柴油機汽缸蓋結構特點與常見損傷的檢修

牟艷春

摘要：通過對柴油機氣缸蓋變形和裂紋產生原因的分析，及檢測和修理方法的介紹，提高柴油機的修理質量。

關鍵詞：柴油機；氣缸蓋；結構特點；檢修

中圖分類號：S2185文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.040

汽缸蓋是柴油機重要部件之一，主要用來封閉汽缸，同時也是許多零部件的安裝基體。汽缸蓋在工作中不僅承受燃氣的高溫和高壓作用，還要承受汽缸蓋緊固螺栓的預緊力。另外，汽缸蓋的熱負荷十分嚴重，其底面的溫度分布也極不均勻。變形和裂紋是汽缸蓋的常見故障。了解變形及裂紋產生的原因，做好預防工作，及掌握柴油機汽缸蓋變形及裂紋的修理方法，對提高柴油機的使用性能具有重要的意義。

1汽缸蓋的結構特點

我們以295柴油機為例來說明汽缸蓋的結構特點。汽缸蓋是用螺栓緊固在機體上，汽缸蓋內部除有與機體相通的水道外，還有進、排氣道，并鑄有渦流室。在渦流室底部鑲有渦流室鑲塊，它的上面有一個傾斜40°的孔，使渦流室與汽缸相通。噴油器孔對應處有一個2 mm的錐形孔，用以改善啟動性能。汽缸蓋上部平面傾斜5°以利于機油流向挺桿孔回到油底殼。

擰緊汽缸蓋螺母時，應按由內到外的次序分幾次均勻擰緊，以免造成汽缸蓋變形、密封不良、漏氣漏水，最后擰緊力矩為118～137 N·m。由于柴油機熱車后機件受熱變形，所以在發動機磨合后，應再校核重擰一次，并需要重新調整一下氣門間隙。

汽缸蓋上鑲有進、排氣門座，氣門與氣門座經研磨膏配對研磨，不得互換。

2汽缸蓋常見損傷

2.1汽缸蓋裂紋

故障表現：汽缸蓋的進、排氣門座與汽缸蓋壁之間有一狹窄處，該處在使用中最容易產生裂紋。汽缸蓋有輕微裂紋時，排氣管冒煙。裂紋逐漸擴展加大以后，向水箱里竄氣，形成氣泡。冷卻水滲入汽缸內，使發動機不好啟動，冒白煙，聲音不好聽，功率下降。

故障原因及預防措施：（1）設計強度不足。（2）汽缸墊沒有很好安裝在汽缸蓋與汽缸體之間。由于孔的位置對的不準，降低了冷卻水的流量，影響了冷卻效果，使機溫升高。所以，在安裝汽缸墊時，一定要仔細檢查對準孔位。孔位相差過多的缸墊不能使用。（3）使用中機溫較高時，加入了冷卻水。由于驟熱驟冷引起裂紋。因此，在機溫很高時不許向水箱驟加冷水。在操作方法上，嚴禁先啟動發動機后加冷卻水。（4）供油時間長期過晚，使發動機過熱。因此，發覺供油時間不正常時就應調整過來。（5）經常使用硬水。由于硬水容易生成水垢，再加上不及時清洗冷卻系統，使冷卻系統的散熱能力降低，易引起缸蓋裂紋。所以，必須按技術要求使用軟水，并及時清洗冷卻系統。（6）經常使用減壓機構來停車。用這種操作方法停車，使發動機在高溫下吸入冷空氣過多，導致汽缸蓋突然冷卻而開裂。所以，在一般情況下，不要使用減壓機構來停車。

缸蓋裂紋的檢查方法：常用的有觀察法、熒光探傷法、水壓試驗及磁力探傷法。

裂紋的修理：可用焊補或粘補修復。另外還可以采用綜合修理法及用鉗、焊、膠接等多種工藝修復。汽缸蓋修復后要經過水壓試驗，在03～04 MPa的壓力下，3 min不漏不滲為合格。檢查平面的翹曲度不得大于015 mm。汽缸蓋平面翹曲度大于015 mm時要進行銑削。將汽缸蓋放在平面銑床上，銑平面，吃刀深度025 mm，一次銑成。

2.2汽缸蓋底平面翹曲變形

翹曲表現：汽缸體與汽缸蓋平面度誤差超限，將造成汽缸密封不嚴，漏水、漏氣，造成壓縮力不足，嚴重時將沖壞汽缸墊。

翹曲產生原因：柴油機在高溫下工作時，突然冷卻；裝配時，沒有按規定順序、扭矩擰緊缸蓋螺栓，或者擰緊力矩大小不等；汽缸蓋的材質不符合要求；在熱車狀態下拆卸汽缸蓋，將造成缸蓋底平面翹曲變形。

缸蓋與缸體接觸平面的平面度的檢查方法：將平尺放在缸蓋平面上，用厚薄規測量縫隙的最大值即為平面的平面度。常見機型發動機汽缸蓋的平面度的技術要求是：EQ6I00-I型發動機缸蓋在100 mm長度內不大于0.03 mm，在全長不大于0.10 mm；躍進NJ130要求不大于0.10 mm，柴油發動機一般要求不大于0.10～0.20 mm。一般來說，壓縮比較高的柴油機汽缸蓋、縱向尺寸較短的汽缸蓋平面度要求較高，反之則較低。

修理方法：（1）刮研法。刮削前先將汽缸蓋和檢驗平臺清洗干凈。在檢驗平臺的工作面上，涂上一層薄薄的紅丹油或紅印油，將汽缸蓋輕輕地放在平面上，使汽缸蓋平面和平臺接觸，并來回推磨3～5圈，最后取下汽缸蓋，查看平面翹曲的突出部分（已顯示出紅丹油的印痕），然后用刮刀刮削印痕部分，重復多次，直到符合要求為止。刮削修復后的質量，一般是根據工作平面上印痕均勻分布的點數來檢查。只要印痕點大小基本一致，且分布均勻，即認為質量良好。（2）互研法。在汽缸體與汽缸蓋之間涂上研磨膏，直接進行研磨，是消除翹曲的一種方法。研磨前，先用棉紗或黃油將汽缸體和汽缸蓋兩平面上的水道和螺栓孔堵住，以免掉進磨料。然后將汽缸體固定在機座或木架上，使其平面處于水平位置。研磨時，先在汽缸體平面上薄薄地涂上一層磨料（一般由氣門砂和機油調和而成）。再將汽缸蓋平放在汽缸體上，使汽缸蓋平面與汽缸體平面靠合，然后前后、左右推動缸蓋，使兩平面互相研磨。研磨10～20 min后，將汽缸蓋取下，清除舊磨料，涂以新磨料，繼續進行研磨，直到汽缸體與汽缸蓋平面上沒有明顯的黑色痕跡為止。endprint