摘要： 柴油发电机的可靠性除决定于零部件的材质、加工及后期的使用保养外，柴油机的装配也是影响其可靠性的基本因素。康明斯柴油发电机上有一些配合度要求较高的零件，为保持其良好的配合特性，相配合的零件上都有记号，在安装时要注意这些记号和标记，避免搞乱次序破坏原有匹配。康明斯公司在本文中对柴油发电机装配技术要点、以及零件要注意的标记和记号做了特别提醒，提高柴油发电机修理质量和效率。本文梳理装配技术要点，并逐一说明喷油器、正时齿轮、气门排列、连杆与活塞、活塞环、主轴承、轴瓦、曲轴与飞轮等零件的装配记号与识别方法。
一、装配技术要点
1. 掌握结构与连接关系
（1）避免错装与漏装：掌握机件的结构与部件的连接关系，避免错装与漏装。
（2）装配前的熟悉：装配前应熟悉各部件的连接方式与安装顺序，对复杂部位可参照装配图或分解记录，减少凭记忆操作带来的差错。
（3）分解时的记录：拆卸时应对各部件的相对位置、安装方向与配对记号作出记录，必要时拍照留存，为回装提供依据。
（4）易错部位的提示：对结构相似而方向不同的零件，如活塞、连杆盖、轴瓦等，装配前应特别确认其安装方向与配对关系，避免因外观相近而装错。
2. 零部件的检验与试验
（1）检验与试验要求：准备组装的零部件与总成需通过检验和试验，务必保障质量达标。
（2）易损件与锁止件：零件容易损坏、紧固锁止件必须全部更换。
（3）工作层面的保护：间隙配合的零件工作层面，不许有划伤、毛刺等损坏。
（4）更换与保护的意义：易损件与锁止件属于一次性使用件，重复使用会降低连接可靠性；工作层面的划伤或毛刺则会破坏油膜，加速配合件磨损。
（5）检验记录的留存：检验与试验结果应记录在案，包括测量数据、探伤结果与试验参数，作为装配质量与后续追溯的依据。
3. 保持零件与润滑油道清洁
（1）清洁的基本要求：严谨维持零件、润滑油道清洁。实施装配时，零件务必完全清洁。实际表明，零件的清洁质量，关系到其修理的质量。
（2）油道不清洁的后果：润滑油道中污垢沉积不清洁，会造成油道的截面积减小，润滑油流动阻力就提升，降低润滑油流量，运转机件的润滑环境下降。
（3）灰尘混入的后果：零件表面的灰尘掺杂于润滑油中，于是随着润滑油循环，就可造成不同程度的磨料磨损。
（4）清洗后的处理：零件清洗洁净后需使用压缩空气清干，且在光洁面涂上机油，避免生锈。
（5）盲螺孔的特殊要求：气缸体上配置缸盖螺栓的盲螺孔中不可累存油液与污物，防止旋入缸盖螺栓时，挤压孔中的积液从而导致极高的液压，造成螺孔四周的缸体平面向上凸起或开裂。
（6）机油泵与滤清器的要求：而装机油泵与机油滤清器时，必须存满机油。
（7）清洁作业的环境要求：清洁与装配宜在相对封闭、少尘的环境中进行，避免在装配过程中再次落尘，影响配合精度。
4. 运动部件的装配检查
（1）装配中检查：不同运动部件在装配时，需在装配时活动起来，要无卡滞情况。
（2）不可装完后才检查：不可在全部装完后进行检查，需要装配同时进行检查，有助于判断故障部位。
（3）边装边查的意义：边装边查可在部件尚可单独活动时发现卡滞或干涉，若等到全部装完后再盘车，一旦出现卡滞将难以确定是哪个环节造成。
（4）检查项目：运动部件装配中的检查包括转动是否灵活、有无异响、间隙是否合适以及有无干涉或碰擦。
5. 不可互换零件与方向记号
（1）不可互换零件的标记：不可互换的零件，组标记好装配，避免错装。
