發動機氣缸蓋常見故障的檢修

單立君

摘要：氣缸蓋的工作條件相當惡劣，易產生裂紋、底平面翹曲變形等故障，本文對這兩種故障進行了分析，講述了檢測與維修方法，以提高氣缸蓋的檢修質量。

關鍵詞：氣缸蓋；故障；檢修

中圖分類號：S21907文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.036氣缸蓋結構復雜，壁厚不均勻，在高溫高壓下各部位熱負荷極不均勻，所有這些都會引起熱應力的產生，同時，還承受很大的機械應力的作用。氣缸蓋的工作條件相當惡劣，常發生氣缸蓋裂紋和底平面翹曲變形等故障。

1氣缸蓋底平面不平

1.1原因

（1）缸蓋螺栓固定螺母沒按規定順序扭緊，扭矩過大或扭矩不均。（2）缸墊燒損，缸蓋受燃氣吹拂或燒損嚴重。（3）缸墊漏水，缸蓋銹蝕嚴重。（4）缸套臺肩凸出缸體平面超過規定值，并且各缸凸出量相差懸殊。

1.2缸蓋平面的檢驗

缸蓋平面的翹曲、燒蝕和銹蝕情況，只有在經過徹底清理并經砂布打磨后才能進行檢驗，一般用精密直尺和厚薄規檢驗。除活塞頂對應部位外，其余任何部位，像東方紅-802型拖拉機的氣缸蓋，0.10 mm厚薄規不得在缸蓋和直尺間通過；一柴小型柴油機的缸蓋，0.05 mm厚薄規不得在缸蓋和直尺間通過。否則，缸蓋就應刮磨或刨銑平面。實踐證明，缸蓋平面平直情況與舊缸墊密封印痕情況結合起來進行檢驗是最有效的辦法。缸墊變黑或燒蝕部位對應的缸蓋平面處經常下陷，應著重檢驗。

1.3缸蓋平面的修復

輕微的可用刮刀刮研；較重的可在平面磨床上磨削；嚴重的可在刨床上刨削或在銑床上銑削。刮研、磨削、刨削后，允許有不大于1 cm2的未加工處，但距孔眼或其它輪廓邊緣均應大于20 mm。對局部燒蝕、銹蝕過于嚴重處用挖補法修復?；跉忾T桿頂端、搖臂和推桿到凸輪之間的尺寸將縮小，搖臂的幾何位置將改變等原因，可從缸蓋一平面上切除的金屬量是有限的。無論哪種修復方法，在確保達到技術要求的情況下，加工量應盡量少。一般累計加工量（與新的比）不得大于0.5～1.0 mm。磨削和刨削時，必須將缸蓋調平。表面加工機床的床面與切削刀具（運動軌跡）是平行的，如果機床地腳出現下陷，裝卡缸蓋時使用的又是氣泡式水平儀，就有可能出現缸蓋平面與地面平行而與刀具不平行。為了確保加工精度，必須使缸蓋與刀具平行。最好的辦法是將百分表卡在刀具上測量。

氣缸蓋的翹曲，可用敲壓法校正。敲壓法修復發動機氣缸蓋的方法是：先將厚度約為變形量4倍的鋼片墊放在氣缸蓋與平板之間。把壓板壓在氣缸蓋中部，擰緊螺栓，使氣缸蓋中部的平面貼在平板面上，用小鐵錘沿氣缸蓋筋上敲擊，以減小受壓變形時產生的內應力，停留5 min后，將壓板移裝到全長1/3處敲擊，再移到另一端1/3處進行敲擊。氣缸蓋平面翹曲后，也可用磨削法來修整，但每次磨削缸蓋厚度有所變薄，燃燒室容積變小，壓縮比增大，從而引起發動機的爆燃。因此，磨削不能超過一定厚度。如桑塔納發動機缸蓋高度極限值為132.60 mm。氣缸蓋變形經過磨削后易出現燃燒室容積不等的現象，其容積變化值，一般不應大于同一發動機各燃燒室平均值的4%。對于汽油機燃燒室容積一般不應小于原廠規定的95%。否則，會出現怠速工作不穩和增加爆燃傾向。所以氣缸蓋修整后，應對燃燒室容積進行測量。

