柴油機汽缸蓋組件的結構特點與裝配技術要求

孫磊

摘 要：通過對柴油機汽缸蓋組件的結構特點與裝配技術要求的介紹，提高人們對柴油機的認識，進而提高柴油機的修理質量。

關鍵詞：柴油機;汽缸蓋;結構特點;裝配

中圖分類號：S218.5 ???????文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.062

柴油機汽缸蓋總成主要用來封閉汽缸，此外還擔負著許多重要任務。其主要零件有汽缸蓋、汽缸蓋罩、汽缸墊及氣門組件。柴油機燃燒和冷卻的方式不同，汽缸蓋組件結構形式不同。我們應該了解柴油機汽缸蓋組件的結構特點與裝配技術要求，以提高柴油機的修理質量。下面重點介紹柴油機汽缸蓋總成主要零件的作用、結構特點及裝配技術要求。

1 汽缸蓋、缸蓋墊片、缸蓋螺栓、汽缸蓋罩

汽缸蓋用缸蓋螺栓按一定擰緊力矩緊固到機體上，與活塞、汽缸套構成燃燒空間，在汽缸蓋內一般有進排氣道、冷卻水腔（水冷柴油機）、潤滑油孔道。缸蓋上有經過精細加工的孔和平面，用于安裝氣門座圈、氣門導管、氣門、氣門彈簧、噴油器、進排氣管等。汽缸蓋與機體結合面裝有缸蓋墊片，用來彌補汽缸體與汽缸蓋接合面的平面度誤差，保證汽缸密封。汽缸墊應滿足耐高溫、耐腐蝕，不易破損，補償接合面平面度誤差的能力，拆裝方便，可重復使用等要求。柴油機多采用鋼皮（或銅皮）加石棉的汽缸墊。用鋼皮（或銅皮）覆蓋石棉，汽缸孔周圍用鋼皮卷邊，水道孔、機油孔周圍用銅皮卷邊。為提高其導熱性，減少汽缸蓋與汽缸體的溫差，在石棉中摻入銅屑或鋼絲。汽缸蓋罩用于封閉氣門搖臂室，部分機型裝有減壓機構、機油壓力指示器。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很大的預緊力。汽缸蓋的熱負荷十分嚴重，其底面的溫度分布也極不均勻。熱應力最嚴重部位是進、排氣門座之間的鼻梁區和氣門座與燃燒室鑲塊之間，最易因熱疲勞而產生裂紋。柴油機的經濟性、動力性，工作可靠性與汽缸蓋有直接的關系。

汽缸蓋等零件安裝技術要求如下：（1）汽缸蓋底平面應平整，不得有翹曲、凹坑、麻點等缺陷。（2）汽缸蓋經機械加工后應經過0.4 MPa的水壓試驗，歷時2 min以上不得滲漏。（3）風冷柴油機用鋁合金鑄造，外周有散熱片，加速冷卻，不得堵塞。水冷柴油機汽缸蓋鑄有水道，必須保證暢通。（4）氣門座圈、氣門導管、燃燒室鑲塊與安裝孔過盈配合，安裝時加熱汽缸蓋或用專用工具壓入。燃燒室鑲塊壓入時注意主噴孔方位，不得偏移。（5）汽缸蓋上的進排氣道、冷卻水道需要仔細清洗，不得有泥沙、鐵屑、研磨膏等污物。（6）缸蓋墊片有一定厚度，不得任意增減，也不能反裝，以免堵塞油道孔、水道孔。質量老化、翹曲不平或包邊翹起應予以更換。缸蓋墊之間不得有雜物、沙粒或涂抹黃油。（7）缸蓋螺栓按一定擰緊力矩對角分次擰緊，不得過松、過緊或松緊不一。

2 氣門、氣門座圈

氣門有進、排氣門之分，與相應的氣門座圈配合，氣門的工作就是開啟和關閉，在柴油機進氣和排氣沖程時在凸輪的作用下打開，吸入或排出氣體。氣門桿磨損后將使氣門桿與導管的配合間隙增大，易造成氣門歪斜，并因關閉不嚴而漏氣。氣門密封不良，在壓縮和工作行程，汽缸內的氣體就會漏出，造成柴油機功率下降、油耗增加、啟動困難等。氣門磨損情況可通過測量進行檢查，若測得尺寸不符合規定，應更換氣門。

氣門與氣門座圈安裝技術要求如下：（1）對有裂紋、腐蝕嚴重，以及燒壞的氣門和氣門頭厚度過薄已不能保證氣門密封的，一般都需要換新氣門。氣門錐面邊緣的厚度，允許加熱墩厚修復，并進行熱處理，也允許縮小直徑使用，一般磨小量為1 mm。氣門桿與氣門導管的間隙應按原機說明中規定的調整，一般為0.05～0.10 mm。（2）為了保證柴油機工作中氣門座圈不脫落，與汽缸蓋結合良好便于散熱，氣門座圈與汽缸套采用過盈配合。當采用冷鑲時，其配合過盈量為0.04～0.12 mm;采用熱鑲時，其配合過盈量為0.20～0.25 mm，其座圈外圓的圓度和圓柱度不應大于0.02 mm。

3 氣門導管

氣門導管是引導氣門作直線運動，保證氣門與座圈同軸配合。氣門桿和氣門導管之間的配合間隙很小，氣門桿表面加工得很光滑，以減小運動時的滑動摩擦。如果氣門桿與導管的配合間隙因磨損過大，則機油就會從它們的間隙中進入燃燒室，造成“竄燒機油”的現象。氣門導管一般情況下不拆卸，當磨損嚴重，與氣門桿配合間隙超過了允許的極限值，需更換新件。

安裝技術要求如下：（1）氣門導管與孔過盈配合，安裝時用專用工具壓入。裝入汽缸蓋后應高出缸蓋平面一定高度。各機型的配合要求見各機型說明書。（2）導管內徑應光潔，表面粗糙度為Ra0.4 μm。不允許有刻痕、孔眼、疏松、凹痕、裂紋等缺陷。內孔與氣門桿配合間隙較小，超限時應更換。各機型導管內孔與氣門桿配合間隙見各機型說明書。（3）有油孔的導管，安裝時油孔向上（臥式柴油機）。

4 氣門彈簧、彈簧座、氣門鎖夾

氣門彈簧使氣門能自動嚴密關閉。氣門彈簧座支承氣門彈簧。氣門彈簧通過氣門鎖夾、彈簧座與氣門尾端相聯系。氣門鎖夾為兩個半錐形體，裝配后因受彈簧張力而自鎖，卡住氣門桿尾部斜槽，防止氣門脫落。

安裝技術要求如下：（1）各機型對氣門彈簧的長度和彈力有一定要求。在保養時應檢查彈性，彈簧應均勻、光滑、平整，不允許有裂紋、傷痕、銹蝕、歪斜等缺陷。（2）鎖夾安裝時必須保證進入彈簧座內，卡住氣門桿尾端，兩片相平。在安裝氣門組件時，鎖夾必須安裝正確，才能使彈簧安裝牢靠。