航空活塞發動機滲氮汽缸的檢查和修復方法

常虎山

（中國民航飛行學院，四川 廣漢 618307）

0 引 言

如圖1 所示，汽缸是混合氣進行燃燒并將熱能轉換為機械能的地方，是發動機的動力來源部件。活塞在汽缸內做往復直線運動，活塞與汽缸筒之間形成了很大的摩擦副，為了降低異常磨損和提高使用壽命，通常對汽缸筒與活塞的摩擦表面進行滲氮處理。滲氮汽缸在規定的使用時間間隔內必須進行相關檢查和尺寸測量，以判斷其是否需要修理或更換。

圖1 典型的滲氮汽缸筒

1 檢 查

1.1 目視檢查

滲氮汽缸的目視檢查應從缸筒頂部2inch 區域開始。因為在這個區域頂部的氣密脹圈可能在活塞運行到頂部改變方向的位置產生磨損，這種磨損呈“臺階”型外觀，這種磨損可以被測量并按相應的方法去除。在某些汽缸內，在缸筒的任何一端（距兩端邊緣小于0.25inch 的距離）可能有些小的粗糙區域。

這種情況是汽缸加工過程中產生的，其對缸筒的質量和狀況無任何影響。

1.2 尺寸檢查

滲氮汽缸缸筒的檢查限制在距缸筒底部4inch 距離區域內。如圖2 所示，一個帶3 個觸點和一個內徑千分表的孔徑規用來測量汽缸缸筒。缸筒的尺寸檢查應按下述方法進行，此方法介紹了如何取平均值，從而避免因只在一個角度測量所產生的偏差。

1）缸筒孔徑的測量。在汽缸底部上面4 inch 距離處，以互成90°的方位測量尺寸a 和尺寸b，將尺寸a 和尺寸b 加起來的和除以2 獲得一個平均值，此值就是所需的缸筒孔徑。

例：如果a=5.1285，b=5.1315，那么缸筒孔徑=（a+b）/2=（5.1285+5.1315）÷2=5.130。

2）缸筒錐度的測量。如上所述，先測量缸筒底部孔徑的平均值，然后測量缸筒頂部的平均值（大約距缸筒頂部2 inch 距離處）。這兩者平均值的差值即為缸筒的平均錐度，即

錐度=（a+b）/2-（x+y）/2。

3）缸筒失圓度的測量。用尺寸a 減去尺寸b，同時用尺寸x 減去尺寸y，將兩者的差值之和除以2 即為缸筒的失圓度，即

失圓度=［（a-b）+（x-y）］/2。

圖2 缸筒的尺寸測量

2 汽缸筒鏡面的消除

如果滲氮硬化缸筒的內壁變成了鏡面，這種鏡面狀況不利于活塞環與汽缸間的潤滑和密封，嚴重時，可導致發動機電嘴集油。此種情況可以通過對汽缸筒內壁珩磨出合適的交叉網紋來修復：

1）將汽缸牢固地固定在便于珩磨的臺架上。

2）除掉汽缸缸筒內的硬碳沉積物并用干凈的抹布將缸筒擦拭干凈。

3）用干凈的抹布、布條或等效的東西蘸取干凈的SAE10發動機潤滑油涂抹汽缸內壁所有表面。

4）在一個低轉速的電鉆上安裝合適的珩磨頭。對已成鏡面的汽缸至少對其表面珩磨6～8 次。為了在汽缸壁上獲得較好的交叉網紋，珩磨時讓油石平穩地上下移動，并使用煤油或輕質發動機潤滑油進行潤滑被打磨表面。

5）當修復鏡面的程序完成后，盡可能擦凈汽缸壁上和各凹槽內聚集的研磨顆粒。應特別注意擦拭汽缸筒頂部和汽缸頭底部之間形成的凹槽部位。用一軟鐵絲制作的鉤狀工具將汽缸凹槽內聚集的研磨顆粒松動。因為在此區域不允許殘留有研磨顆粒，為了徹底清除殘留的研磨顆粒，故在每次汽缸沖洗前必須進行此項松動工作。

6）使用碳-氫溶劑（溶劑汽油或等效物）徹底沖洗汽缸，壓縮空氣與清洗溶劑配合使用。為了去除很難到達區域的研磨顆粒，推薦在沖洗時結合使用軟毛刷。在首次沖洗完成后，用一蘸有SEA 10 發動機滑油的干凈白抹布擦拭汽缸筒，在燈光下仔細檢查缸筒上研磨顆粒的殘留情況。如果在布上發現研磨顆粒，重復前述的沖洗程序。

7）在清洗工作完成后，用SAE 50 發動機滑油或滿足MIL-C-6529 規定的防銹油對汽缸進行徹底的油封。

3 磨損臺階的去除

由于磨損臺階通常發生在活塞環行程的兩端部位置，因此0.002 5inch 深度的臺階可以通過打磨去除。其去除程序與鏡面消除方法一樣。如果滲氮汽缸筒的磨損深度超過0.002 5inch（通常使用帶千分表的內徑規測量汽缸筒的內徑來測量磨損臺階），那么汽缸必須被重新打磨到加大尺寸的標準或進行鍍鉻并打磨修復。

4 滲氮汽缸的鍍鉻

當滲氮汽缸的磨損超過使用極限的時候，汽缸可以在一個授權的鍍鉻機構處完成鍍鉻修復。在重新鍍到標準尺寸之前，汽缸筒必須被打磨至加大0.015～0.018 inch的尺寸。

5 滲氮汽缸的重新打磨

盡管滲氮表面的厚度在生產工程中已經被確定，通常在超過表面0.005inch 深度后滲氮缸筒的硬度下降相當明顯，但是，滲氮硬化缸筒磨損多達0.010inch 時其表面硬度可能仍然比未滲氮缸筒硬得多。所以條件許可，可以使用在缸筒上部能保持雍塞的外圓磨來打磨修復汽缸。但應注意，如果一個或多個汽缸要求重新打磨修復，那么整臺發動機所有的汽缸都需要完成同樣的打磨修復。

6 結 語

通過本文所描述的檢查和修復方法能很好地發現滲氮汽缸的異常磨損情況，并及時對汽缸筒進行修復或更換，從而可大大減少維護成本和縮短維修周期。

［1］ Overhaul Manual（60294-7）［M］.U.S.A：Textron Lycoming Inc，1974.

［2］ Lycoming SI1047［M］.U.S.A：Textron Lycoming Inc，1967.