淺析玉柴YC6112柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的鑲套修復(fù)

吳繼宗

（廣州市公用事業(yè)高級(jí)技工學(xué)校，廣東 廣州 510000）

玉柴YC6112柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是一種具有起動(dòng)容易，油耗低，加速性好，排放低，適應(yīng)性廣等的優(yōu)點(diǎn)，但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體與氣缸是鑄造一體的。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸磨損后，需要整個(gè)氣缸體更換，造成維修成本過(guò)高，使用戶難以承受高額的維修費(fèi)用。所以我對(duì)氣缸采用鑲套修復(fù)的修理工藝是一種解決維修成本過(guò)高行之有效的方法。

1 氣缸磨損后修復(fù)問(wèn)題

公司從廣西玉柴機(jī)器股份有限公司購(gòu)進(jìn)了YC6112柴油發(fā)動(dòng)機(jī),裝配在廣州穗景客車廠生產(chǎn)的巨鷹牌大客車。在使用過(guò)程中，由于駕駛員操作使用不當(dāng)，致使車輛在行駛過(guò)程中出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，隨后發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)。在拆檢過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缺水、高溫后，造成活塞拉缸的機(jī)損事故。由于這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與缸體是一體式的，沒(méi)有缸套。氣缸在磨損后，需要更換新的缸體。而一個(gè)新的缸體需要八千多元，使車隊(duì)的維修成本大幅上升（見表一）。

表一 改裝前的維修費(fèi)用

據(jù)廠家的分析，當(dāng)時(shí)在設(shè)計(jì)YC6112發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的時(shí)候，考慮到加工成本低，維修的方便性，所以采用了一體式的缸體。

2 鑲套原理

2.1 氣缸的鑲套

由于玉柴YC6112發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸與缸體是一體式的，不是和冷卻水直接接觸，缸體的改進(jìn)、加工的余量很少，所以采用干式鑲套法。

氣缸套的外表面不直接與冷卻水接觸的稱為干式氣缸套。為保證散熱效果和缸 套的定位 ,缸套的外表面與氣缸體的缸套座孔內(nèi)表面必須精確加工 ,采用過(guò)盈配合 ,壁厚僅為 1-3mm的干式氣缸套是被壓裝到氣缸中去的。干式氣缸套的鑲配方法：首先用專用工具將舊套取出或用搪缸機(jī)搪削掉。第一次鑲套應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的氣缸套；再根據(jù)所選氣缸套的外徑尺寸搪削承孔。采用同心法搪缸時(shí)，旋轉(zhuǎn)升降手把，將搪缸定心指降至氣缸上部或下部的活塞行程以外，旋轉(zhuǎn)定心指控制旋鈕，使定心指經(jīng)定心錐推向外伸而緊貼于缸壁，借定心指外張之力輕輕移動(dòng)搪桿和搪缸機(jī)，使搪桿因定心指作用二處于欲搪的中心。定中心是搪桿工藝的關(guān)鍵工作，因此要細(xì)心、準(zhǔn)確。

2.2 搪缸工藝

(1)根據(jù)搪削氣缸直徑選擇主軸，缸徑在76－115mm范圍內(nèi)，我選用直徑75mm主軸。

(2)安裝主軸前我嚴(yán)格清潔結(jié)合面，并把結(jié)合螺釘均勻地?cái)Q緊，以保證主軸與工作臺(tái)面的。

(3)將缸體裝置在夾具中，我用專用壓盤壓緊。清潔夾具底盤和工作臺(tái)面，利用工作臺(tái)上的T形槽、墊鐵和螺栓等將夾具初步固定。

(4)選擇與氣缸直徑相適應(yīng)的定心球桿確定氣缸的中心線。我將定心球桿裝在搪刀孔之下孔，根據(jù)氣缸半徑及主軸半徑之和確定定心球桿的長(zhǎng)度。定心球桿的端部接觸氣缸距上口3～4毫米處（即氣缸的“缸肩”部分），我用主軸拔桿拔轉(zhuǎn)主軸，感覺(jué)定心球與氣缸壁四周的接觸情況。左右方向可轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使工作臺(tái)縱向移動(dòng)來(lái)調(diào)整，前后方向可用木棰輕敲夾具來(lái)調(diào)整。定好中心后，將夾具緊固，并復(fù)查一遍。

(5)裝上刀具，根據(jù)搪削量確定搪削次數(shù)和每次吃刀量，最后一刀為了提高氣缸表面粗糙度，吃刀量不易過(guò)大，一般應(yīng)在0.05mm以內(nèi)。

(6)選定走刀量和主軸轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速是每分鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，走刀量是主軸每轉(zhuǎn)一圈下行的距離。T－7220A搪床有六種走刀量和六種主軸轉(zhuǎn)速可供選擇。

(7)根據(jù)氣缸長(zhǎng)度，校正自動(dòng)停刀裝置。我把主軸搖至缸口，用撥桿撥轉(zhuǎn)主軸，檢查吃刀量是否合適，搪刀在氣缸圓周上的吃刀量是否一致，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)即時(shí)調(diào)整糾正，然后接通電源進(jìn)行搪削。

