柴油機汽缸蓋組件常見故障分析與排除

張娜娜

摘 要：對柴油機汽缸蓋組件常見的變形、裂紋、缸墊燒損故障進行了分析，指出故障產(chǎn)生的原因，介紹了排除及預防方法。

關鍵詞：柴油機;汽缸蓋;故障分析;排除

中圖分類號：S219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.02.072

1 汽缸蓋變形

汽缸蓋變形，主要是指缸蓋與缸體接觸平面的平面度超差，將引起汽缸密封不嚴，漏水、漏氣，造成壓縮力不足，嚴重時將燒壞汽缸墊。

一臺柴油機燃燒室密封不良，連續(xù)發(fā)生燒缸墊事故，且啟動困難，達不到額定功率。起初，總認為是由于缸蓋螺栓擰緊力矩不夠或不均造成的，結果經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)是由于汽缸蓋平面發(fā)生翹曲變形引起的。拆卸汽缸蓋檢查，發(fā)現(xiàn)汽缸套高出汽缸體上平面過多，且各汽缸套高低不一，分析斷定這是汽缸蓋變形的主要原因。導致汽缸蓋變形的原因還有：柴油機在高溫下工作時，突然冷卻;裝配時，沒有按規(guī)定順序、扭矩擰緊缸蓋螺栓，或者擰緊力矩大小不等;汽缸蓋的材質不符合要求;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檢查方法是：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，在全長上平面度誤差大于0.15 mm時就應修理。

汽缸蓋變形可采取以下方法進行修復：（1）局部預熱加壓校正，并結合鏟刮修復平面。當汽缸蓋平面翹曲變形大于規(guī)定值時，可將汽缸蓋放在專用的平臺上，在汽缸蓋平面兩端與平板間墊上厚度約為變形量4倍的墊鐵，使汽缸蓋平面中間懸空。然后壓緊螺栓，并用噴燈預熱汽缸蓋中部，使其溫度達300～400 ℃，繼續(xù)加壓，使中間部位與基準面貼合，用錘子對汽缸蓋加強肋敲擊2～3次，停留5 min左右，將壓板移到汽缸蓋全長1/3處的兩端，分別敲擊。停留一段時間后，松開壓緊裝置，取出汽缸蓋檢查校正情況。若不符合技術要求，可結合鏟刮來修整平面。（2）平面磨削法。將汽缸蓋平面朝上，放在支承架上，校正水平后緊固好，進行磨削。（3）對于螺栓孔附近的凸起，可用油石或細砂輪推磨或用細銼修平。（4）汽缸套高出汽缸體上平面過多，一般是因為選配缸套不合適，或缸體與汽缸套臺階孔間嚴重積碳引起，應更換合適的缸套，或清理積碳;各汽缸套高出缸體上平面高度不一致時，要在過低的缸套臺肩下加銅墊，使高出缸體上平面的高度一致。安裝時，要注意按先中間，后對角線順序，分2～3次擰緊汽缸蓋螺栓。

2 汽缸墊燒損

汽缸墊是裝在汽缸蓋與機體結合面之間的彈性密封墊，其功用是防止發(fā)動機漏氣、漏水。汽缸墊與高溫、高壓氣體及冷卻液直接接觸，在拖拉機使用中很容易被燒蝕，特別是缸口卷邊周圍。當汽缸墊燒蝕后，汽缸蓋底平面處會出現(xiàn)漏氣、漏水現(xiàn)象;發(fā)動機過熱，運轉無力。

一臺柴油機出現(xiàn)運轉不穩(wěn)，啟動困難及功率明顯下降的現(xiàn)象;怠速時，排氣管有“突、突”的響聲;同時，油底殼內(nèi)潤滑油面升高，散熱器內(nèi)有氣泡出現(xiàn)，且在消音器口處有水珠出現(xiàn)，這是典型的汽缸墊燒損故障。檢查故障原因時，發(fā)現(xiàn)汽缸蓋和汽缸體平面均沒有出現(xiàn)翹曲或凸凹不平現(xiàn)象，缸蓋螺栓、螺母的擰緊力矩也符合要求，安裝方向正確，汽缸墊厚薄均勻，厚度也符合要求。最后，發(fā)現(xiàn)個別汽缸套凸臺高度不夠，導致各汽缸高度不一;又由于汽缸體螺栓孔經(jīng)長期使用造成銹蝕，使螺孔變淺，螺栓擰不到底，使得汽缸蓋不能將缸墊壓實，造成了缸墊燒損。檢修時，可在凸臺高度過低的汽缸套臺階下墊入銅質墊圈，檢查缸套凸臺高度基本一致后重新裝復，故障即排除。

汽缸墊燒損后，應注意選擇與柴油機規(guī)格配套且質量良好的汽缸墊。在無新汽缸墊更換的情況下，可將換下來的舊汽缸墊用火均勻烤熱，使其內(nèi)部材料（石棉）變得有些疏松，讓其自然冷卻后再安裝。對于反正面都能安裝且有卷邊的汽缸墊，不要裝反，并要使光滑的一面朝上。有安裝標記的，應按標記方向安裝。安裝時要按規(guī)定的扭矩、擰緊次數(shù)和順序將螺栓擰緊。經(jīng)過一段時間使用后，應對汽缸蓋螺栓再復查緊固一次。另外，還要定期清理螺孔雜物，保證缸蓋、缸墊與缸體間的密封。使用中，要防止柴油機冷卻系缺水造成工作溫度過高，避免車輛長時間、低擋超負荷行駛。

3 汽缸蓋有裂紋

汽缸蓋出現(xiàn)裂紋時表現(xiàn)為，排氣冒白煙，嚴重時排氣中帶有水;水箱內(nèi)冒氣泡，發(fā)動機工作不穩(wěn)定，功率不足;油底殼機油油面增高，機油呈乳狀。

汽缸蓋產(chǎn)生裂紋的原因有：一是使用不當，如啟動前忘了加水或水箱水位過低，發(fā)動機工作在高溫時突然加入冷水。冬季氣溫很低時，停車后未放掉冷卻水或未放凈冷卻水，這些都會使缸蓋和缸體溫度變化急劇而產(chǎn)生裂紋。二是安裝不當，當缸套壓入缸體不正，經(jīng)長時間工作后易引起缸套裂縫以及缸套上部突出的凸肩截面圓角過小或是直角，或凸肩過高，因應力集中而導致缸套或缸蓋裂紋。汽缸墊安裝不正確或缸蓋螺栓沒按要求順序擰緊。三是缸體或缸蓋有砂孔或有裂紋。

預防和排除方法：在使用中，禁止不加冷卻水啟動發(fā)動機，環(huán)境溫度低于零度時，工作結束并在水溫降低后一定要把水箱、水套中的冷卻水放凈，對強制式冷卻系，當發(fā)動機過熱而水箱缺水時，應使發(fā)動機低速運轉，待水溫降低后，再緩緩加入冷卻水;要使用軟水，并定期清除冷卻系水套中的水垢;發(fā)現(xiàn)有水進入油底殼或排氣中帶有水，就要拆下缸蓋進行檢查，找出漏水處并給予排除。當缸體或缸蓋有輕微裂紋時，可送修理廠采用焊補法或無機粘結劑粘補。

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