康明斯发动机应用工程培训 空气压缩机系统

应用工程培训

设计评审 产品检查 产品测试

负荷系数:设备在实际运行过程中用数据采集器 连续记录空压机出口温度和压力，然后进行统 计分析。

干燥器进口温度： 发动机1600RPM，连续3次泵气循环。
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Common Issues 常见问题
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 2
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损坏部件
系统照片
双向阀
卸载阀 干燥器
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 2
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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断裂的 进气阀片 缸盖积碳
排污贮气筒 5L
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Requirements 安装要求
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调压阀应首选直接安装在空压机上。如果不得不 安装在其它地方，它至空压机的信号管长度应小 于 0.6米，内径至少 5 毫米。 调压阀设定关闭压力不得大于1000KPA，推荐 862KPA。 调压阀至储气筒的信号管应连续下行，内径最小 5 毫米。 空压机后驱动的部件应遵循相应的扭矩限值。 Holset QE型空压机要求Econ阀控制系统。
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
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根据应用类型推荐的空压机系统
系统 A 或 B、C 长途货车，少于 5 轴的拖 车，市内运货车，救火车 长途客车 公共汽车，垃圾清运车， 水泥搅拌车
系统 B 和 C
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
接 口 1 进气口 22 反馈筒口 4/23 控制口 部 件 1 干燥剂 4 调压阀 7 反馈贮气筒 2 过滤器 5 排污阀 21 出气口 3 排污口
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Definition 定义
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Air Governor 调压阀
通过控制空压机工作或卸荷来调节系统压力。推荐直接安 装在空压机上，也可分立安装。有的集成在干燥器中。
排气口 至空压机松压阀
自贮气筒
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Definition 定义
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Unloader Valve 卸载阀
安装在空压机出气管路上，通 常用于外卸荷系统，系统压力 达到卸载阀开启压力时，排气 阀被打开，空压机排出的气体 泄入大气。 工作环境恶劣：高压，压力波 动，有油、水，经常高温；
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Common Issues 常见问题
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外卸荷系统
9毫米出气管
上下蛇形布置
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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900
1000
Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
内部结构复杂；生产厂家众多 ，多数国产件质量差，因此极 易损坏。
不推荐使用
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Definition 定义
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Turbo Protection Valve 增压保护阀
用于增压进气空压机，安装在干燥器中或前，卸荷过程中 防止增压后的发动机进气从空压机系统泄漏。
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
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负荷系数超过35％时，由于泵气时产生的热量散不出去， 空压机会过热，这将导致： 空压机故障率增加，寿命大大缩短。 活塞环密封性下降，机油进入空压机出气管路，污染缸 盖、出气管、干燥器和其它下游部件。 出气温度升高，降低干燥器性能。 解决方法：1、消除系统泄漏。 2、改进出气管设计，减少阻力。 3、降低调压阀设定压力。 4、改进设计，采用用气量小的部件。 5、换用大排量空压机
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 2
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事故 2
发动机：6CTA8.3－10 （ 240HP） 空压机：Holset SS296， 增压进气 设 备：重型卡车 事故现象： 车辆投入运营后2－4个月中，大批空压机损坏，其中有一 个运输公司的10台发动机里共有9台次空压机损坏，主要 损坏现象是排气弹簧断裂，空压机无法泵气，有时断裂的 弹簧进一步磨坏弹簧座圈，损坏气缸盖甚至活塞。 空压机缸盖和出气口积碳严重。
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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测试结果：空压机出口压力
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 10 100 400 600 700 ¸ ¦ ·§ ¨¡ Ú © Ñ Á ¶ Î £ Ð Ó £ 800 KPA
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AIR COMPRESSOR SYSTEM 空气压缩机系统
Air Compressor System 空气压缩机系统
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CONTENTS 内容
• 系统作用 • 定义 • 安装要求 • 安装推荐 • 评审程序 • 常见问题 • 两起典型故障分析
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Air Compressor System 空气压缩机系统
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Air Compressor 空压机
在B和C发动机上由发动机前齿轮室附件驱动口驱动，通过 活塞往复运动产生压缩空气，有单缸和双缸两种类型，从 进气歧管（增压进气）或空滤后（自然吸气）取气，用发 动机的冷却液来冷却缸盖。
几种常用空压机参数
型 号 缸数 1 1 1 1 1 排量 296 cc 296 cc 250 cc 318 cc 225 cc 输出气量 @862kpa 1250rpm,自然进气 5.8 cfmBiblioteka Baidu(164 L/m) 6.6 cfm (187L/m) 7.3 cfm (207 L/m) 9.2 cfm (261 L/m) HOLSET SS296 HOLSET QE296 Cummins (Wabco) 15.2cfm Cummins (Wabco) 18.7cfm KNORR 1W225