2氣缸蓋裂紋

2.1產生原因

（1）使用管理不當，柴油機過熱時，突然加冷水；或在冷態下急劇加熱（柴油機啟動后不暖機又急劇增加負荷）；供油時間不對，產生早燃或爆燃，造成缸蓋溫度過高等，致使缸蓋熱脹冷縮而產生裂紋；寒冷季節，停車熄火后，馬上放掉冷卻水或沒有放凈，使缸體和缸蓋由熱驟冷或因剩余冷卻水而凍裂。（2）冷卻系統水垢太多，散熱效率差，局部高溫而使缸蓋產生裂紋。（3）修理時，氣缸蓋螺栓沒有按規定順序、規定扭矩擰緊，或各螺栓擰緊程度不一致，造成缸蓋、缸體受力不勻而產生裂紋。（4）缸蓋材料問題，如鑄造應力和材質缺陷等，會出現應力集中使其產生裂紋。

2.2檢查方法

氣缸蓋裂紋一般發生在與氣缸體接合平面、氣門導管孔、氣門座圈孔、噴油器孔、冷卻水套壁等處?？捎盟畨涸囼灐鈮涸囼?、著色法和磁力探傷等方法進行檢查。（1）水壓試驗。要求在0.3～0.4 MPa的壓力下保持5 min。（2）著色法檢查裂紋。把缸蓋浸入煤油或煤油的著色溶液（質量分數為65%煤油、30%變壓器油、5%松節油加少量紅丹油）中，2 h后取出，擦干表面油跡，涂以薄層漿狀白粉，然后烘干，如有裂紋會顯示黑色（或顏色）線條。（3）氣壓試驗。用氣泵或打氣筒向注滿水的水套內充氣，應在充氣軟管和氣缸體水管接頭處裝一單向閥門，以防水氣倒流。

2.3修理方法

修理有裂紋的氣缸蓋，要根據裂紋的大小、產生的部位和氣缸蓋的材質而定。通過各種檢驗，一旦發現氣缸蓋底面和其他部位有裂紋時，不管是多么細小的裂紋，都要用鉗工銼、砂輪或油石等工具進行徹底清除，否則這些小裂紋就會很快擴展，以致裂穿。對于氣缸蓋上的細小裂紋，經過處理可以徹底消除的，可以繼續使用。如果裂紋比較嚴重，則只能更換新的氣缸蓋。（06）

談柴油機燒瓦故障的鑒別與修理高麗茹（綏棱縣職業技術學校，黑龍江 綏棱 152200）摘要：對柴油機燒瓦的征象、鑒別方法、發生部位的判斷方法進行了介紹，指出了燒瓦故障產生的原因，并闡述了燒瓦后的柴油機檢修技術要點。

關鍵詞：柴油機；燒瓦；鑒別；修理

中圖分類號：TK428文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.037燒瓦是柴油機工作中常碰到的故障。曲軸軸頸與軸瓦是動配合，它們需要用機油潤滑。機油的作用主要有兩個：一是降低磨損；二是能帶走因摩擦產生的熱量及金屬屑，延長軸與軸瓦的壽命。當缺少機油或機油變質，摩擦阻力會增大，零件發熱，嚴重時軸瓦合金熔化，軸與軸瓦抱死。若油膜因某種原因遭到破壞，同樣也能引起燒瓦，燒瓦有時是連桿瓦，有時是主軸瓦。

1燒瓦的征象

柴油機在運轉時，負荷沒有變化，轉速卻突然急劇下降、排氣管冒黑煙、機油壓力指示器浮標下沉，并伴有明顯的敲缸聲，說明曲軸與軸瓦已有輕微粘著。如不采取措施，繼續運轉，就會自行熄火，即使扳下減壓手柄也搖不動曲軸，這就是燒瓦的典型征象。

2燒瓦故障的鑒別

燒瓦、活塞咬缸、起動軸咬死這三種故障都能造成柴油機自動熄火。燒瓦具有的特點如下：（1）燒瓦時，柴油機運轉由阻力增大到很快熄火，有一個過程；咬缸與起動軸咬死則是突然熄火。（2）燒瓦熄火后，轉動飛輪感覺沉重，嚴重時轉不動；咬缸后，飛輪根本轉不動；起動軸咬死后，飛輪還能少許晃動。

3燒瓦發生部位的判斷

燒瓦有3個部位，即前主軸頸、后主軸頸與連桿軸頸。（1）軸向推動曲軸，如能來回竄動，說明是連桿瓦燒壞。（2）柴油機啟動不久，在空負荷時發生燒瓦，一般為前主軸頸（靠定時齒輪一側）。因為潤滑油先到后主軸頸，后到前主軸頸，啟動時搖轉曲軸次數少，潤滑油尚未達到前主軸頸處，造成燒瓦。這種情況冬天尤其多見。（3）柴油機因負荷過大而燒瓦，多在后主軸頸（靠飛輪一側）。因為動力是由飛輪傳遞出去，故這一側主軸瓦承載大。此外，還可根據溫度高低來判斷燒瓦的部位。

