康明斯K50發動機缸蓋損壞原因分析

【摘要】發動機缸蓋是發動機燃燒室一部分，它的工況的好壞直接影響發動機的性能，因此保證缸蓋的良好狀況是至關重要的?？得魉筀50發動機配備在630E卡車上，發動機大修后，運行3000小時左右，發動機就出現掉氣門現象，導致發動機活塞、缸套以及增壓器損壞，造成的損失很大，針對康明斯K50發動機缸蓋的異常損壞情況做以下分析。

【關鍵詞】康明斯K50發動機；氣門掉塊；氣門燒蝕

1、缸蓋的結構

缸蓋的結構復雜，其中有進、排氣道，冷卻水道、燃油道，并安裝有座圈、導管、氣門組件等附件。缸蓋結構如圖1。

圖1

其中14為排氣口，19為進氣口，11為水道堵頭，18 為油道。

2、缸蓋損壞形式

2.1 缸蓋裂紋。主要發生在缸蓋鼻梁區及與缸墊接觸的邊緣部位。造成原因：（1）缸蓋固定螺栓力矩不均勻或擰螺栓時沒有按照順序緊固。（2）氣缸爆燃造成的沖擊。（3）由于冷卻液缺少，造成發動機高溫，或者是在高溫的發動機上直接補充冷卻液造成。缸蓋裂紋一般導致漏防凍液，如果往外漏的好檢查，而有些漏在里面就比較麻煩，需要觀察排氣口的顏色及附著物的成分來判斷。

2.2 氣門組件的損壞。

2.2.1 氣門密封面及頸部的腐蝕磨損。發動機在工作過程中，進、排氣門關閉頻繁，與氣門座往復撞擊，同時受到強烈廢氣流的侵襲和酸性物質的腐蝕，氣門密封面就會逐漸發生氧化而產生早期磨損。其重要特征 氣門密封面出現凹陷，頸部有麻點，嚴重時表面呈蜂窩狀，這種狀況通常由于燃油中含有硫化物高，在燃燒過程中產生酸性物質腐蝕造成氣門密封面麻點，在受到氣門關閉的沖擊力，有可能氣門裂紋或者掉塊，而導致活塞損壞，增壓器損壞，造成很大的損失。氣門掉塊如圖2。

圖2

2.2.2 氣門的燒蝕。

（1）由于燃油在壓燃溫度達到2000℃以上，氣缸壓力達到30—50千克/平方離米，如果密封面有麻點，凹陷或腐蝕產生的斑痕、蝕點，氣門密封性大大降低，在壓縮終了時，高溫、高壓氣體從氣門密封處泄漏導致氣門邊緣的燒蝕。

（2）發動機由于保養不及時，使潤滑系統工作不良，發動機產生過熱，氣門長期得不到冷卻，使氣門長期在高溫下工作，產生燒蝕、裂紋，嚴重的掉塊產生重大機械故障，同時氣門和導管間缺少潤滑而發生氣門卡滯，從而導致氣門回位不及時和活塞頂部撞擊，重復的撞擊而使氣門頭部斷裂發生嚴重的機械故障。燒蝕的氣門如圖3。

圖3

2.2.3 氣門間隙不正確。

（1）氣門間隙過大，造成進氣不足，排氣不充分，伴隨有氣門響，而且氣門組件長時間在這種狀況下運行，在反復的撞擊下，搖臂及丁字壓板疲勞磨損，氣門的密封部位及座圈易產生早期磨損，嚴重的甚至使氣門和座圈產生裂紋以及座圈掉落而發生大的故障。

（2）氣門間隙過小，在發動機運行到正常的溫度后，由于熱脹冷縮的原因，使的氣門及座圈密封不嚴，如果是進氣門，那么會影響整個發動機的進氣，導致發動機高溫，功率下降，如果是排氣門，那么沒有燃燒完的燃油會排出來在排煙管和增壓器等部位繼續燃燒，而使排煙管和增壓器燒紅等異?，F象，長時間運行造成氣門燒蝕，嚴重的使氣門與活塞頂部撞擊，使氣門彎曲，活塞化頂等嚴重故障相續可能產生。

3、采取措施

針對康明斯K50發動機出現的故障，多方查找原因，尤其是氣門掉塊，和康明斯2000E發動機作比較，相同的大修工藝和方法可是2000E發動機卻沒有這樣的故障發生，唯一不同的是2000E發動機的氣門和K50發動機氣門的頭部的材質不同，因此在大修發動機時，使用2000E發動機氣門及座圈。使用2000E發動機氣門的K50發動機，在運行6000小時后，未出現氣門掉塊現象。在更換新氣門后，還應該做好如下措施：

（1）加強了日常的點檢工作，尤其是對進氣系統的檢查，對進氣膠套和進氣卡子有破損的做到早發現早處理，避免故的擴大。

（2）加強發動機的保養工作，尤其是2000小時的保養，對氣門和噴油器進行調整，以使氣門和噴油器達到最佳的狀態。

（3）在冬季啟動發動機時要對發動機進行預熱避免冷啟動，嚴禁使用啟動液。

（4）避免發動機長時間的怠速運行。