(8)氣缸搪好后，我換用特制搪刀，在氣缸上口搪出寬約 1－2mm，角度為 30°或 75°的倒角，以便于活塞組的安裝。

2.3 磨缸的工藝

（1）清潔—我將已搪過(guò)的氣缸加以清潔，并徹底清除氣缸內(nèi)的鐵屑，將缸體放在缸體架上，氣缸下部放置鐵皮盤，以供盛放潤(rùn)滑液。再將磨缸架裝在氣缸體上。

（2）選擇砂條—根據(jù)需要選擇合適的砂石條裝于磨缸頭上，光磨鑄鐵氣缸的磨頭砂條。

（3）安裝砂條——砂條成套安裝在磨缸頭上以后，應(yīng)檢查圓柱度超過(guò)0.20mm時(shí),應(yīng)在較低的砂條下面加墊片，或把較高的砂條磨低，否則，會(huì)使磨成錐型。

（4）安裝磨頭。

（5）調(diào)整砂條壓力。

3 氣缸套的改裝

3.1 鑲套時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）缸套的材料，鑲套的材料要根據(jù)鑲套部位的工作條件來(lái)選擇。如在高溫下工作的部位，鑲套材料應(yīng)與基體一致或相近似，使它們的線膨脹系數(shù)相同；材料熱穩(wěn)定性要好，以保證零件工作時(shí)的穩(wěn)定性。為了獲得好的耐磨性能,也可鑲比基體金屬好的耐磨材料。為提高耐磨性,可采用表面處理,如表面淬火、鍍鉻等；有的則采用優(yōu)質(zhì)材料，但成本高。目前廣泛應(yīng)用的是在氣缸體內(nèi)鑲?cè)霘飧滋椎慕Y(jié)構(gòu)。對(duì)于鋁合金氣缸體而言，因其耐磨性不好必須鑲以氣缸套。氣缸套常由片狀石墨鑄鐵并添加微量鉻、鉬和鎳,用離心鑄造法制成。它具有使用壽命長(zhǎng)，耐磨性好、檢修方便及費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

（2）鑲套的過(guò)盈量，鑲套過(guò)盈量應(yīng)選擇合適,必要時(shí)要經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算。因?yàn)檫^(guò)盈量太大易使零件變形或擠裂；過(guò)盈量不足,又易松動(dòng)和脫落。由于套系一薄壁襯套,鑲套時(shí)包容件承受的是拉應(yīng)力，被包容件承受的是壓應(yīng)力,因而當(dāng)套的厚度不大時(shí)(一般2－3mm)應(yīng)力與相對(duì)過(guò)盈量成正比關(guān)系。所謂相對(duì)過(guò)盈量,是指單位直徑(為鑲套的基本尺寸)上的過(guò)盈量。如氣缸體承孔鑲套，套外徑尺寸為100mm，其過(guò)盈量為0.05mm，則相對(duì)過(guò)盈量為0.05/100=0.0005。

（3）加工精度及表面粗糙。在進(jìn)行鑲套時(shí),各零件的表面粗糙度和加工精度,根據(jù)圖樣要求選擇。如果表面粗糙度過(guò)大,壓入時(shí)表面凸凹處互相剪切，壓入后使實(shí)際過(guò)盈量減小。一般情況下，鑲缸套外圓 表面粗糙度為1.25μm，缸套承孔為 Ra2.5μm。為了保證準(zhǔn)確的過(guò)盈量，配合面加工精度要求較高,通常采用IT6、IT7級(jí)。

(4)鑲套的操作,鑲套是謹(jǐn)慎細(xì)致的鉗工操作。鑲套前我仔細(xì)地檢查配合件的尺寸及形狀誤差，檢查倒角、表面粗糙度，并做好除銹、除油等清潔工作。在允許的圓柱度范圍內(nèi)，座孔應(yīng)大頭朝上,鑲?cè)爰?yīng)小頭朝下，平穩(wěn)壓入。忌用榔頭敲擊。

3.2 實(shí)際的情況分析

由于玉柴YC6112發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸直徑是以英制為生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)，所以它的實(shí)際缸徑是111.77mm；111.80mm，所以，我決定選擇氣缸套內(nèi)徑為111.20mm，外徑為115.75mm，長(zhǎng)度為222.00mm的粗胚氣缸套，進(jìn)行鑲套修復(fù)，恢復(fù)原有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4 效果分析

由于對(duì)玉柴YC6112發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行了鑲套的改裝，并采取了上述的措施，使氣缸體恢復(fù)了原有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，延長(zhǎng)基礎(chǔ)件的使用壽命，降低了維修成本；而且 工藝簡(jiǎn)單，易操作，不需大型設(shè)備，質(zhì)量易保；由于不需要高溫，零件不易變形。為以后的修理提供了方便。

結(jié)束語(yǔ)

綜合上述，本人在工作中積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考可一些技術(shù)書籍，認(rèn)真、詳細(xì)分析了問(wèn)題的原因，解決了技術(shù)難題，收到效果很好。進(jìn)行鑲套的修復(fù)方法，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的壽命得到很大的延長(zhǎng)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作的耐久性和穩(wěn)定性。

[1]玉柴機(jī)器股份有限公司編.發(fā)動(dòng)機(jī)維修手冊(cè)[Z].2005.

[2]叢守智.汽車維修技術(shù)及設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.