柴油機沖蝕汽缸墊問題研究

安勝

摘要：從汽缸墊本身質量問題、拆裝方法問題、汽缸蓋變形翹曲等方面探討了柴油機沖蝕汽缸墊的原因，提醒用戶注意使用維護方法。

關鍵詞：柴油機；汽缸墊；故障

中圖分類號：S2185文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.04.043

汽缸墊是裝在汽缸蓋與機體結合面之間的彈性密封襯墊，其功用是防止漏氣、漏水。沖蝕汽缸墊，一般是指汽缸墊在高溫高壓燃氣或冷卻水的反常沖擊下，造成密封面損傷而喪失封氣作用的一種故障現象。沖蝕汽缸墊的主要原因有以下幾方面：

1汽缸墊本身質量有問題

農用柴油機汽缸墊大多用銅皮包石棉結構汽缸墊。內部用碎銅絲或鋼屑加強的石棉板，上下兩面復以銅皮，燃燒室孔和水孔周圍用銅皮卷邊。汽缸墊必須滿足以下要求：

（1）具有優良的密封性能。要求汽缸墊中的石棉板材層間粘結牢固，并具有足夠的柔性。在壓力下可以變形，以補償結合面的不平度誤差，堵塞氣體、水、油的泄漏通道。

（2）具有高的耐熱性能。汽缸墊與高溫高壓燃氣直接接觸，不得屈服變形而移動，否則就不能保證壓緊，繼而會造成大量漏氣，最后將汽缸墊燒損。

（3）在工作中應具有足夠的彈性。柴油機在工作過程中，汽缸蓋螺栓在爆發壓力作用下，處于交變動載狀態。當汽缸中的燃氣爆發時，汽缸蓋螺栓上承受的拉力突然增加，使作用在汽缸墊上的壓緊力隨之發生變化。壓緊力損失大是造成漏氣的主要原因之一。因此不僅要求在靜載時有高的壓緊應力，并在動態時仍能保持足夠的壓緊應力，而且經過長期使用，這兩種壓緊應力都不降低，這要求汽缸墊必須具有足夠的彈性。

（4）汽缸墊的厚度要均勻。以某型柴油機用的15 mm厚的汽缸墊為例，不均勻度一般不得大于015 mm，最大不超過02 mm。各水孔的位置偏移不大于04 mm。

（5）石棉板表面應光滑。不允許有分層、軟化、裂紋及外來夾雜物。整個石棉板面上的纖維應分布均勻。所有銅皮包圈周圍應平整而不許有裂紋。

2汽缸墊拆裝方法問題

（1）各種機型柴油機汽缸蓋螺栓的扭緊力矩都有一定的要求。但是，有的機修工喜歡將螺栓擰得過緊，隨意加大汽缸蓋螺栓的扭緊力矩，以為擰得越緊就越不會漏氣。實際適得其反。因為這樣拆裝幾次后，往往會造成汽缸體上的螺栓孔周圍被拉得凸起，以及汽缸體平面翹曲。這時再怎么擰緊汽缸蓋螺栓，汽缸墊還是壓不緊，而出現漏水、漏氣。

（2）汽缸蓋螺栓未擰緊，或擰緊順序不正確；扭矩不一致，不能保證氣縫的良好密封，在高溫高壓和強烈振動下，氣體竄出而燒蝕汽缸墊。擰緊汽缸蓋螺栓的方法，對單缸柴油機應分2～3次對角線交叉擰緊汽缸蓋螺母。對于多缸柴油機安裝汽缸蓋時，擰緊汽缸蓋螺母應從中間向兩邊。拆卸時，從兩邊向中間，分2～3次按對角線方向均勻擰緊即可。擰緊時，第一次的扭力先把汽缸蓋壓平，然后漸漸擰緊，扭力力求一致。當螺母最后一次擰緊時，應用專用扭力扳手進行，以保證螺母的扭力達到規定數值。

（3）安裝汽缸墊時，要求翻邊的一面應該面向汽缸蓋，光滑的一面應面向汽缸體。另外，在安裝過程中不應在汽缸墊兩面涂以黃油之類的潤滑劑。因為這將使汽缸蓋經長期工作后與汽缸體的貼合面粘結得很牢，拆卸困難造成損壞。通常有些使用者一旦發現汽缸墊出現漏水、漏氣等故障時，就認為不能再正常使用而想調換新的。實際上此時的部分汽缸墊并沒有破損，可將汽缸墊在火焰上均勻地烤一下，加熱后石棉板膨脹復原，裝到柴油機后就不再漏氣了。這種簡易修理方法可反復多次使用，以延長汽缸墊使用壽命。

3汽缸蓋變形翹曲

汽缸蓋在使用中如長期在高溫冷卻作用不良的情況下工作，或汽缸蓋發現裂紋等故障后因進行焊修的方法不對等原因，均可使汽缸蓋平面變形翹曲，造成汽缸體和汽缸蓋平面接觸不良，導致汽缸墊無法均勻壓緊而漏水漏氣。因此在使用中必須適時地檢查汽缸蓋的不平度及其表面狀態。通常情況下，汽缸蓋下端面不平度在平板上或用鋼直尺厚薄規檢查時，最大不超過015～020 mm。若大于此數值，必須用磨床進行平面磨削。也可采取鉗工刮研的方法加以修復。

4汽缸套凸出汽缸體平面的高度不夠

為保證機體與缸蓋接合面的密封可靠，缸套較機體平面應突出規定距離。過高、過低都易燒損缸墊。缸套較機體平面突出過多，則缸蓋螺栓的擰緊力全壓在缸套臺肩上，而水套及油道處缸墊沒有壓緊，水套中的熱水侵入缸墊，把缸墊沖壞燒損。缸套臺肩上平面較機體上平面低或者高出很多，則缸蓋螺栓的壓力不能壓緊缸套，使缸墊不能很好的密封燃燒室，高溫氣體沖出把缸墊燒損。

汽缸套高出機體平面尺寸不夠或不一致時，需修理或更換缸套，使其達到兩缸的高度差不大于005 mm。也可在經常發生燒損的部位墊一層石棉線或加一形狀適宜的薄銅皮（厚度不能超過02 mm），可使接觸面更緊密。在安裝汽缸套時，可先不裝防水膠皮圈。將汽缸套擦干凈后放入汽缸體內，認真測量各汽缸套高出汽缸體平面的尺寸。如不合適，可將各汽缸套換位調整找平。換位后如還低，可找一個舊汽缸墊拆開，將銅皮剪成墊圈，墊在汽缸套臺肩下部使其墊高。如過高，可將汽缸套臺肩適當地車削去一部分，或對汽缸體臺肩平面進行銑削，增加臺肩深度。