汽缸蓋裂紋和變形的原因及預防

馬曉棟

發動機的汽缸蓋和缸體都是由灰鑄鐵鑄成的多孔薄壁零件，在工作中承受高溫、高壓、交變載荷及鑄件內部殘余應力的作用，在缸蓋的進、排氣門座之間，氣門座圈鑲塊處，渦流鑲塊周圍或在水套等處常容易產生裂紋；而缸蓋與缸體的結合平面也常常產生變形。裂紋或變形產生后，則會使汽缸壓力下降，啟動困難，功率降低，甚至使發動機喪失工作能力。

一、缸蓋裂紋和變形的原因

缸蓋經常在高溫高壓下工作，其裂紋和變形的主要原因是由于局部熱應力集中和使用不當所致。

1.工作中缸蓋底面不能保持穩定的受力和恒溫。缸蓋在工作中所承受的壓力和溫度變化較大，在局部承受巨大壓力的同時還承受巨大的熱交變應力。由于長期工作，會使鑄鐵材質發生改變，強度下降，產生熱塑性變形。

2.缸蓋底面的溫度分布不均勻，結構復雜，壁厚不一。因氣缸蓋下平面的結構較復雜，壁厚不一，故其各部的冷卻效果和機械強度就不一樣。另外，缸蓋鑄件本身還存在有一定的殘余應力，加之溫差的存在，便容易產生局部熱應力集中現象。

3.水道內腔積垢，影響傳熱。由于長時間的使用，會使水道內腔沉積水垢和油污，以致水道變窄，水流不暢，影響熱量的傳遞，使缸蓋底面溫度升高，加速裂紋和變形的產生。

4.冷卻系的原因。冷卻水不足，風扇皮帶過松，風扇葉片裝反，未安裝阻水圈，或水箱散熱芯被污物堵塞時，會導致冷卻水溫度偏高，冷卻變差，使發動機過熱，引起裂紋和變形。……