細(xì)說(shuō)柴油機(jī)汽缸蓋與汽缸墊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與使用維護(hù)

王忠音

摘要：汽缸蓋與汽缸墊結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)不當(dāng)也會(huì)影響柴油機(jī)的正常工作，降低使用性能。對(duì)汽缸蓋、汽缸墊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做了詳細(xì)的講解，提高人們的認(rèn)識(shí)，以減少使用維修中的錯(cuò)誤。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；汽缸蓋；汽缸墊

中圖分類號(hào)：TK407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.04.029

1汽缸蓋

汽缸蓋的作用是密封汽缸，并與活塞共同組成燃燒室。在汽缸蓋內(nèi)有冷卻水腔，進(jìn)、排氣道。汽缸蓋上裝有進(jìn)、排氣門座圈，氣門、氣門彈簧，進(jìn)、排氣管，搖臂及搖臂軸，噴油器，冷啟動(dòng)預(yù)熱塞等。

柴油機(jī)的汽缸蓋是在很高的燃?xì)鈮毫蜔釕?yīng)力下工作的，同時(shí)承受缸蓋螺栓預(yù)緊力的作用。汽缸蓋應(yīng)具有足夠的剛度與強(qiáng)度，以免翹曲變形，保證汽缸的密封。

柴油機(jī)汽缸蓋一般采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵制造。強(qiáng)化柴油機(jī)的汽缸蓋，為提高其耐熱強(qiáng)度而采用合金鑄鐵或高強(qiáng)度球墨鑄鐵制造。柴油機(jī)汽缸蓋一般采用整體式、分塊式和單體式三種結(jié)構(gòu)。整體式具有結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，但由于其尺寸較長(zhǎng)、剛度較差，易變形，在使用中易產(chǎn)生漏氣、漏水的故障，它適用于小型柴油機(jī)。分塊式和單體式即多缸一蓋和一缸一蓋結(jié)構(gòu)，常用在缸徑較大的多缸柴油機(jī)中。有的柴油機(jī)采用整體式缸蓋，有的柴油機(jī)是三個(gè)汽缸用一個(gè)汽缸蓋，有的柴油機(jī)則是每?jī)蓚€(gè)汽缸共用一個(gè)汽缸蓋，而WD615系列柴油機(jī)則采用一缸一蓋。

柴油機(jī)汽缸蓋上布置有缸蓋螺栓孔，冷卻水腔和通向搖臂支座的潤(rùn)滑油道。這些孔道均與汽缸體上平面的孔道對(duì)應(yīng)。噴油器斜裝在汽缸蓋上。每缸的進(jìn)、排氣道分布在汽缸蓋的兩側(cè)。進(jìn)氣道為螺旋式，它與花瓣形燃燒室配合，能形成良好的可燃混合氣。在氣道的出口處有進(jìn)、排氣門座孔，進(jìn)、排氣門導(dǎo)管孔對(duì)應(yīng)于氣門導(dǎo)管孔的凹座，還有、排氣門彈簧座孔，以安放氣門彈簧。螺孔用以固定搖臂軸支座。回油槽將汽缸蓋上的機(jī)油經(jīng)氣門推桿孔引回油底殼，并潤(rùn)滑各摩擦副的表面。

直接噴射式柴油機(jī)的噴油器頭部熱負(fù)荷較重，容易致使針閥卡住，影響柴油機(jī)的工作可靠性。為加強(qiáng)噴油器冷卻，YC6110Q型柴油機(jī)等采用濕式噴油器套。該套用黃銅制造，并壓入帶淺螺線槽的孔內(nèi)，然后將其擴(kuò)張，達(dá)到固定和密封的目的。為了保證進(jìn)、排氣道和噴油器之間的三角區(qū)（俗稱鼻梁區(qū)）得到充分冷卻，設(shè)計(jì)有噴水管將冷卻水直接引向三角區(qū)。在排氣道下面還鉆有一個(gè)較小的水孔，補(bǔ)充冷卻溫度較高的排氣道區(qū)域。

