柴油機汽缸墊燒損故障排查

李娟

摘 要：柴油機汽缸墊燒損是常見故障，分析了汽缸墊燒損的原因，講述了故障判斷方法，并從維修角度強調(diào)了預(yù)防汽缸墊燒損的措施。

關(guān)鍵詞：柴油機；汽缸墊；燒損；故障排查

中圖分類號：219.07文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.03.036

有一臺東方紅802-A型履帶拖拉機，在工作期間，連續(xù)沖壞汽缸墊，拖拉機被迫停車，進(jìn)行檢修。

1 故障原因解析

汽缸墊燒損的原因可能有以下幾項：（1）汽缸蓋螺栓擰緊力矩不夠或緊固力矩不均勻，沒有按擰緊次序擰緊，致使汽缸體和汽缸蓋結(jié)合面壓力不足，結(jié)合面密封性不好，高溫高壓氣體從局部扭力較小的縫隙沖出而燒壞汽缸墊。（2）汽缸蓋工作面、汽缸體上平面的平面度超限（汽缸蓋工作面的平面度應(yīng)在0.10 mm以內(nèi)）。修理、更換零件時不注意檢查，使缸蓋或機體的結(jié)合平面翹曲變形，或有燒蝕、銹蝕、凹坑及麻點等，不能及時修整、磨削，使缸蓋底面或機體頂面的平面度超過規(guī)定值。（3）汽缸套臺肩高出機體平面超過允許值，缸蓋螺栓的擰緊力全壓在缸套臺肩上，而水套及油道處的缸墊部分就壓不緊，水套中的熱水浸入缸墊，使缸墊沖毀。（4）汽缸墊質(zhì)量差，如汽缸墊的銅皮厚度不夠，內(nèi)夾石棉厚度不夠，汽缸口翻邊寬度不夠或制作粗糙等。（5）散熱器常開鍋，或散熱器缺水后驟加冷卻液，也將會燒損汽缸墊。

從燒損部位確定故障原因：（1）相鄰兩汽缸間燒損，則兩汽缸壓力不足，工作時冒煙，發(fā)動機無力。其原因是汽缸墊壓緊力不足或不均勻，汽缸蓋螺母松動，擰緊順序不正確。（2）汽缸與水套間燒損，則水箱有氣泡冒出，水位升高。其原因是汽缸蓋與機體接合不嚴(yán)密，汽缸墊沒有全部壓實，缸蓋或機體翹曲變形。（3）汽缸與潤滑油孔間燒損，機油溫度上升，送往配氣機構(gòu)的機油帶泡沫。其原因是缸套凸出機體平面高度不夠，或各缸凸出機體高度不一致。（4）汽缸與冷卻水套、潤滑油孔之間同時燒損，在水箱內(nèi)漂有機油泡沫，油底殼有水，則是因為汽缸墊質(zhì)量不好，銅皮過硬，有皺折或凹坑。（5）汽缸與大氣相通部位燒損，如螺栓孔、缸墊邊緣部位，漏氣處有嗤嗤聲，且有淡黃色泡沫，其原因是發(fā)動機溫度過高。

我們根據(jù)上述故障的可能原因及判斷方法，進(jìn)行了逐一檢查和詢問，據(jù)維修工人反映，在擰緊汽缸蓋螺栓時，都是按照說明書中規(guī)定的力矩和擰緊次序分3次擰緊的。此項不用懷疑。接著檢查了汽缸蓋的平面度，用標(biāo)準(zhǔn)平板放在汽缸蓋平面上進(jìn)行檢查測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)汽缸蓋的平面度超過了0.30 mm，這可能就是故障的根源，再查汽缸墊燒損的部位也證實了這一判斷，其他項目也已檢查或詢問，均無問題。