（2）方向与记号的遵循：在规定有一定方向与记号的零件、组件，都要根据一定的方向与记号装配，避免装错。
（3）记号的作用：记号用于保持零件原有的配对关系与安装方向，是保证配合精度与工作性能的重要依据。
（4）记号模糊或缺失的处理：若记号模糊或缺失，应采用前述正时齿轮对号等方法重新确认，并在非工作面上补做记号，不可凭推测装配。
6. 密封设备的完好
（1）密封设备的作用：保障机件每个部位的密封设备完好。密封设备的作用，重点是避免出现漏油、漏气、漏水情况，且避免灰尘、湿气混在机器内部。
（2）密封不良的常见后果：在修理中一般因为密封设备不好，导致出现漏油、漏气与漏水的情况。诸如气缸垫漏气时，气缸的密封性遭到损坏，进而造成发动机功率就下降。
（3）曲轴油封密封不良的后果：或是曲轴油封密封不好时，在缩短轴承的运转时长情况下，还出现扩大其它机件的磨损。
（4）装配时的更换要求：因而在装配时，需更换全部的密封衬垫与“O”形圈以及正确地装置油封，实现密封可靠性。
（5）密封件的保护：安装密封件时应避免划伤、扭曲或翻边，密封面应清洁干燥，必要时涂少量机油或密封胶以利于装配。
7. 螺栓与螺钉的紧固
（1）螺纹损坏的更换：核心机件的螺栓或螺钉的螺纹，若有变形、拉长与滑扣时，都要及时换新。
（2）双头螺柱的拧紧：双头螺柱安装时需尽可能拧到最紧。
（3）有顺序与扭矩规定时的紧固：而有顺序与扭矩规定的螺栓或螺母，都要根据标准的顺序与扭矩拧紧，防止受力不均，导致零件翘曲变形，更甚者破裂。
（4）合理的拧紧顺序：顺序是从中央开始，然后左右对称拧紧。对十四、六、八个螺栓连接的零件，一般是分次对角拧紧。
（5）扭矩扳手的使用：紧固时应使用扭矩扳手，按规定值分次拧紧，不可凭手感判断，也不可通过加大力矩的方式弥补螺栓长度不足。
8. 止锁零件的安装
（1）安装要求：在规定需装开口销、锁片、弹簧垫圈与保险铁丝等止锁零件处，须安装妥当。
（2）止锁零件的作用：止锁零件用于防止螺栓或螺母在振动中松动，若漏装或安装不当，可能在运行中造成连接失效。
（3）检查要点：安装后应检查开口销是否张开到位、锁片是否翻边贴紧、保险铁丝穿绕方向是否正确。
9. 工具的正确使用
（1）工具使用要求：在装配时，需正确运用工具，不可使用锤子随意敲打零件表面，必要时需垫上铜棒等。
（2）随意敲打的后果：直接敲打会造成零件表面损伤、变形或产生裂纹，必要时垫铜棒可缓冲冲击并保护零件表面。
（3）专用工具的使用：对有专用工具的装配环节，如活塞环钳、油封压具、衬套压具等，应使用专用工具，不可用替代工具强行装配。
10. 密封胶与油封的安装
（1）密封胶的涂抹：重要密封部位应涂密封胶。
（2）油封的安装方法：安装橡胶自紧油封时，应在唇口和外圆涂抹机油后，再用压具压入油封承孔中。
（3）涂抹机油的作用：在唇口和外圆涂抹机油可减少压入时的摩擦，避免油封唇口翻边或损伤，保证密封效果。
（4）密封胶使用的注意点：密封胶应涂在规定的结合面上，用量适中，过多会挤入油道造成堵塞，过少则起不到密封作用。
二、柴油机零件的装配记号
1. 喷油器的标记
（1）标记的位置：圆筒型PT喷油器的型号标记在喷油器体出油口处圆筒外表面上，喷油器结构图如图1所示。
