活塞。

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将顶环和第二道环安装到活塞上。参考第 1 节中的步骤 001-047。

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将一个新环放在顶环槽中,使其与活塞环槽底部的外径齐平。安装一个 0.178 mm [0.007 in] 的塞尺。

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测量活塞周围的四个等距位置。

对第二环槽重复这些步骤。

如果塞尺在任何位置都能无阻力地进入环槽,说明磨损过度且必须更换活塞。

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测量并记录活塞销孔内径,如图所示。

如果内径测量值符合技术规范,则必须更换活塞。

活塞销孔内径
mm in
52.035 最小 2.0486
52.450 最大 2.0490

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测量活塞销外径。

活塞销外径
mm in
51.994 最小 2.0470
52.000 最大 2.0472

检查活塞销有无拉痕、凿痕和过度磨损。

如果有任何拉痕、凿痕或过度磨损,更换活塞销。

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在活塞销孔 (1) 的中心线处测量活塞。活塞的测量点 (2) 应位于活塞裙的底部边缘。

活塞裙外径(位置 1)
mm in
139.900 最小 5.5079
139.940 最大 5.5094

活塞裙外径(位置 2)
mm in
139.880 最小 5.5071
139.920 最大 5.5086

如果活塞符合技术规范,进行更换。

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组装

按照下列步骤装配活塞和连杆总成。参考第 1 节中的步骤 001-054。

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安装

对于 QST30 系列发动机,必须将活塞和连杆作为一个总成安装。使用以下步骤了解安装说明。参考第 1 节中的步骤 001-054。

如果继续使用活塞,必须安装到相同的气缸并使用相同的或新的缸套。

大活塞不得安装在小的缸套中。

注 : 工厂安装的右排活塞有不同的零件号,与工厂安装的左排活塞尺寸不同。小直径活塞标有“S”,位于右排。大直径活塞标有“L”,位于左排。在维修时只有标有“S”的小型活塞可供出售,它可用于任一排和所有尺寸的缸套。关于缸套尺寸信息,参考以下步骤。参考第 1 节中的步骤 001-028。

注 : 维修零件和工厂零件可以混用。

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活塞冷却喷嘴

准备步骤

 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,而且能造成生殖疾病。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。


 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 

该部件或总成重达 23 kg [50 lb] 以上。若要防止造成严重的人身伤害,一定要寻求帮助或使用合适的提升设备来提升此部件或总成。


  • 排放机油。参考第 7 节中的步骤 007-037。
  • 拆下油底壳。参考第 7 节中的步骤 007-025。
  • 拆卸机油吸油管。参考第 7 节中的步骤 007-035。
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拆卸

 CAUTION 

不要在活塞位于下止点时拆卸活塞冷却喷嘴。否则会损坏喷嘴并造成活塞故障。


注 : 为降低损坏的可能性,必须当正在维修的气缸处于上止点时才可以拆下活塞冷却喷嘴。

要拆下所有喷嘴,需要转动曲轴一整圈。

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拆下活塞冷却喷嘴安装螺钉和垫圈。

拆下活塞冷却喷嘴。避免接触气缸壁。

从孔中拆下喷嘴。

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清洁并检查能否继续使用

 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。


使用溶剂清洗活塞冷却喷嘴。用压缩空气吹干。

用压缩空气吹通机油油道。

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 CAUTION 

活塞冷却喷嘴的任何损坏都会造成发动机的严重损坏。


检查冷却喷嘴和螺钉有无裂纹、弯曲或其他损坏。检查喷嘴尖端有无毛刺或损坏。损坏的冷却喷嘴或螺钉不能维修。如果发现任何损坏,必须更换活塞冷却喷嘴或螺钉。

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安装

 CAUTION 

当将喷嘴插入孔中时,喷嘴总成的定位臂必须朝上。接触气缸壁将损坏喷嘴。


避免接触气缸壁。安装活塞冷却喷嘴,使供油孔对准缸体中的孔,并确保尖端指向气缸。

将 Loctite™ 242(零件号 3824040)涂抹到螺钉的螺纹上。

使用 Loctite 安装螺钉和垫圈并用手拧紧。

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缓慢转动曲轴。确保活塞冷却喷嘴和活塞之间没有干扰。

拧紧螺钉。

扭矩值:  38  n•m    [ 28 ft-lb ]
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最后步骤

