淺析玉柴YC6112柴油發動機氣缸體的鑲套修復

吳繼宗

（廣州市公用事業高級技工學校，廣東 廣州 510000）

玉柴YC6112柴油發動機是一種具有起動容易，油耗低，加速性好，排放低，適應性廣等的優點，但是由于發動機的缸體與氣缸是鑄造一體的。發動機氣缸磨損后，需要整個氣缸體更換，造成維修成本過高，使用戶難以承受高額的維修費用。所以我對氣缸采用鑲套修復的修理工藝是一種解決維修成本過高行之有效的方法。

1 氣缸磨損后修復問題

公司從廣西玉柴機器股份有限公司購進了YC6112柴油發動機,裝配在廣州穗景客車廠生產的巨鷹牌大客車。在使用過程中，由于駕駛員操作使用不當，致使車輛在行駛過程中出現熄火現象，隨后發動機無法起動。在拆檢過程中，發現發動機缺水、高溫后，造成活塞拉缸的機損事故。由于這種發動機氣缸與缸體是一體式的，沒有缸套。氣缸在磨損后，需要更換新的缸體。而一個新的缸體需要八千多元，使車隊的維修成本大幅上升（見表一）。

表一 改裝前的維修費用

據廠家的分析，當時在設計YC6112發動機缸體的時候，考慮到加工成本低，維修的方便性，所以采用了一體式的缸體。

2 鑲套原理

2.1 氣缸的鑲套

由于玉柴YC6112發動機的氣缸與缸體是一體式的，不是和冷卻水直接接觸，缸體的改進、加工的余量很少，所以采用干式鑲套法。

氣缸套的外表面不直接與冷卻水接觸的稱為干式氣缸套。為保證散熱效果和缸 套的定位 ,缸套的外表面與氣缸體的缸套座孔內表面必須精確加工 ,采用過盈配合 ,壁厚僅為 1-3mm的干式氣缸套是被壓裝到氣缸中去的。干式氣缸套的鑲配方法：首先用專用工具將舊套取出或用搪缸機搪削掉。第一次鑲套應選用標準尺寸的氣缸套；再根據所選氣缸套的外徑尺寸搪削承孔。采用同心法搪缸時，旋轉升降手把，將搪缸定心指降至氣缸上部或下部的活塞行程以外，旋轉定心指控制旋鈕，使定心指經定心錐推向外伸而緊貼于缸壁，借定心指外張之力輕輕移動搪桿和搪缸機，使搪桿因定心指作用二處于欲搪的中心。定中心是搪桿工藝的關鍵工作，因此要細心、準確。

2.2 搪缸工藝

(1)根據搪削氣缸直徑選擇主軸，缸徑在76－115mm范圍內，我選用直徑75mm主軸。

(2)安裝主軸前我嚴格清潔結合面，并把結合螺釘均勻地擰緊，以保證主軸與工作臺面的。

(3)將缸體裝置在夾具中，我用專用壓盤壓緊。清潔夾具底盤和工作臺面，利用工作臺上的T形槽、墊鐵和螺栓等將夾具初步固定。

(4)選擇與氣缸直徑相適應的定心球桿確定氣缸的中心線。我將定心球桿裝在搪刀孔之下孔，根據氣缸半徑及主軸半徑之和確定定心球桿的長度。定心球桿的端部接觸氣缸距上口3～4毫米處（即氣缸的“缸肩”部分），我用主軸拔桿拔轉主軸，感覺定心球與氣缸壁四周的接觸情況。左右方向可轉動手輪使工作臺縱向移動來調整，前后方向可用木棰輕敲夾具來調整。定好中心后，將夾具緊固，并復查一遍。

(5)裝上刀具，根據搪削量確定搪削次數和每次吃刀量，最后一刀為了提高氣缸表面粗糙度，吃刀量不易過大，一般應在0.05mm以內。

(6)選定走刀量和主軸轉速。主軸轉速是每分鐘旋轉的圈數，走刀量是主軸每轉一圈下行的距離。T－7220A搪床有六種走刀量和六種主軸轉速可供選擇。

(7)根據氣缸長度，校正自動停刀裝置。我把主軸搖至缸口，用撥桿撥轉主軸，檢查吃刀量是否合適，搪刀在氣缸圓周上的吃刀量是否一致，發現問題應即時調整糾正，然后接通電源進行搪削。