（2）标记的示例：例如PT（D）喷油器的标记为178—A—8—7—17，其中178—A是喷油器在喷油器试验台上校准的流量代号，178表示178mL。字母A表示178mL是在进油压力为838kPa时1000次喷油量的80%，即800次的喷油量。因此1000次喷油量为178/0.8=222.5mL。若字母为B，则表示进油压力为838kPa时600次的喷油量。若字母为C，则表示进油压力为559kPa时的800次喷油量。无字母则为每1000次的喷油量（mL）。
（3）喷油孔数量
8——喷油孔为8个。
（4）喷油孔孔径
7——喷油孔的孔径为0.1778mm（0.007in）。
（5）喷油孔角度
17——喷油孔角度即喷油孔轴线与水平面的夹角。
（6）常见型号
N系列柴油机的喷油器以8—7—17和8—8—18较多。
（7）K系列柴油机的喷油器：K系列柴油机主要使用10—0.0085—10和9—0085—10的喷油器[0.0085表示喷油孔直径为0.2159mm（0.0085in）]。
（8）喷油泵调节齿轮与齿杆的记号：单体柱塞式喷油泵中调节齿轮与调节齿杆的记号，柱塞上的凸耳与调节齿轮长槽缺口上的记号。拆卸中对上述机件的部位及零配件所做的记号加以核对和辨认，没有记号的要用油漆、刻痕、打印等方法，在零件的非工作面上做出必要的记号或标记，以便装配时按号配对，保持原来的配合关系和调整间隙与角度的准确性。
2. 正时齿轮的啮合记号
为确保配气和供油正时，正时齿轮上一般都有装配记号，安装时只需使各记号分别同时对正即可，如图2所示。发动机正时齿轮记号不清或无记号的装配方法：
（1）进气门提前开启角度计算法
① 取下凸轮轴齿轮，使齿轮脱离啮合。
② 使第一缸活塞位于压缩上止点。
③ 根据原厂进气门提前角度标准，计算出飞轮逆时针的弧长或曲轴三角带轮的弧长，在飞轮上或曲轴三角带轮的外圆上作好记号。
④ 转动曲轴，使飞轮上进气门提前角标记与飞轮壳上或齿轮盖上的指针重合，这正好是进气门开启位置，这时装上凸轮等正时齿轮即可。
（2）凸轮“上八字”法：如果不知道进气门的开启角度，可将第一缸活塞转至压缩上止点位置，再将凸轮轴齿轮或将惰齿轮（柴油机）取出，使齿轮间脱离啮合，然后转动凸轮轴，使第一缸进排气门的凸轮顶点都向上，使之成为“上八字”形状，这是凸轮的轮廓曲线，进、排气门挺杆处于凸轮基圆和其工作曲线的始点，即相当于进气门刚开，排气门刚关闭的位置，在此位置上装配各正时齿轮，即可保证齿轮间的正时关系。
（3）凸轮“下八字”法：将第一缸进、排气凸轮顶点都向下，使之成为“下八字”形状，其余具体操作方法与“上八字”法相同。
（4）转动曲轴使正时齿轮重复对号法：以4BTA3.9-G2B柴油机为例，如果凸轮轴正时齿轮记号模糊，有数个混淆记号，此时可在其中选一个记号对号相对装配，转动曲轴82转，各正时齿轮应如初装的标记对号一样。否则再选第2个号装配，再转82转，直至对上号为止，即可认定该记号为正时位置。为了今后修理方便，最好在齿轮正时位置、齿轮啮合处用冲子打好标记。在正时齿轮对号中，摇转曲轴齿轮转数公式为：
如4BTA3.9-G2B柴油机各正时齿轮齿数为：曲轴20齿、惰齿轮41齿、凸轮齿轮40齿及喷油泵齿轮40齿。求出各齿轮数的最小公倍数为1640，代入求转数公式得：1640/20 = 82转。
（5）无记号试装法：如果正时齿轮无记号可用上述第4种方法，以某齿假设记号试装，如4BTA3.9-G2B柴油机，凸轮齿轮无记号，可先选一齿，用石蜡笔打上临时记号，摇转曲轴82转，若没有重复对上记号，则表明不正时，擦去记号，另选一只，再摇曲轴82转，如此试装下去，直至重复对上记号为准，然后用冲子作好记号即可。