  • 安装吸油管。参考第 7 节中的步骤 007-035。
  • 安装油底壳。参考第 7 节中的步骤 007-025。

 活塞环

测量

为检查活塞环开口间隙,可将活塞环装入将要使用的缸套中。使用活塞顶部将活塞环正确地装入缸套中。

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使用一把塞尺检查活塞环开口间隙。若不符合下列技术规定,则必须更换环。

mm in
顶部活塞环 0.42 最小 0.017
  1.00 最大 0.039
中间活塞环 0.42 最小 0.017
  1.00 最大 0.039
油环 0.37 最小 0.015
  0.61 最大 0.024

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安装

注 : 在将活塞组装到连杆上之前不要安装活塞环。

将油环扩张器与控油环分离。

将油环胀环装到活塞油环槽中,并通过在相对端中插入导向金属丝来连接胀环的两端。

使用活塞环扩张器,零件号 3823871。将控油环安装到扩张器上。

注 : 胀环的端隙必须距离控油环的端隙 180 度。不要重叠胀环的两端。

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按照顺序安装活塞的第二道环和顶环。使用活塞环扩张器(零件号 3823871)。

注 : 每个活塞环的压印侧必须朝上。

注 : 不要让活塞环的开口对准活塞销孔。

旋转活塞环直至活塞环开口的位置如图所示(活塞环错列以阻止窜气)。

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活塞和连杆总成

拆卸

 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,而且能造成生殖疾病。应避免吸入机油蒸汽、误吞以及长时间接触用过的机油。


 WARNING 

用过的机油必须根据当地的环保法规进行处理。


排放机油。参考第 7 节中的步骤 007-025。

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拆卸油底壳和密封垫。参考第 7 节中的步骤 007-025。

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拆卸机油吸油管。参考第 7 节中的步骤 007-035。

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拆下缸盖。参考第 2 节中的步骤 002-004。

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拆下活塞冷却喷嘴。参考第 1 节中的步骤 001-046。

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保护推杆槽、冷却液通道和机油油道,以防污染。

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 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。


