柴油機(jī)汽缸蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與常見損傷的檢修

牟艷春

摘要：通過對柴油機(jī)氣缸蓋變形和裂紋產(chǎn)生原因的分析，及檢測和修理方法的介紹，提高柴油機(jī)的修理質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；氣缸蓋；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；檢修

中圖分類號(hào)：S2185文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.040

汽缸蓋是柴油機(jī)重要部件之一，主要用來封閉汽缸，同時(shí)也是許多零部件的安裝基體。汽缸蓋在工作中不僅承受燃?xì)獾母邷睾透邏鹤饔?，還要承受汽缸蓋緊固螺栓的預(yù)緊力。另外，汽缸蓋的熱負(fù)荷十分嚴(yán)重，其底面的溫度分布也極不均勻。變形和裂紋是汽缸蓋的常見故障。了解變形及裂紋產(chǎn)生的原因，做好預(yù)防工作，及掌握柴油機(jī)汽缸蓋變形及裂紋的修理方法，對提高柴油機(jī)的使用性能具有重要的意義。

1汽缸蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

我們以295柴油機(jī)為例來說明汽缸蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。汽缸蓋是用螺栓緊固在機(jī)體上，汽缸蓋內(nèi)部除有與機(jī)體相通的水道外，還有進(jìn)、排氣道，并鑄有渦流室。在渦流室底部鑲有渦流室鑲塊，它的上面有一個(gè)傾斜40°的孔，使渦流室與汽缸相通。噴油器孔對應(yīng)處有一個(gè)2 mm的錐形孔，用以改善啟動(dòng)性能。汽缸蓋上部平面傾斜5°以利于機(jī)油流向挺桿孔回到油底殼。

擰緊汽缸蓋螺母時(shí)，應(yīng)按由內(nèi)到外的次序分幾次均勻擰緊，以免造成汽缸蓋變形、密封不良、漏氣漏水，最后擰緊力矩為118～137 N·m。由于柴油機(jī)熱車后機(jī)件受熱變形，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)磨合后，應(yīng)再校核重?cái)Q一次，并需要重新調(diào)整一下氣門間隙。

汽缸蓋上鑲有進(jìn)、排氣門座，氣門與氣門座經(jīng)研磨膏配對研磨，不得互換。

2汽缸蓋常見損傷

2.1汽缸蓋裂紋

故障表現(xiàn)：汽缸蓋的進(jìn)、排氣門座與汽缸蓋壁之間有一狹窄處，該處在使用中最容易產(chǎn)生裂紋。汽缸蓋有輕微裂紋時(shí)，排氣管冒煙。裂紋逐漸擴(kuò)展加大以后，向水箱里竄氣，形成氣泡。冷卻水滲入汽缸內(nèi)，使發(fā)動(dòng)機(jī)不好啟動(dòng)，冒白煙，聲音不好聽，功率下降。

故障原因及預(yù)防措施：（1）設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足。（2）汽缸墊沒有很好安裝在汽缸蓋與汽缸體之間。由于孔的位置對的不準(zhǔn)，降低了冷卻水的流量，影響了冷卻效果，使機(jī)溫升高。所以，在安裝汽缸墊時(shí)，一定要仔細(xì)檢查對準(zhǔn)孔位。孔位相差過多的缸墊不能使用。（3）使用中機(jī)溫較高時(shí)，加入了冷卻水。由于驟熱驟冷引起裂紋。因此，在機(jī)溫很高時(shí)不許向水箱驟加冷水。在操作方法上，嚴(yán)禁先啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后加冷卻水。（4）供油時(shí)間長期過晚，使發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。因此，發(fā)覺供油時(shí)間不正常時(shí)就應(yīng)調(diào)整過來。（5）經(jīng)常使用硬水。由于硬水容易生成水垢，再加上不及時(shí)清洗冷卻系統(tǒng)，使冷卻系統(tǒng)的散熱能力降低，易引起缸蓋裂紋。所以，必須按技術(shù)要求使用軟水，并及時(shí)清洗冷卻系統(tǒng)。（6）經(jīng)常使用減壓機(jī)構(gòu)來停車。用這種操作方法停車，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫下吸入冷空氣過多，導(dǎo)致汽缸蓋突然冷卻而開裂。所以，在一般情況下，不要使用減壓機(jī)構(gòu)來停車。