（6）采用量角器量角法：把正时齿轮取下，使齿轮脱开，再将第I缸活塞位于压缩上止点。此时用色笔或石蜡笔，沿轴心划十字平分线，其圆心平分线必须垂直于气缸，转动曲轴，用量角器量曲轴转角，将曲轴转至符合原厂规定的进气提前角度，即可装上正时齿轮。值得一提的是用量角器精度问题，以解放CA10B凸轮为例，正时齿轮键槽允差±0°20′，凸轮轴键槽允差1°30′，几种极限偏差若按同向积累起来，发动机的实际配气相位就与规定的相差3°30′，即使是新发动机（4BTA3.9-G2B），原厂标准进气相位角12°±3°，而量角器可直读0.5°，所以用量角器量角法，可以满足精度要求。
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图1 喷油器结构图 |
图2 凸轮轴正时标记位置图 |
3. 气门的排列顺序记号
（1）进排气门的差异：有些机型柴油发电机的进排气门是不同的，气门头部的形状和直径都不一样，如进气门插入排气门会造成进气门关闭不严而烧损。
（2）配对研磨的要求：而修理过的气门与气门座都是配对研磨的，不能错乱。
（3）安装时的核对：安装前应核对气门的排列顺序与记号，确认进排气门位置无误后再装入。
4. 连杆杆身和活塞顶部的朝向标记
（1）活塞朝前标记：一般活塞上有一个朝前标记，活塞的安装方向有严格的规定，柴油发电机上面有躲避冷却喷嘴的设计。如果活塞装反可能会造成活塞或者其他零件（喷嘴、气门）被撞坏。
（2）活塞销孔偏心的影响：另外有的柴油发电机活塞设计的时候活塞销孔有一个偏心。如果安装反会影响柴油发电机的性能。
（3）标记的朝向：所以活塞的安装方向都是有严格的规定。这就需要活塞顶面的标记区分方向。标记一般朝向柴油发电机前端（一般飞轮端为后端，另一端为前端）。
（4）活塞与连杆的装配标记：活塞与连杆的装配标记如图3所示，在装配活塞及连杆时，应当使活塞的装配标记（活塞顶部的箭头或缺口）与连杆的装配标记（圆形凸台）位于同一侧。在往气缸内安装活塞连杆组时，应当使装配标记朝向曲轴前端。
5. 活塞环环口端面的朝向标记
（1）朝向要求：安装活塞环时，要注意将有倒角的或打有“上”字或有“TOP”字样的一面朝活塞顶部安装，这是为了保护气缸内壁的润滑油膜。
（2）常见标记：活塞环通常在一面标注有“上”或“O”、“A”等记号，在安装作业时，须将有标记的一面朝上安装。
（3）装反的后果：若将活塞环装反，会使润滑油被刮入燃烧室或刮不干净，造成机油消耗增加或气缸壁润滑不良。
6. 活塞顶上气缸序号标记及指向标记
（1）成组选用的要求：为保证材料、性能、重量和尺寸的一致性，所以同一台柴油发电机，必须选用同一厂牌成组的活塞，不得拼凑。
（2）质量分组标记：当活塞损坏需要更换时，除了零件图号要完全正确外，还应注意活塞的质量分组标记，其中有A、B、C、D、E 5种。此标记也在活塞顶部，更换时应采用同一标记质量组别的活塞。
（3）质量分组的意义：同一台机组各缸活塞质量一致，才能保证各缸做功均衡、运转平稳，若质量差异过大，会引起振动与个别缸过载。
7. 连杆大头剖面与连杆盖的结合配对记号和缸序号