 CAUTION 

不要用砂布或砂纸去除气缸套上的积碳。砂布或砂纸中的氧化铝或硅颗粒会造成严重的发动机损坏。不要在活塞环行程区域使用任何研磨剂。否则会损坏缸套。


使用细纤维研磨垫,如 Scotch-Brite™ 7448(零件号 3823258)或等同物以及溶剂去除积碳。积碳必须清除掉,但不必使表面看上去光洁如新。

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 WARNING 

为降低操作期间人身伤害的可能性,请戴上护眼罩。


清除积碳的另一方法是使用安装在电钻上的优质钢丝轮刷。

注 : 不要使用劣质的钢丝轮刷,因为在操作中钢丝会从钢丝轮刷上掉落,造成额外的污染。

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转动曲轴,使连杆盖位于下止点位置,以便进行拆卸。

松开连杆螺钉。

注 : 此时不要从连杆上拆下螺钉。

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 CAUTION 

不要使用冲击扳手松开连杆螺钉。如果使用动力工具松开,螺钉可能损坏。


连杆和连杆盖朝向左排凸轮轴的一侧均必须标有气缸号。检查连杆的标记是否正确。使用钢印标记任何未正确标记的连杆。

松开螺钉,直至连杆盖与螺钉头之间有 6 mm [1/4 in] 的间隙。

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用橡胶锤敲击连杆螺钉,使连杆盖从定位销上松开。

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气缸号和字母 "L" (下部)。

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 CAUTION 

小心不要让连杆损坏缸套内表面。


使用两个 11 mm 连杆导销,零件号 3163363。

安装导向销,以防止连杆掉落,损坏其他发动机部件。

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用 T 形柄活塞推杆将连杆推离曲轴。

推动连杆直至活塞环被推出缸套顶部。

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 CAUTION 

将活塞和连杆总成放在架子上,以降低损坏的可能性。


用双手取出活塞和连杆总成。

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编号中,确保已磨损的接合面正确配合。

使用标签标记活塞和连杆总成所属的气缸号。

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注 : 连杆是特定于右排或左排的。

在连杆和与其相配的连杆盖上刻有唯一编号( 并非 气缸号)。当把连杆和连杆盖装到发动机上时,连杆和连杆盖上的编号必须相符,并安装在发动机的同一侧。

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拆下连杆上轴承。

在轴瓦定位舌平面上标上气缸号和字母“U”(上)。

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拆解

使用活塞环扩张器(零件号 3823871)拆卸活塞环。

在活塞环上配一标签,在标签上记录活塞所属的气缸号。

按照下列步骤检查活塞环。参考第 1 节中的步骤 001-047。

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活塞和连杆 - 拆解

用内卡环钳拆下活塞两侧的卡环。

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 CAUTION 

不得使用锤子拆卸活塞销。用强力会使活塞变形,从而卡在缸套中。


注 : 在活塞和活塞销拆下时标记气缸号,以确保将来安装在同一个气缸中。

如果活塞销不能轻易用手拆下:

  • 将活塞和连杆总成安装进装有水的容器中。
  • 用沸水加热活塞 5 分钟。
  • 使用钝工具将活塞销推出活塞和连杆总成。
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清洁

使用以下步骤中的活塞清洗说明。参考第 1 节中的步骤 001-043。

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使用下述步骤清洁连杆。参考第 1 节中的步骤 001-014。

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检查能否继续使用

关于 QST30 系列发动机活塞的检查技术规范,参考以下步骤。参考第 1 节中的步骤 001-043。

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关于 QST30 系列发动机连杆的检查技术规范,参考以下步骤。参考第 1 节中的步骤 001-014。

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组装

 CAUTION 

卡环必须完全装入到活塞销槽中,以避免发动机在运转期间损坏。


注 : 卡环的平面侧必须朝外。

在每个活塞的活塞销孔中安装一个新卡环。

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 CAUTION 

QST30 系列发动机上的左排和右排连杆不可互换。左排连杆零件号为 3092935;右排连杆零件号为 3092932。使用错误的连杆将导致发动机故障。


 CAUTION 

不得使用锤子安装活塞销。活塞会变形,从而卡在缸套中。


注 : 活塞和缸套通过尺寸匹配:大(左排)和小(右排)。

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注 : 如果继续使用活塞,使用与拆下时匹配的活塞和销。

注 : 活塞在装配之前无须加热。活塞销为滑动配合。

将活塞冷却喷嘴切口 (1) 与连杆 (2) 大头端的锥形侧对准。

用清洁的发动机机油润滑活塞销和连杆衬套内径。

安装活塞销。

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注 : 卡环的平面侧必须朝外。

安装第二个卡环。

旋转两个卡环以确保它们完全装入环槽。

确保连杆转动自如。

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活塞环 - 组装

注 : 在将活塞组装到连杆上之前不要安装活塞环。

注 : 胀环的端隙必须距离控油环的端隙 180 度。不要重叠胀环的两端。

将油环扩张器与控油环分离。

将油环胀环装到活塞油环槽中,并通过在相对端中插入导向金属丝来连接胀环的两端。

使用活塞环扩张器,零件号 3823871。将控油环安装到扩张器上。

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注 : 每个活塞环的压印侧必须朝上。

注 : 不要让活塞环的开口对准活塞销孔。

按照顺序安装活塞的第二道环和顶环。使用活塞环扩张器(零件号 3823871)。

旋转活塞环直至活塞环开口的位置如图所示(活塞环错列以阻止窜气)。

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安装

如果继续使用旧的连杆和连杆盖,检查确保连杆和连杆盖上压印有气缸号。

如果安装新的连杆和连杆盖,连杆和匹配的连杆盖的一侧将刻有 R 或 L 标记以及一个唯一的编号(非气缸号)。

使用一个锤子和印章在右排上印 R 标记,左排上印 L 标记,并在刻印编号的同一侧印上气缸所属号。

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 CAUTION 

在安装连杆时,(左排和右排)连杆上压印的气缸号必须朝向左排凸轮轴。如果连杆安装不正确可能会导致发动机损坏。


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 CAUTION 

组装前,缸体和所有零件必须保持清洁。


 CAUTION 

不得润滑轴瓦的背面。这样会减小轴承的工作间隙,在发动机运行时会损坏轴承。


使用一块干净不起毛的布清洁连杆和轴瓦。

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注 : 轴瓦的定位舌 (1) 必须扣入连杆上的槽 (2) 中。轴瓦的端面必须与连杆盖安装表面齐平。

