柴油機汽缸墊燒損故障排查

李娟

摘 要：柴油機汽缸墊燒損是常見故障，分析了汽缸墊燒損的原因，講述了故障判斷方法，并從維修角度強調了預防汽缸墊燒損的措施。

關鍵詞：柴油機；汽缸墊；燒損；故障排查

中圖分類號：219.07文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.03.036

有一臺東方紅802-A型履帶拖拉機，在工作期間，連續沖壞汽缸墊，拖拉機被迫停車，進行檢修。

1 故障原因解析

汽缸墊燒損的原因可能有以下幾項：（1）汽缸蓋螺栓擰緊力矩不夠或緊固力矩不均勻，沒有按擰緊次序擰緊，致使汽缸體和汽缸蓋結合面壓力不足，結合面密封性不好，高溫高壓氣體從局部扭力較小的縫隙沖出而燒壞汽缸墊。（2）汽缸蓋工作面、汽缸體上平面的平面度超限（汽缸蓋工作面的平面度應在0.10 mm以內）。修理、更換零件時不注意檢查，使缸蓋或機體的結合平面翹曲變形，或有燒蝕、銹蝕、凹坑及麻點等，不能及時修整、磨削，使缸蓋底面或機體頂面的平面度超過規定值。（3）汽缸套臺肩高出機體平面超過允許值，缸蓋螺栓的擰緊力全壓在缸套臺肩上，而水套及油道處的缸墊部分就壓不緊，水套中的熱水浸入缸墊，使缸墊沖毀。（4）汽缸墊質量差，如汽缸墊的銅皮厚度不夠，內夾石棉厚度不夠，汽缸口翻邊寬度不夠或制作粗糙等。（5）散熱器常開鍋，或散熱器缺水后驟加冷卻液，也將會燒損汽缸墊。

從燒損部位確定故障原因：（1）相鄰兩汽缸間燒損，則兩汽缸壓力不足，工作時冒煙，發動機無力。其原因是汽缸墊壓緊力不足或不均勻，汽缸蓋螺母松動，擰緊順序不正確。（2）汽缸與水套間燒損，則水箱有氣泡冒出，水位升高。其原因是汽缸蓋與機體接合不嚴密，汽缸墊沒有全部壓實，缸蓋或機體翹曲變形。（3）汽缸與潤滑油孔間燒損，機油溫度上升，送往配氣機構的機油帶泡沫。其原因是缸套凸出機體平面高度不夠，或各缸凸出機體高度不一致。（4）汽缸與冷卻水套、潤滑油孔之間同時燒損，在水箱內漂有機油泡沫，油底殼有水，則是因為汽缸墊質量不好，銅皮過硬，有皺折或凹坑。（5）汽缸與大氣相通部位燒損，如螺栓孔、缸墊邊緣部位，漏氣處有嗤嗤聲，且有淡黃色泡沫，其原因是發動機溫度過高。

我們根據上述故障的可能原因及判斷方法，進行了逐一檢查和詢問，據維修工人反映，在擰緊汽缸蓋螺栓時，都是按照說明書中規定的力矩和擰緊次序分3次擰緊的。此項不用懷疑。接著檢查了汽缸蓋的平面度，用標準平板放在汽缸蓋平面上進行檢查測量，結果發現汽缸蓋的平面度超過了0.30 mm，這可能就是故障的根源，再查汽缸墊燒損的部位也證實了這一判斷，其他項目也已檢查或詢問，均無問題。

當汽缸蓋的平面度超過規定（規定為不超過0.15 mm），即翹曲量較大時，在缸蓋螺母擰緊的情況下，缸蓋壓向汽缸墊的力不一樣，有的位置壓得很實，而有些位置不實，呈松弛狀態。如果這些不實位置在缺口處，那么汽缸內的高壓氣體會將缸墊沖破，釀成故障。此時再換上一個新汽缸墊，當擰緊缸蓋螺母后，缸蓋壓緊缸墊的不實之處的位置不會改變，故汽缸墊在較短時間還會沖壞，沖缸墊故障就會連續發生。

2 故障的排除

由于汽缸墊連續燒蝕是汽缸蓋變形所致，因為汽缸蓋變形后的維修需要專門的設備，當地不具備維修能力，只好更換了一個新的汽缸蓋和缸墊。該拖拉機通過上述精心裝配和調試，經過發動試車和工作幾個班次下來，汽缸墊沖燒之故障得到了徹底排除。

3 避免缸墊燒損需注意事項

（1）在更換汽缸墊時，應在冷機時進行。新汽缸墊要保證與原汽缸墊的規格和厚度相同，表面應平整，包邊貼合牢固，并且沒有劃痕、凹陷、折鄒以及銹污等現象。安裝時卷邊的一面（反面）應朝向易修整的接觸面或硬表面，一般汽缸蓋與汽缸體均為鑄鐵時，卷邊（反面）應朝向汽缸蓋；若汽缸蓋為鋁合金，缸體為鑄鐵，卷邊（反面）應朝向汽缸體，且定位孔應對準汽缸體的定位銷。對一些高強化、大功率增壓型進口柴油機，所使用的純金屬汽缸墊，安裝時有記號（如TOP或UP）一面應朝向汽缸蓋。另外，對重新使用的汽缸墊，因彈性降低以及變形等影響，其密封性能和使用性能將受到影響。所以一般情況下，汽缸墊不要重復使用。

（2）為保證汽缸體和汽缸蓋接合面密封可靠，安裝汽缸套時應檢查汽缸套端面凸出汽缸體平面的高度是否符合要求。以X2105柴油機為例，此數值要求為0.1～0.18 mm。其它柴油機雖然要求數值各不相同，但大都不許超過0.20 mm。目的是使汽缸蓋螺栓的大部分預緊力能有效地壓在汽缸套的凸肩上。這樣才能保證在均勻擰緊汽缸蓋螺栓時，全部接合面上得到一致的密封性。使用中如果汽缸套裝入汽缸體后凸出汽缸體平面的高度普遍不夠，壓不緊汽缸墊，或多缸柴油機中個別汽缸套凸出高度不夠，就會產生頂住汽缸蓋的現象，形成局部縫隙，高溫燃氣由此沖出會造成汽缸墊的燒損。調整后，在同一汽缸體平面上各汽缸套端面凸出汽缸體平面尺寸的差，以X2105柴油機為例，最好不要超過0.04 mm。

（3）在裝復新汽缸蓋時嚴格按照下列操作規定進行：①將新缸墊放在缸體平面上，缸墊、缸口上的翻邊應朝上放置。②將新汽缸蓋抬上，在螺柱上擰上所有螺母。汽缸蓋用21個螺母通過缸蓋螺柱緊固在機體上。③螺柱上的螺母用扭力扳手擰緊，標準力矩為（220±5）N·m，擰緊力矩不能過大，也不能過小。④在擰緊汽缸蓋螺母時，不要一次擰緊，應分3次擰緊，擰緊力矩逐步增大至規定力矩，擰過3次后，最好再復查一邊。