1、第 1 页Quantum 系统 K 系列发动机介绍1.Quantum 系统 K 系列发动机2. 康明斯新型 Quantum 系统 K19 发动机是为满足美国政府 1996 年颁布的关于以下市场的排放法规而设计的，它们是： 采矿业 工程机械 伐木业 农业发动机技术规范技术规范3. QSK19 为直列式，六缸，四冲程柴油发动机。采用了涡轮增压和中冷技术，并且配备了一种新型的燃油系统。以下是它们的技术规范 排量 18.9 升（1150 立方英寸） 缸径 159 毫米（6.25 英寸） 行程 159 毫米（6.25 英寸） 重量 1932 千克（4256 磅）功率输出4. QSK19 功率输出范围在
2、525 HP750 HP。当额定功率超过 600 HP 时，需采用低温中冷器（ LTA） 。第 2 页5. QSK19 具有某些重要部件，它们包括燃油控制系统和喷油器、涡轮增压器总成、耐热/耐磨的气门和气门座。缸体6. 缸体采用整体式腹板，以达到最大强度和刚度。缸体右侧有一安装机油冷却器的大空腔。缸体前端有一安装机油泵的凹孔。左侧有六个独立的活塞冷却喷嘴通道、一组高位安装凸轮轴的轴孔和一个滤清器座安装台。前齿轮室壳体7. 前齿轮室壳体由一块钢齿轮板及一个安装到齿轮板上的铝制壳体组成。齿轮板安装在缸体的前端，为水泵、附件驱动及液力泵驱动提供一个安装面。铝制壳体套在齿轮传动系上，与齿轮板贴合。其上
3、有两个轴套，一个用于附件驱动，另一个用于水泵。铝制壳体上有三个组合的轴封用于附件驱动、充电机驱动及曲轴。其上还有一盘车机构，用于在维修期间转动发动机。齿轮与轴8. 齿轮采用接触面积大的斜齿轮。惰轮安装在导向轴上，导向轴装在缸体前端轴孔内。齿轮上装有通过压力装配上的衬套。并且前后有止推垫圈。凸轮轴惰轮通过5 根螺栓压紧，以提供较高的压紧力。第 3 页曲轴9. 曲轴采用典型的康明斯设计方式：锻钢，完全平衡，具有大轴颈。轴封10. 曲轴油封采用组合式结构设计，用以提高可靠性和对轴的保护。自动定心曲轴油封带有内侧涂有特氟隆材料的密封唇，这种密封唇不会与轴直接接融。注意，必须选用合适的工具安装轴封，安装
4、时应保持干燥。安装工具随油封一起提供，拆卸油封时将螺栓拧入油封拆卸工艺螺母中。减振器11. 单体减振器是大直径阻尼式减振器，采用六根螺栓安装到曲轴前端轴头上。连杆12. 连杆尺寸较大，为锻钢， “I”字型断面结构。连杆活塞端有一衬套，且该端被加工成斜面形，增加活塞销下部的支承面积，以承受更高的燃烧压力。第 4 页活塞13. 活塞为铰接式，因此可采用较高位置的活塞环设计。高环设计可减少压缩环上方的死区，以得到更好的性能并降低排放污染。铰接式活塞设计采用锻钢活塞顶及可分离的铝制活塞裙，活塞顶和活塞裙用活塞销连接在一起，并以活塞销为中枢轴。活塞顶内有润滑油通道和油孔，油孔与活塞冷却喷嘴喷出的油束对齐
5、，为活塞提供冷却。活塞环14. 活塞上有三道活塞环：顶环为带槽镀铬环，中间环为背切口全扭曲型环，底环为“I”字型钢油环，内侧带有螺旋型涨圈。缸套15. QSK19 采用下部压紧配合气缸套。缸套凸缘与缸体沉孔边缘之间采用一个黄铜密封环密封。此密封环内径上有三个定位凸耳，可在缸套上自动定位。16. 缸套下部区域与缸体的缸套孔下部区域之间装有两道D 型和一道矩形密封圈，形成冷却液与润滑油之间的密封。第 5 页凸轮轴及轴套17. 凸轮轴直径为 3.25 英寸，其上有 7 个轴承颈。轴颈和凸轮采用精磨加工，以降低磨损。凸轮轴轴套通过压力装入缸体孔内，通过与主油道相通的加工孔获得润滑油。随动件及轴18.
