柴油機汽缸體常見損傷的原因與修復方法

溫剛

摘 要：柴油機汽缸體常見損傷有汽缸體上平面的翹曲變形和汽缸體裂紋，分析了這兩種損傷產(chǎn)生的原因，提出了檢查修復方法。

關(guān)鍵詞：柴油機；汽缸體；常見損傷；修復方法

中圖分類號：S2185 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.08.048

汽缸體是發(fā)動機的“骨架”。汽缸體常見缺陷是變形和裂紋。變形主要是汽缸體上平面發(fā)生翹曲變形，造成汽缸蓋與汽缸體結(jié)合不嚴，高溫燃氣竄出燒蝕汽缸墊。汽缸體裂紋多發(fā)生在汽缸套安裝孔過梁和水套壁處，造成冷卻水外漏，柴油機缸體過熱，或冷卻水流入油底殼，使機油變質(zhì)、變稀，失去潤滑性能。下面對這兩種常見損傷產(chǎn)生的原因進行分析，以便工作中注意預防。

1 汽缸體變形

1.1 導致變形的主要原因

（1）柴油機修理中，對汽缸蓋螺母的拆裝順序和扭矩大小都是有要求的，如果修理中未按規(guī)定的順序和扭矩擰緊汽缸蓋，會造成汽缸體與汽缸蓋結(jié)合平面處翹曲變形。拆裝汽缸蓋、飛輪殼、油底殼、主軸承蓋等零件，要按規(guī)定力矩擰動螺栓，拆卸時要從四周向中心對稱成交叉地分2～3次逐漸松開螺栓，上緊時應從中間向四周對稱成交叉地分3～4次逐步擰緊至規(guī)定力矩。

（2）在使用中要注意防止發(fā)動機發(fā)生過熱現(xiàn)象，避免柴油機長時間超負荷工作，使缸蓋或機體承受很高的熱負荷和機械負荷且各部位受熱不勻而發(fā)生變形。發(fā)動機過熱情況下猛加冷卻水，易造成汽缸體與汽缸蓋結(jié)合平面處翹曲變形。過熱后要等發(fā)動機溫度降到室溫時，再加入冷卻水。

（3）修理時，硬敲、亂打等都將增加缸體或缸蓋的變形；還有的是野蠻拆裝，使缸體或缸蓋發(fā)生機械損傷；在熱車情況下拆卸汽缸蓋，從而產(chǎn)生變形。

（4）曲柄連桿機構(gòu)修理裝配不當，使曲柄連桿機構(gòu)的慣性力增大，引起發(fā)動機工作時震動加大。平衡塊、飛輪裝配不當，動平衡失調(diào)，在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生很大震動，引起汽缸壁和主軸承座孔承受的動載荷增大，造成汽缸體變形。

1.2 翹曲變形的檢查與修復方法

檢查方法：拆出缸套、缸蓋螺栓，將小平臺或標準缸蓋涂抹紅丹油，再與汽缸體上平面相磨，檢查接觸印痕，從而判斷平面的平面度大小。用著色法檢查機體的平面時要求著色點應均勻分布，且接觸面積應占總面積的80%以上。

修復方法：汽缸體平面螺孔附近的凸起，可用油石磨平或用細銼修平。汽缸體和鑄鐵汽缸蓋的不平，可用銑、磨的加工方法修復，也可用鏟刀鏟平或涂上研磨膏，把缸蓋放在汽缸體上扣合研磨。

2 汽缸體裂紋

2.1 裂紋產(chǎn)生的主要原因

（1）發(fā)動機過熱，驟加冷水。如果發(fā)動機冷卻系密封不嚴，出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，或燒機油，導致發(fā)動機過熱，此時馬上添加冷水，就容易使汽缸體產(chǎn)生裂紋。遇到發(fā)動機出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，應及時查明原因，并予以排除。發(fā)動機過熱的原因有：皮帶過松、水泵軸折斷、水泵葉輪松脫、節(jié)溫器失靈、點火時間過遲、散熱器嚴重堵塞、發(fā)動機負荷過重等。若不能及時排除，應停車讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，待水溫降到40～50 ℃時再補充水。

（2）水垢過厚，散熱不良。如果讓發(fā)動機長期使用硬水或未經(jīng)過濾的冷卻水，就會使發(fā)動機冷卻系積存很厚的水垢，甚至局部堵塞。局部熱應力過大，易使汽缸體產(chǎn)生裂紋。因此，機手應給發(fā)動機加注軟水，并經(jīng)常清除冷卻系的水垢。

（3）冬季停車，放水過早。冬季拖拉機作業(yè)后，機溫與外界溫差較大，此時若馬上放水，最容易使汽缸體產(chǎn)生裂紋。正確的放水時間應選擇在機溫下降至40 ℃以下進行。

（4）冬季停車未放水。冬季室外停車后未放掉冷卻水，則會因冷卻水結(jié)冰凍壞散熱管，甚至脹裂汽缸體。放水時，確認水已放盡，人才能離開。否則，可能因冷卻水中的雜物堵塞放水開關(guān)，使冷卻水不能放盡，從而凍裂汽缸體。此外，放水時應打開水箱蓋，以免形成真空而放不盡水。

（5）汽缸套安裝錯誤。濕式汽缸套都具有上、下兩個支承點。汽缸套上部臺肩外圓與汽缸體孔槽為間隙配合。機型不同配合間隙也不一致。安裝汽缸套時，一定要將汽缸體臺肩槽清理干凈；否則，汽缸套受熱膨脹，會脹裂汽缸體。水封圈的規(guī)格尺寸應符合要求。使用汽缸套拆卸工具時，其底部拉盤的直徑不可大于汽缸套外徑，否則，也會擠裂汽缸體。

（6）受到外界沖擊，或發(fā)生“搗缸”事故。若機車發(fā)生撞車、翻車等事故，或因連桿螺栓折斷、活塞破裂、汽缸套斷裂、活塞銷斷裂、連桿折斷、“飛車”等原因發(fā)生“搗缸”事故，就容易使汽缸體產(chǎn)生裂紋。

2.2 檢查與修復方法

檢查方法：汽缸體外部產(chǎn)生較大的裂紋后，一般通過肉眼觀察即可發(fā)現(xiàn)。若汽缸體產(chǎn)生的裂紋較小或內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，可用水壓試驗器檢查，利用水壓力大小和穩(wěn)定持續(xù)時間，來查明裂紋滲漏的程度。合格的汽缸體，按規(guī)定的壓力、時間試驗時，不得有滲漏和壓力下降現(xiàn)象。一般拖拉機試驗壓力為0.29～0.39 MPa，持續(xù)時間達2～3 min為合格。

修復方法：根據(jù)裂紋破裂程度、損傷部位以及實際技術(shù)能力確定裂紋的修理方法，常見方法有粘接、焊補和螺釘填補等。①除燃燒室、氣門座附近工作溫度較高的部位外，其它部位的裂紋或破洞，可采用環(huán)氧樹脂膠粘接修復。②裂紋如在受力不大的部位，并且裂紋的長度不超過50 mm的情況下，也可采用螺釘填補。如裂紋較長或有破洞，可用補板封補。③裂紋在受力較大的部位，應用焊修法修復。經(jīng)修補的汽缸體和汽缸蓋，仍需進行水壓試驗，確無滲漏才能使用。