（1）配对加工：为保证连杆大端孔在装配和工作时的精确几何形状，通常连杆体与连杆盖配对加工，并在其上标有配对记号和标明第几缸的数字，安装时不可弄错，且记号在同一侧。
（2）配对加工的原因：连杆大头孔是在连杆螺栓按规定力矩拧紧后进行加工的，因此连杆体与连杆盖不可互换，必须按原配对记号装配。
8. 主轴承座与主轴承盖的配对记号和方向标记
（1）顺序记号：例如康明斯4缸柴油发电机的5只主轴承盖按从机体前端（齿轮室处）到后端（飞轮处）的顺序分别刻有记号1~5，安装时依据记号一一对正。
（2）方向标记：主轴承盖顶面铸有方尖形标记，安装时其顶尖（或箭头）应指向机体前端。
（3）方向标记的意义：方向标记用于保证主轴承盖的安装方向正确，若装反会影响轴承孔的圆度与油孔的对位。
9. 连杆轴瓦、主轴瓦的配对记号
（1）接触面积要求：轴瓦与轴颈贴合度要求很高，一般都要进行单独的配对，要求接触面积应不小于75%，而最后一道轴瓦的接触面积力求达到90%以上。
（2）配对安装：因此轴瓦要按记号配对安装。将连杆轴瓦装入连杆和连杆盖内，注意方向和配对记号，并将轴瓦背面定位唇与连杆大头孔切槽相对。
（3）主轴瓦的安装：主轴瓦也要按记号安装，注意将油孔与座上的油道对准。
（4）定位唇与油孔对准的作用：定位唇用于防止轴瓦转动与轴向移动，油孔对准则保证润滑油能够顺利进入轴瓦工作面。
10. 曲轴前端带轮边缘的刻度与定时齿轮室盖指针的对应记号
（1）记号的作用：这个记号是为了保持第一缸活塞位于上止点位置。
（2）使用方式：检查或调整供油正时、配气正时时，均以此记号作为曲轴位置的基准。
11. 飞轮壳检视孔上的指针和飞轮边缘上的刻度对应的记号
（1）上止点标记的含义：标记确定柴油发电机飞轮上一般都具有表示活塞上止点的标记（多缸柴油发电机通常表示第一缸活塞的压缩上止点），当飞轮上的标记与壳体上的标记对正时，即为相应缸的活塞上止点。
（2）压缩与排气上止点的区分：但并不一定是压缩行程上止点，也可能是排气行程上止点。因此，尚需结合气门的开、闭情况协助确定，即缓慢转动曲轴，当第一缸进气门摇臂的长端下压后（进气门打开），又抬起时（进气门关闭），继续转动曲轴，使飞轮和壳体上的上止点标记对准，此时便是第一缸的压缩上止点。
（3）区分方法的意义：压缩上止点与排气上止点在曲轴位置上相差一圈，若不加以区分，可能在调整气门间隙或供油正时时造成错误。
12. 曲轴后端接盘与飞轮的连接装配记号
（1）飞轮的平衡要求：飞轮是高速旋转件，因此，要进行精确地平衡校准，平衡性能要好，达到静平衡和动平衡。
（2）动平衡的保持：飞轮与曲轴在制造时一起进行过动平衡实验，在拆装时为了不破坏它们之间的平衡关系，飞轮与曲轴之间应有严格不变的相对位置。
（3）定位方式：通常是按着装配记号或用定位销和不对称布置的螺栓来定位。
（4）定位方式的意义：按记号或定位销安装可保证飞轮与曲轴的相对角位置不变，从而保持原有的动平衡状态，避免因装错造成振动加剧。
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图3 活塞连杆组朝向标记 |
图4 柴油机活塞环标注印记. |
三、装配质量的检验与常见装配差错
1. 装配过程中的检验
（1）间隙检验：装配过程中应按规定测量各配合间隙，包括轴瓦间隙、活塞与缸套间隙、气门间隙与齿轮啮合间隙等，确认在标准范围内。