原因分析： 1、外接调压阀的设定压力低于干燥器上的调压阀，但实际 上大 部分车上情况相反，导致实际上是外卸荷控制。 2、干燥器至湿贮气筒间设置了单向阀，卸荷阶段封闭在干 燥器至单向阀间的少量气体泄漏很快，而单向阀又阻止了 湿贮气筒的气体补充过来，因此干燥器中的调压阀无法维 持在开启状态，空压机很快又开始泵气，但并不向贮气筒 充气，而是向5升的排污贮气筒充气，每次需从大气压充至 820KPA, 用气量达40升，这一过程周而复始，循环时间约 20－40秒。 3、测试空压机负荷率高达100％。
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原车系统图
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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改进系统图
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FUNCTION OF Air Compressor SYSTEM 空气压缩机系统的作用
在合适的压力范围内向整车用气设备提供清洁、干燥和低 温的压缩空气，同时保证空压机处于合理的负荷状态并且 不影响发动机的性能。
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Definition 定义
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
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空压机卸荷信号管
进口调压阀。内径 6 毫米信号管
6 米出气管
无调压阀干燥器
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Verification Procedure 评审程序
Air Compressor System 空气压缩机系统 Failure Analysis 故障分析 1
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测试结果：空压机出口温度
45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 90 100 110 120 130 Â È ¨æ © Î ¶ £ ¡ £ 140 150 160 Ä ø µ ³ · ½ Ï Í ­ µ ³ Ô Ï Í
事故 1
发动机：B180 20 空压机：KNNOR 225CC，自然进气 设 备：10米公交客车 事故现象： 车辆投入运营后2－4个月中，30台发动机里共有10台次空 压机损坏，主要损坏现象是进气阀片断裂，空压机无法泵 气，有些断裂的阀片还落入气缸中进而造成活塞和缸盖损 坏。 空压机缸盖和出气口出积碳严重。
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Definition 定义
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Definition 定义
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Dryer 干燥器
通过使用干燥剂或冷凝过 滤的方法来搜集压缩空气 中的水汽和机油，并把它 们排出系统。

Duty Cycle负荷系数
空压机泵气时间占车辆运 行时间的比率，对空压机 的寿命和可靠性起关键作 用，推荐不超过25％。 负荷系数 0－25％ 26－40％ 41－50％ 超过50％ 预计寿命 很长 2年或更短 1年或更短 少于1年
* 摘自HOLSET资料
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Air Compressor System 空气压缩机系统 Requirements 安装要求
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未采用推荐的内卸荷控制系统。 系统原理错误。 出气管径小，上下盘绕或有下弯段。 出气管长度不足，不能充分冷却压缩空气。 反馈信号管内径小。 零部件质量差，尤其是卸载阀易损坏。 管路泄漏，易损坏。 干燥器干燥性能差，内部阀件易损坏。 用户缺乏维护保养知识，保养不及时。
Air Compressor System 空气压缩机系统 Guidelines 安装推荐
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推荐的出气管路长度和管径尺寸
空压机系统 单缸空压机 标准负荷率 单缸空压机 高负荷率 双缸空压机 所有状态 最短长度 3.7 m 6.4 m 4.6 m 最小管径 13 mm 16 mm 22 mm
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根据不同的应用情况选择合适的系统布置。 大多数康明斯空压机要求使用内卸荷控制系统。 所有系统都应配备干燥器。 空压机进气管应是内径至少22毫米的增强型软管 空压机出气管应是不锈钢丝编织护套的聚四氟乙 烯软管、钢管或铜管，管路应连续下行，不得有 下弯段。管路长度应保证按测试规程检测后，干 燥器进口的温度不高于 66℃。 出气管上不得安装任何限制气流的部件，如酒精 喷射器，90度弯头等。