缸蓋裂紋的檢查方法：常用的有觀察法、熒光探傷法、水壓試驗(yàn)及磁力探傷法。

裂紋的修理：可用焊補(bǔ)或粘補(bǔ)修復(fù)。另外還可以采用綜合修理法及用鉗、焊、膠接等多種工藝修復(fù)。汽缸蓋修復(fù)后要經(jīng)過水壓試驗(yàn)，在03～04 MPa的壓力下，3 min不漏不滲為合格。檢查平面的翹曲度不得大于015 mm。汽缸蓋平面翹曲度大于015 mm時(shí)要進(jìn)行銑削。將汽缸蓋放在平面銑床上，銑平面，吃刀深度025 mm，一次銑成。

2.2汽缸蓋底平面翹曲變形

翹曲表現(xiàn)：汽缸體與汽缸蓋平面度誤差超限，將造成汽缸密封不嚴(yán)，漏水、漏氣，造成壓縮力不足，嚴(yán)重時(shí)將沖壞汽缸墊。

翹曲產(chǎn)生原因：柴油機(jī)在高溫下工作時(shí)，突然冷卻；裝配時(shí)，沒有按規(guī)定順序、扭矩?cái)Q緊缸蓋螺栓，或者擰緊力矩大小不等；汽缸蓋的材質(zhì)不符合要求；在熱車狀態(tài)下拆卸汽缸蓋，將造成缸蓋底平面翹曲變形。

缸蓋與缸體接觸平面的平面度的檢查方法：將平尺放在缸蓋平面上，用厚薄規(guī)測量縫隙的最大值即為平面的平面度。常見機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋的平面度的技術(shù)要求是：EQ6I00-I型發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋在100 mm長度內(nèi)不大于0.03 mm，在全長不大于0.10 mm；躍進(jìn)NJ130要求不大于0.10 mm，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般要求不大于0.10～0.20 mm。一般來說，壓縮比較高的柴油機(jī)汽缸蓋、縱向尺寸較短的汽缸蓋平面度要求較高，反之則較低。

修理方法：（1）刮研法。刮削前先將汽缸蓋和檢驗(yàn)平臺(tái)清洗干凈。在檢驗(yàn)平臺(tái)的工作面上，涂上一層薄薄的紅丹油或紅印油，將汽缸蓋輕輕地放在平面上，使汽缸蓋平面和平臺(tái)接觸，并來回推磨3～5圈，最后取下汽缸蓋，查看平面翹曲的突出部分（已顯示出紅丹油的印痕），然后用刮刀刮削印痕部分，重復(fù)多次，直到符合要求為止。刮削修復(fù)后的質(zhì)量，一般是根據(jù)工作平面上印痕均勻分布的點(diǎn)數(shù)來檢查。只要印痕點(diǎn)大小基本一致，且分布均勻，即認(rèn)為質(zhì)量良好。（2）互研法。在汽缸體與汽缸蓋之間涂上研磨膏，直接進(jìn)行研磨，是消除翹曲的一種方法。研磨前，先用棉紗或黃油將汽缸體和汽缸蓋兩平面上的水道和螺栓孔堵住，以免掉進(jìn)磨料。然后將汽缸體固定在機(jī)座或木架上，使其平面處于水平位置。研磨時(shí)，先在汽缸體平面上薄薄地涂上一層磨料（一般由氣門砂和機(jī)油調(diào)和而成）。再將汽缸蓋平放在汽缸體上，使汽缸蓋平面與汽缸體平面靠合，然后前后、左右推動(dòng)缸蓋，使兩平面互相研磨。研磨10～20 min后，將汽缸蓋取下，清除舊磨料，涂以新磨料，繼續(xù)進(jìn)行研磨，直到汽缸體與汽缸蓋平面上沒有明顯的黑色痕跡為止。endprint