當(dāng)汽缸蓋的平面度超過規(guī)定（規(guī)定為不超過0.15 mm），即翹曲量較大時，在缸蓋螺母擰緊的情況下，缸蓋壓向汽缸墊的力不一樣，有的位置壓得很實，而有些位置不實，呈松弛狀態(tài)。如果這些不實位置在缺口處，那么汽缸內(nèi)的高壓氣體會將缸墊沖破，釀成故障。此時再換上一個新汽缸墊，當(dāng)擰緊缸蓋螺母后，缸蓋壓緊缸墊的不實之處的位置不會改變，故汽缸墊在較短時間還會沖壞，沖缸墊故障就會連續(xù)發(fā)生。

2 故障的排除

由于汽缸墊連續(xù)燒蝕是汽缸蓋變形所致，因為汽缸蓋變形后的維修需要專門的設(shè)備，當(dāng)?shù)夭痪邆渚S修能力，只好更換了一個新的汽缸蓋和缸墊。該拖拉機通過上述精心裝配和調(diào)試，經(jīng)過發(fā)動試車和工作幾個班次下來，汽缸墊沖燒之故障得到了徹底排除。

3 避免缸墊燒損需注意事項

（1）在更換汽缸墊時，應(yīng)在冷機時進(jìn)行。新汽缸墊要保證與原汽缸墊的規(guī)格和厚度相同，表面應(yīng)平整，包邊貼合牢固，并且沒有劃痕、凹陷、折鄒以及銹污等現(xiàn)象。安裝時卷邊的一面（反面）應(yīng)朝向易修整的接觸面或硬表面，一般汽缸蓋與汽缸體均為鑄鐵時，卷邊（反面）應(yīng)朝向汽缸蓋；若汽缸蓋為鋁合金，缸體為鑄鐵，卷邊（反面）應(yīng)朝向汽缸體，且定位孔應(yīng)對準(zhǔn)汽缸體的定位銷。對一些高強化、大功率增壓型進(jìn)口柴油機，所使用的純金屬汽缸墊，安裝時有記號（如TOP或UP）一面應(yīng)朝向汽缸蓋。另外，對重新使用的汽缸墊，因彈性降低以及變形等影響，其密封性能和使用性能將受到影響。所以一般情況下，汽缸墊不要重復(fù)使用。

（2）為保證汽缸體和汽缸蓋接合面密封可靠，安裝汽缸套時應(yīng)檢查汽缸套端面凸出汽缸體平面的高度是否符合要求。以X2105柴油機為例，此數(shù)值要求為0.1～0.18 mm。其它柴油機雖然要求數(shù)值各不相同，但大都不許超過0.20 mm。目的是使汽缸蓋螺栓的大部分預(yù)緊力能有效地壓在汽缸套的凸肩上。這樣才能保證在均勻擰緊汽缸蓋螺栓時，全部接合面上得到一致的密封性。使用中如果汽缸套裝入汽缸體后凸出汽缸體平面的高度普遍不夠，壓不緊汽缸墊，或多缸柴油機中個別汽缸套凸出高度不夠，就會產(chǎn)生頂住汽缸蓋的現(xiàn)象，形成局部縫隙，高溫燃?xì)庥纱藳_出會造成汽缸墊的燒損。調(diào)整后，在同一汽缸體平面上各汽缸套端面凸出汽缸體平面尺寸的差，以X2105柴油機為例，最好不要超過0.04 mm。

（3）在裝復(fù)新汽缸蓋時嚴(yán)格按照下列操作規(guī)定進(jìn)行：①將新缸墊放在缸體平面上，缸墊、缸口上的翻邊應(yīng)朝上放置。②將新汽缸蓋抬上，在螺柱上擰上所有螺母。汽缸蓋用21個螺母通過缸蓋螺柱緊固在機體上。③螺柱上的螺母用扭力扳手?jǐn)Q緊，標(biāo)準(zhǔn)力矩為（220±5）N·m，擰緊力矩不能過大，也不能過小。④在擰緊汽缸蓋螺母時，不要一次擰緊，應(yīng)分3次擰緊，擰緊力矩逐步增大至規(guī)定力矩，擰過3次后，最好再復(fù)查一邊。