張娜娜

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

關(guān)鍵詞：柴油機(jī);汽缸蓋;故障分析;排除

中圖分類號(hào)：S219.07文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(yán)，漏水、漏氣，造成壓縮力不足，嚴(yán)重時(shí)將燒壞汽缸墊。

一臺(tái)柴油機(jī)燃燒室密封不良，連續(xù)發(fā)生燒缸墊事故，且啟動(dòng)困難，達(dá)不到額定功率。起初，總認(rèn)為是由于缸蓋螺栓擰緊力矩不夠或不均造成的，結(jié)果經(jīng)仔細(xì)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(guò)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(dǎo)致汽缸蓋變形的原因還有：柴油機(jī)在高溫下工作時(shí)，突然冷卻;裝配時(shí)，沒(méi)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檢查方法是：將平尺放在缸蓋平面上，用厚薄規(guī)測(cè)量縫隙的最大值即為平面的平面度，在全長(zhǎng)上平面度誤差大于0.15 mm時(shí)就應(yīng)修理。

汽缸蓋變形可采取以下方法進(jìn)行修復(fù)：（1）局部預(yù)熱加壓校正，并結(jié)合鏟刮修復(fù)平面。當(dāng)汽缸蓋平面翹曲變形大于規(guī)定值時(shí)，可將汽缸蓋放在專用的平臺(tái)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(yù)熱汽缸蓋中部，使其溫度達(dá)300～400 ℃，繼續(xù)加壓，使中間部位與基準(zhǔn)面貼合，用錘子對(duì)汽缸蓋加強(qiáng)肋敲擊2～3次，停留5 min左右，將壓板移到汽缸蓋全長(zhǎng)1/3處的兩端，分別敲擊。停留一段時(shí)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(shù)要求，可結(jié)合鏟刮來(lái)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(jìn)行磨削。（3）對(duì)于螺栓孔附近的凸起，可用油石或細(xì)砂輪推磨或用細(xì)銼修平。（4）汽缸套高出汽缸體上平面過(guò)多，一般是因?yàn)檫x配缸套不合適，或缸體與汽缸套臺(tái)階孔間嚴(yán)重積碳引起，應(yīng)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(shí)，要在過(guò)低的缸套臺(tái)肩下加銅墊，使高出缸體上平面的高度一致。安裝時(shí)，要注意按先中間，后對(duì)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(jī)體結(jié)合面之間的彈性密封墊，其功用是防止發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)使用中很容易被燒蝕，特別是缸口卷邊周圍。當(dāng)汽缸墊燒蝕后，汽缸蓋底平面處會(huì)出現(xiàn)漏氣、漏水現(xiàn)象;發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力。

一臺(tái)柴油機(jī)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，啟動(dòng)困難及功率明顯下降的現(xiàn)象;怠速時(shí)，排氣管有“突、突”的響聲;同時(shí)，油底殼內(nèi)潤(rùn)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(shí)，發(fā)現(xiàn)汽缸蓋和汽缸體平面均沒(méi)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(gè)別汽缸套凸臺(tái)高度不夠，導(dǎo)致各汽缸高度不一;又由于汽缸體螺栓孔經(jīng)長(zhǎng)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(shí)，造成了缸墊燒損。檢修時(shí)，可在凸臺(tái)高度過(guò)低的汽缸套臺(tái)階下墊入銅質(zhì)墊圈，檢查缸套凸臺(tái)高度基本一致后重新裝復(fù)，故障即排除。

汽缸墊燒損后，應(yīng)注意選擇與柴油機(jī)規(guī)格配套且質(zhì)量良好的汽缸墊。在無(wú)新汽缸墊更換的情況下，可將換下來(lái)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(duì)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(biāo)記的，應(yīng)按標(biāo)記方向安裝。安裝時(shí)要按規(guī)定的扭矩、擰緊次數(shù)和順序?qū)⒙菟〝Q緊。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，應(yīng)對(duì)汽缸蓋螺栓再?gòu)?fù)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(jī)冷卻系缺水造成工作溫度過(guò)高，避免車輛長(zhǎng)時(shí)間、低擋超負(fù)荷行駛。

3 汽缸蓋有裂紋

汽缸蓋出現(xiàn)裂紋時(shí)表現(xiàn)為，排氣冒白煙，嚴(yán)重時(shí)排氣中帶有水;水箱內(nèi)冒氣泡，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，功率不足;油底殼機(jī)油油面增高，機(jī)油呈乳狀。

汽缸蓋產(chǎn)生裂紋的原因有：一是使用不當(dāng)，如啟動(dòng)前忘了加水或水箱水位過(guò)低，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高溫時(shí)突然加入冷水。冬季氣溫很低時(shí)，停車后未放掉冷卻水或未放凈冷卻水，這些都會(huì)使缸蓋和缸體溫度變化急劇而產(chǎn)生裂紋。二是安裝不當(dāng)，當(dāng)缸套壓入缸體不正，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)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(guò)小或是直角，或凸肩過(guò)高，因應(yīng)力集中而導(dǎo)致缸套或缸蓋裂紋。汽缸墊安裝不正確或缸蓋螺栓沒(méi)按要求順序擰緊。三是缸體或缸蓋有砂孔或有裂紋。

預(yù)防和排除方法：在使用中，禁止不加冷卻水啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，環(huán)境溫度低于零度時(shí)，工作結(jié)束并在水溫降低后一定要把水箱、水套中的冷卻水放凈，對(duì)強(qiáng)制式冷卻系，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱而水箱缺水時(shí)，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，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(jìn)入油底殼或排氣中帶有水，就要拆下缸蓋進(jìn)行檢查，找出漏水處并給予排除。當(dāng)缸體或缸蓋有輕微裂紋時(shí)，可送修理廠采用焊補(bǔ)法或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑粘補(bǔ)。

（05）