6、凸轮随动件盖是整体式铸铝件。缸体外侧装有 6 个凸轮随动件总成。19. 每个凸轮随动件总成由一根轴、两个气门随动件及一个喷油器随动件组成。进气门和排气门随动件相同，喷油器随动件要大一些。所有凸轮随动件滚轮经过精磨加工，轮缘采用复合型线。推杆20. 推杆是实心的。与随动件接触的推杆端有一球面，另一端有一承窝，该端与摇臂调整螺钉配合。第 6 页缸盖密封垫21. 每个气缸盖使用单独的密封垫。密封垫主体是钢板，它上面的冷却液和润滑油通道以及螺栓孔都有镶边式密封套管。缸套凸缘压在密封垫钢板上，形成了燃烧室的密封。气缸盖22. QSK19 发动机每个气缸有一块缸盖。每个缸盖上有四个气门，其特征是气门座及气
7、门导管可以更换。所有四个气门均安装了气门杆密封件，以防止润滑油进入气门杆与气门导管之间的界面。23. 4 个气门的位置与发动机前后中心线成 15 度夹角，如此布置使进排气门更靠近发动机两侧，使得气道更短。进气道24. 这种气缸盖的特点是共用进气道。这种布置可提高进气效率，并为燃烧室提供最佳进气涡流，因此不需要在气门座圈下设置防涡流板。第 7 页排气道25. 这种气缸盖有一大的方形排气道，为两个排气门共用。两气门之间的气道中有一隔离壁，以改善排气流。气门26. 进气门及气门座采用 tribaloy 加工表面，以保证最大强度及耐磨性。排气门及气门座采用与进气门不同的材料制造，以保证最大限度的耐热及
8、耐磨性。进排气门不允许互换。气门旋转机构27. 每个气门弹簧均是圆锥形的，且装在旋转机构总成上。气门旋转机构在气门每次动作时使气门旋转一个角度，从而减轻气门、气门座及气门导管的磨损。丁字压板28. 丁字压板为无导杆设计，无需调节。丁字压板上有凹槽，该槽与气门杆配合，以保证正确定位。丁字压板按最大强度锻造而成。第 8 页摇臂和摇臂轴29. 摇臂轴采用偏离发动机中心线 15 度布置，以便与气门的位置相配合。摇臂轴安装在摇臂室壳体上，并通过摇臂室壳体上的油道获得润滑油。摇臂轴内加工有油道，通过这些油道确保向各个摇臂提供润滑油。30. 进气摇臂和排气摇臂不一样，不允许互换。两摇臂都有一新式球窝节，通过
9、一个平面与丁字压板接触。用球窝节方式接合，降低了磨损，并且使得向丁字压板施加的压力更均匀。摇臂室盖31. 摇臂室盖为铸铁件，其顶面有筋条。某些盖的上壁面有一个开孔，可用维修工具以机械方式压喷油器，对气缸进行诊断。其它的摇臂室盖上有通气孔。摇臂室盖密封垫不得重复使用。飞轮壳32. 有用于不同安装支架和 SAE 尺寸的发动机飞轮壳。有铸铝、铸铁以及湿式、干式飞轮壳等选装件。第 9 页油底壳连接槽33. 在缸体下部法兰与油底壳之间有一块连接槽。油底壳连接槽为铸铝件，它上面有两个横梁，将连接槽分成三个区段，从而可以构成多种油底壳结构。二片组合式油底壳34. 二片组合式油底壳由一个集油槽和一个盖板组成。
10、油底壳集油槽盖住油底壳连接槽的二个区段，油底壳盖板盖住另一个区段。这样布置可使集油槽安装位置灵活。还有一种低位整体式油底壳。排气歧管35. QSK19 采用脉冲式排气歧管。这种歧管由中间段和两端部件组成。此排气歧管设计提高了到涡轮增压器的流动效率。这种歧管无需安装螺栓防松板。涡轮增压器36. 涡轮增压器采用了新型废气涡轮壳体，这种壳体提高了工作效率。中心轴承部分用水冷却，以降低涡轮增压器的温度，防止热变形停机。对中心部分进行冷却，可提高轴承的使用寿命。第 10 页润滑系统技术规范37. 润滑系统技术规范如下： 正常运行机油压力范围：345483 kPa（5070 psi） 发动机附件的最大润滑
11、油流量（不包括后齿轮系）：19 升/分（5 gpm） 集油槽最高机油温度：121（250） 发动机在额定转速和负载下最低机油压力：276 kPa（40 psi） 发动机在最大扭矩转速和负载下最低机油压力：207 kPa（30 psi）流程图38. 下面是润滑系统流程图。机油泵39. 机油泵位于发动机前面缸体的右侧，为齿轮泵，由前部齿轮传动系驱动。机油泵通过吸油管从油底壳吸取机油。机油泵后部装有一压力调节阀。此阀将保持 5070 psi的系统压力。机油泵输出的机油沿缸体油道进入机油冷却器壳体。机油冷却器40. 机油冷却器壳体位于缸体右侧，由壳体、盖及两组冷却器芯子组成。机油流束被分成两部分，平行通过芯子。