為保證汽缸可靠的密封，缸蓋螺栓采用了鎖緊措施：①頂塊結(jié)構(gòu)。缸蓋螺栓端部加工一頂塊，螺栓旋入后其下端面與螺孔底部接觸，螺紋表面產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，達(dá)到鎖緊。②過(guò)盈配合。螺紋依靠缸蓋螺栓與汽缸體螺孔的過(guò)盈配合，將汽缸蓋緊固在汽缸體上。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但零件加工與裝配的要求嚴(yán)格。若過(guò)盈量過(guò)大，會(huì)引起螺紋擠死，甚至將汽缸體螺孔撐裂；反之，又會(huì)產(chǎn)生松脫現(xiàn)象。③止推臺(tái)階，擰入汽缸體時(shí)螺孔上端面則與凸臺(tái)下平面接觸，使缸蓋螺栓產(chǎn)生拉應(yīng)力，將螺栓鎖緊。該方法的特點(diǎn)是裝配方便，工作可靠。但對(duì)臺(tái)階接觸平面與螺栓中心線的垂直度要求嚴(yán)格。

裝配柴油機(jī)時(shí)，不僅對(duì)缸蓋螺栓的擰緊力矩有明確要求，而且對(duì)擰緊順序（由中間向兩端對(duì)稱交叉地進(jìn)行）及擰緊次數(shù)（2～3次）作了具體規(guī)定，以免缸蓋變形，保證缸蓋與缸體貼合良好，使汽缸密封可靠。

YC6105QC型柴油機(jī)采用前后缸蓋通用的方案，因此前后缸蓋分別設(shè)有支撐板。為了保證支撐板和前后缸蓋交接處受力均勻，在3個(gè)交接處設(shè)置了斜面墊片。前后斜面墊片上方裝有吊耳，在缸蓋螺栓擰緊后可用來(lái)起吊柴油機(jī)。

汽缸蓋的主要損傷是變形和裂紋。造成汽缸蓋變形的原因有，柴油機(jī)在高溫下工作時(shí)，突然冷卻；裝配時(shí)，沒(méi)有按規(guī)定順序、扭矩?cái)Q緊缸蓋螺栓，或者擰緊力矩大小不等；在熱車狀態(tài)下拆卸汽缸蓋，將造成缸蓋底平面翹曲變形。汽缸蓋裂紋主要是熱脹冷縮造成的，如發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的情況下驟加冷卻水。

預(yù)防汽缸蓋損傷的發(fā)生，在使用中要正確調(diào)整供油提前角和噴油壓力，保證良好的燃燒條件；避免長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷作業(yè)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在正常的冷卻水溫下工作，以防汽缸蓋下平面溫升過(guò)高。因缺水使水溫過(guò)高時(shí)不得驟加冷水，須怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間水溫降低后，再徐徐加水，最好加溫水。冬季啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先加熱水預(yù)溫，不得啟動(dòng)后再加冷水；冬季在熱車情況下不得立即放冷卻水，以防產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，留下暗傷。

2汽缸墊

汽缸墊被壓裝在汽缸蓋底面與汽缸體上端面之間，其功用是嚴(yán)密封閉燃燒室，防止燃?xì)馔庖莺屠鋮s水滲入。汽缸墊主要有以下三種：①金屬—石棉墊，內(nèi)填石棉（常摻入銅屑或銅絲，以加強(qiáng)導(dǎo)熱性，平衡缸體和缸蓋的溫度），外包銅皮或鋼皮，且在缸口、水孔、油道口周圍卷邊加固，有很好的彈性和耐熱性，能重復(fù)使用，但厚度和質(zhì)量的均一性較差。②金屬骨架—石棉墊，這種汽缸墊彈性更好，但易粘接，一般只能使用一次。③純金屬墊，某些強(qiáng)化程度較高的發(fā)動(dòng)機(jī)，采用純金屬汽缸墊，對(duì)汽缸蓋和汽缸體接合面要求有較高的加工精度。

汽缸墊在使用中主要損傷就是燒蝕。燒蝕的原因主要是汽缸蓋平面翹曲變形、缸套突出機(jī)體的高度過(guò)高或過(guò)低、汽缸蓋螺栓擰緊力矩不足等造成缸蓋無(wú)法壓實(shí)缸墊，使燃燒氣體沖出燒壞汽缸墊。因此在維修中要認(rèn)真檢測(cè)汽缸蓋和汽缸體的平面度。拆卸汽缸蓋時(shí)要在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)下進(jìn)行，嚴(yán)禁熱機(jī)拆卸，以防汽缸蓋翹曲變形； 拆裝汽缸蓋螺栓時(shí)，要嚴(yán)格按要求的順序擰松螺栓。