(8)氣缸搪好后，我換用特制搪刀，在氣缸上口搪出寬約 1－2mm，角度為 30°或 75°的倒角，以便于活塞組的安裝。

2.3 磨缸的工藝

（1）清潔—我將已搪過的氣缸加以清潔，并徹底清除氣缸內的鐵屑，將缸體放在缸體架上，氣缸下部放置鐵皮盤，以供盛放潤滑液。再將磨缸架裝在氣缸體上。

（2）選擇砂條—根據需要選擇合適的砂石條裝于磨缸頭上，光磨鑄鐵氣缸的磨頭砂條。

（3）安裝砂條——砂條成套安裝在磨缸頭上以后，應檢查圓柱度超過0.20mm時,應在較低的砂條下面加墊片，或把較高的砂條磨低，否則，會使磨成錐型。

（4）安裝磨頭。

（5）調整砂條壓力。

3 氣缸套的改裝

3.1 鑲套時應注意的問題

（1）缸套的材料，鑲套的材料要根據鑲套部位的工作條件來選擇。如在高溫下工作的部位，鑲套材料應與基體一致或相近似，使它們的線膨脹系數相同；材料熱穩定性要好，以保證零件工作時的穩定性。為了獲得好的耐磨性能,也可鑲比基體金屬好的耐磨材料。為提高耐磨性,可采用表面處理,如表面淬火、鍍鉻等；有的則采用優質材料，但成本高。目前廣泛應用的是在氣缸體內鑲入氣缸套的結構。對于鋁合金氣缸體而言，因其耐磨性不好必須鑲以氣缸套。氣缸套常由片狀石墨鑄鐵并添加微量鉻、鉬和鎳,用離心鑄造法制成。它具有使用壽命長，耐磨性好、檢修方便及費用低等優點。

（2）鑲套的過盈量，鑲套過盈量應選擇合適,必要時要經過強度計算。因為過盈量太大易使零件變形或擠裂；過盈量不足,又易松動和脫落。由于套系一薄壁襯套,鑲套時包容件承受的是拉應力，被包容件承受的是壓應力,因而當套的厚度不大時(一般2－3mm)應力與相對過盈量成正比關系。所謂相對過盈量,是指單位直徑(為鑲套的基本尺寸)上的過盈量。如氣缸體承孔鑲套，套外徑尺寸為100mm，其過盈量為0.05mm，則相對過盈量為0.05/100=0.0005。

（3）加工精度及表面粗糙。在進行鑲套時,各零件的表面粗糙度和加工精度,根據圖樣要求選擇。如果表面粗糙度過大,壓入時表面凸凹處互相剪切，壓入后使實際過盈量減小。一般情況下，鑲缸套外圓 表面粗糙度為1.25μm，缸套承孔為 Ra2.5μm。為了保證準確的過盈量，配合面加工精度要求較高,通常采用IT6、IT7級。

(4)鑲套的操作,鑲套是謹慎細致的鉗工操作。鑲套前我仔細地檢查配合件的尺寸及形狀誤差，檢查倒角、表面粗糙度，并做好除銹、除油等清潔工作。在允許的圓柱度范圍內，座孔應大頭朝上,鑲入件應小頭朝下，平穩壓入。忌用榔頭敲擊。

3.2 實際的情況分析

由于玉柴YC6112發動機的氣缸直徑是以英制為生產線的數據，所以它的實際缸徑是111.77mm；111.80mm，所以，我決定選擇氣缸套內徑為111.20mm，外徑為115.75mm，長度為222.00mm的粗胚氣缸套，進行鑲套修復，恢復原有的技術標準。

4 效果分析

由于對玉柴YC6112發動機的氣缸進行了鑲套的改裝，并采取了上述的措施，使氣缸體恢復了原有的技術標準，延長基礎件的使用壽命，降低了維修成本；而且 工藝簡單，易操作，不需大型設備，質量易保；由于不需要高溫，零件不易變形。為以后的修理提供了方便。

結束語

綜合上述，本人在工作中積累了一定的實踐經驗，參考可一些技術書籍，認真、詳細分析了問題的原因，解決了技術難題，收到效果很好。進行鑲套的修復方法，符合技術標準，使發動機氣缸體的壽命得到很大的延長，提高了發動機工作的耐久性和穩定性。

[1]玉柴機器股份有限公司編.發動機維修手冊[Z].2005.

[2]叢守智.汽車維修技術及設備[M].北京:機械工業出版社,2002.