注 : 核实轴瓦中的所有机油孔与连杆中的机油孔对准。

如果不使用新轴承,旧轴承必须装回到拆下时所在的同一个连杆上。

将上轴承轴瓦装到连杆上。

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注 : 必须润滑整个缸套孔。

使用 Lubriplate™ 105 或等同物涂敷轴瓦的内径。

在缸套上涂一层厚厚的干净的 15W-40 发动机机油。

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将活塞和活塞环总成浸在一个盛有干净的 15W-40 机油的容器中。

将活塞和活塞环组件从容器中取出,沥尽过多的机油。

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注 : 每个活塞环的开口都不得与活塞销或其他活塞环的开口对准。如果活塞环的开口位置不正确,活塞环就不能正确密封。

注 : 胀环的端隙必须距离控油环的端隙 180 度。不要重叠胀环的两端。

按图示旋转并调整活塞环的开口位置。

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使用活塞环压缩机(零件号 4918212)压缩活塞环。

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安装尼龙连杆导销(零件号 3163363)。

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 CAUTION 

连杆和连杆盖上的气缸号必须相同。


转动曲轴,使待安装的连杆的轴颈位于下止点。

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 CAUTION 

安装连杆时,必须使连杆的倒角朝向曲轴连杆轴颈的圆角半径。如果连杆装反,会损坏曲轴。


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 CAUTION 

(左右两排的)连杆的轴承舌必须朝向左排凸轮轴,否则会损坏曲轴或连杆。


 CAUTION 

活塞尺寸必须与缸套尺寸匹配,否则会发生发动机损坏。


将连杆插入缸套,使轴瓦定位舌朝向发动机的左排凸轮轴侧,直到活塞环压缩机接触到缸套的顶部。

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 CAUTION 

不得使用金属冲头将活塞敲入缸套内。否则会损坏活塞环和缸套。


将活塞环压缩器顶住缸套。将活塞穿过活塞环压缩器推入缸套中。推动活塞,直到顶环完全进入缸套。

确保活塞在气缸中移动自如。如果活塞不能移动自如,拆下活塞并检查活塞环是否断裂或损坏。

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用尼龙导向销对准连杆和曲轴,同时将活塞和连杆总成推入到位。

拆下尼龙导销。

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 CAUTION 

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,否则会造成发动机损坏。


 CAUTION 

连杆盖和连杆的编号必须位于连杆的同一侧,以降低发动机在运转中损坏的可能性。


用干净的 15W-40 发动机机油润滑连杆螺钉的螺纹和垫圈。

安装连杆盖、螺钉和垫圈。

首先用手拧紧所有螺钉。

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拧紧连杆螺钉。参考第 1 节中的步骤 001-014。

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左右两排上的两个气缸(即 1R、1L、6R、6L)可以不用盘动发动机即可安装和拧紧活塞总成。

完成后,盘动发动机,以使 3、4、2、和 5 号轴颈位于下止点。

安装活塞。

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注 : 在安装和拧紧活塞总成之后返回检查所有的连杆螺钉扭矩是一个良好的维修习惯。

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注 : 两根连杆必须能够横向移动自如。

测量连杆齿隙。

连杆齿隙
mm in
0.180 最小 0.007
0.454 最大 0.018

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使用盘车工具旋转发动机至少两圈;然后检查缸套是否损坏。

如果存在损坏,拆下活塞并检查活塞环。

如有必要,进行更换。

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安装活塞冷却喷嘴。参考第 1 节中的步骤 001-046。

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安装吸油管。参考第 7 节中的步骤 007-035。

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安装油底壳。参考第 7 节中的步骤 007-025。

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安装缸盖。参考第 2 节中的步骤 002-004。

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加注油底壳。参考第 7 节中的步骤 007-025。

运转发动机,使之达到正常工作温度,检查有无泄漏。

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