汽缸盖裂纹和变形的原因及预防

马晓栋

发动机的汽缸盖和缸体都是由灰铸铁铸成的多孔薄壁零件，在工作中承受高温、高压、交变载荷及铸件内部残余应力的作用，在缸盖的进、排气门座之间，气门座圈镶块处，涡流镶块周围或在水套等处常容易产生裂纹；而缸盖与缸体的结合平面也常常产生变形。裂纹或变形产生后，则会使汽缸压力下降，启动困难，功率降低，甚至使发动机丧失工作能力。

一、缸盖裂纹和变形的原因

缸盖经常在高温高压下工作，其裂纹和变形的主要原因是由于局部热应力集中和使用不当所致。

1.工作中缸盖底面不能保持稳定的受力和恒温。缸盖在工作中所承受的压力和温度变化较大，在局部承受巨大压力的同时还承受巨大的热交变应力。由于长期工作，会使铸铁材质发生改变，强度下降，产生热塑性变形。

2.缸盖底面的温度分布不均匀，结构复杂，壁厚不一。因气缸盖下平面的结构较复杂，壁厚不一，故其各部的冷却效果和机械强度就不一样。另外，缸盖铸件本身还存在有一定的残余应力，加之温差的存在，便容易产生局部热应力集中现象。

3.水道内腔积垢，影响传热。由于长时间的使用，会使水道内腔沉积水垢和油污，以致水道变窄，水流不畅，影响热量的传递，使缸盖底面温度升高，加速裂纹和变形的产生。

4.冷却系的原因。冷却水不足，风扇皮带过松，风扇叶片装反，未安装阻水圈，或水箱散热芯被污物堵塞时，会导致冷却水温度偏高，冷却变差，使发动机过热，引起裂纹和变形。

5.发动机的故障。喷油量或喷油压力过大过小，喷油时间过早过晚，或发动机长时间超负荷等原因，也会使底面温度升高，而导致裂纹或变形。

6.拆装原因。缸盖在高温时拆卸；不按规定顺序拧紧或拧松缸盖螺母，或在拧缸盖螺母时的力矩不一致，使缸盖产生局部应力，引起翘曲变形。

7.使用原因。在缺水“开锅”时，骤加冷水，使缸盖的各部分冷却速度不一，引起裂纹和变形。

二、预防缸盖裂纹和变形的措施

1.在安装气缸盖时，应保证气缸垫、气缸盖和气缸体接触面的清洁，按规定顺序和力矩分2～3次均匀拧紧气缸盖螺母；拆卸时，应在发动机冷却后进行，并按气缸盖螺母拧紧时的相反顺序逐个拧松。缸盖拆下后应平放，切勿损伤工作面。

2.使用中要正确调整供油提前角和喷油压力，保证良好的燃烧条件；避免长时间超负荷作业，保证发动机在正常的冷却水温下工作，以防气缸盖底面温升过高。

3.定期用清洗液洗刷冷却系，以清除水腔内的水垢和油污；及时清除水箱散热芯积附的尘土和污物；水封漏水应及时更换并按规定调整风扇皮带紧度。

4.因缺水使水温过高时，不得骤加冷水，须怠速运转一段时间，待水温降低后，再慢慢加入温水或热水。

5.冬季启动时应先加热水预温，严禁启动后再加冷水；冬季在热车情况下，不要立即放冷却水，以防产生内应力，留下暗伤。