（2）转动检验：对运动部件应在装配过程中手动转动检查，确认无卡滞、无干涉、无异响。
（3）密封检验：对密封部位应检查密封件是否安装到位、有无扭曲或损伤，必要时进行压力试验。
（4）记录留存：各项检验结果应记录在案，与标准值对比，作为装配质量的判定依据。
2. 装配后的整机检验
（1）盘车检查：整机装配完成后应盘车检查，确认曲轴转动灵活、各缸运动自如，无忽松忽紧现象。
（2）正时复核：应复核配气正时与供油正时是否符合规定，确认各正时记号对正无误。
（3）试运行观察：试运行时应观察机油压力、水温、排烟与异响等，若出现异常应停机检查。
（4）性能验证：试运行正常后应验证机组的启动性能、带载能力与运行稳定性，确认装配质量满足要求。
3. 常见装配差错
（1）记号错乱：正时齿轮、连杆盖、主轴承盖、轴瓦等记号错乱，会造成配气或供油正时偏差、轴瓦烧损等后果。
（2）方向装反：活塞、活塞环、连杆盖、主轴承盖等方向装反，会造成撞坏喷嘴、机油消耗增加或轴承孔变形。
（3）清洁不良：油道或结合面残留污物，会造成润滑不良或密封失效。
（4）力矩不当：螺栓力矩过大或过小，会造成零件变形、螺纹损坏或连接松动。
（5）密封件漏装或损伤：密封衬垫、O形圈漏装或安装时划伤，会造成漏油、漏气或漏水。
4. 差错防范措施
（1）装配前核对：装配前应对照分解记录逐一核对零件记号与方向，确认无误后再开始装配。
（2）专人负责：关键部位的装配宜由专人负责，避免多人交替操作造成信息传递差错。
（3）过程复查：在关键步骤完成后应进行一次复查，确认记号、方向、力矩与间隙均符合要求。
（4）试车验证：通过试车验证装配质量，若出现异常应及时返工，避免带缺陷投入运行。
总结
装配工艺顺序和装配技术要求正确合理，是保证柴油机的可靠性、经济性和使用寿命的一个极其重要的问题。装配技术要求根据柴油机设计性能要求及其技术规范提出，而柴油机的装配工艺顺序则应根据不同的机型来拟定。柴油发电机的装配不是装到一起就完成任务，而是要保证一定的装配精度，以保证机器、部件和组件良好的工作性能。在组装时，如果不能严格地按流程进行操作，往往在试车时容易出现问题，从而返工。柴油发电机上有一些配合度要求较高的零件，为保持其良好的配合特性，相配合的零件上都有记号，在安装时要注意这些柴油机装配记号和标记，避免搞乱次序破坏原有匹配。其意义在于：装配技术要点从结构掌握、零件检验、清洁保持、运动检查、记号遵循、密封完好、螺栓紧固、止锁安装、工具使用与密封胶涂抹十个方面提出了具体要求，其中盲螺孔积液、油道污物与灰尘混入等细节若被忽视，可能造成缸体开裂、润滑不良与磨料磨损等后果；而零件的装配记号则覆盖喷油器流量代号与喷孔参数、正时齿轮的多种对正方法、气门排列、活塞与连杆朝向、活塞环端面朝向、活塞质量分组、连杆与主轴承配对记号、轴瓦接触面积与油孔对准、曲轴与飞轮定位等环节，任一记号错乱都可能造成配气或供油正时偏差、活塞装反撞坏喷嘴、轴瓦烧损或飞轮动平衡破坏。同时，通过装配过程中的间隙、转动与密封检验，装配后的盘车、正时复核与试运行观察，以及对记号错乱、方向装反、清洁不良、力矩不当与密封件损伤等常见差错的防范，可进一步保证装配质量。理解并严格执行上述要点与记号要求，才能保证柴油发电机修理后的装配精度与运行可靠性。
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