4燒瓦的常見原因

（1）柴油機超負荷工作。柴油機長時間處于超負荷運行狀態，潤滑油溫度增高，黏度下降，導致機油壓力偏低，軸和軸瓦之間內潤滑油膜不易形成，摩擦產生的熱量不能被帶走，造成摩擦加劇，軸瓦發生粘著磨損而燒熔。（2）違犯操作規程。例如，低溫條件下啟動不預熱，長期停放的機車啟動不先搖車，啟動后猛轟油門等，引起軸瓦燒熔。（3）機油質量差。潤滑油質量差、或油底殼內進水、或漏進柴油使機油變質，潤滑油工作時難以形成良好的油膜，引起發動機軸瓦燒熔。（4）機油不足。有的駕駛員不注意檢查油底殼油面高度和機油壓力指示器，以致軸瓦長期得不到潤滑，處于半干摩擦狀態，造成發動機工作時軸瓦溫度迅速升高，軸瓦和軸頸發生膨脹變形，間隙消失，金屬直接接觸而燒瓦。（5）軸瓦配合間隙的大小，直接影響軸瓦的潤滑，只有合理的配合間隙，才能使軸瓦與軸頸間形成良好的潤滑油膜。軸瓦間隙太小，限制了軸瓦與軸頸之間機油的流動，使摩擦產生熱量不能及時散發出去；間隙過大，機油容易流失，建立不起正常的油壓。許多機手為了機器運轉“輕快”，在安裝時任意加大軸瓦與軸頸的配合間隙，這是不對的。按規定，主軸瓦與主軸頸間隙為0.08～0.12 mm，連桿瓦與連桿軸頸間隙為0.06～0.118 mm，曲軸軸向間隙為0.10～0.25 mm。（6）刮配軸瓦不合格。修理時，軸瓦與軸頸的接觸面積要求達到75%，最后一道主軸瓦的接觸面積力求達到90%以上。如果主軸瓦與主軸頸的接觸面太少，單位面積負荷量大大增加，油膜破壞， 軸瓦合金首先從此處熔化發生燒瓦。

5燒瓦后的柴油機檢修

當曲軸等零部件拆下后，應首先查找燒瓦的原因，然后對曲軸進行鑒定修理。如燒瓦傷痕極深，修磨后無使用價值的，應予報廢；若咬傷輕微，可用0號砂布對咬傷部位砂光處理。砂光后的曲軸軸頸表面若較光滑，無拉痕和裂紋等缺陷，可測量其軸頸大小，配以相應的主軸瓦或連桿瓦；若曲軸砂光后拉痕較深，需用專用磨床磨削處理；若曲軸軸頸上有較深的縱向裂紋，該曲軸應予報廢；若曲軸軸頸縱向裂紋較淺，可對其軸頸進行磨削處理。經磨削裂紋消除后，若軸頸尺寸仍在允許范圍內，則曲軸仍可繼續使用，否則應予更換。

曲軸修理時，若兩主軸頸在油道處因磨損而出現臺肩，但不需進行磨削修理時，可用細齒銼刀對臺肩進行修銼。修銼時銼刀要拿穩放平，切勿銼傷旁邊軸頸，銼好后再用0號砂布襯在銼刀下砂光一下。曲軸主軸頸和連桿軸頸經外徑百分尺測量后，若其圓度或錐度超差時，需對軸頸進行磨削處理。

燒瓦后的曲軸，離心凈化室沉積物較多，修理裝配前需徹底清洗其內腔。用一長300 mm的直徑為4～6.5圓鐵，將其頭部錘扁，而后彎成“L”形，彎頭長度為10 mm。清洗前用“L”形工具伸進離心凈化室內腔，挖去沉積物，基本挖凈后，再用柴油邊沖洗邊用“L”形專用工具上下移動清洗，直到用手指伸進去摸不到油膩為止。清洗時檢查油孔是否暢通，并用柴油沖洗。

燒瓦后的柴油機，因機油中雜質過多，且機體內壁粘有較多的片狀鋁末，因此必須放盡機油，拆下機油集濾器徹底清洗，并刷洗或沖洗機體內腔及油底殼，忌用棉紗擦洗。修后的柴油機加入新機油運轉半小時后，也應放凈機油，徹底清洗機油集濾器和油底殼。

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