柴油机汽缸盖结构特点与常见损伤的检修

牟艳春

摘要：通过对柴油机气缸盖变形和裂纹产生原因的分析，及检测和修理方法的介绍，提高柴油机的修理质量。

关键词：柴油机；气缸盖；结构特点；检修

中图分类号：S2185文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.09.040

汽缸盖是柴油机重要部件之一，主要用来封闭汽缸，同时也是许多零部件的安装基体。汽缸盖在工作中不仅承受燃气的高温和高压作用，还要承受汽缸盖紧固螺栓的预紧力。另外，汽缸盖的热负荷十分严重，其底面的温度分布也极不均匀。变形和裂纹是汽缸盖的常见故障。了解变形及裂纹产生的原因，做好预防工作，及掌握柴油机汽缸盖变形及裂纹的修理方法，对提高柴油机的使用性能具有重要的意义。

1汽缸盖的结构特点

我们以295柴油机为例来说明汽缸盖的结构特点。汽缸盖是用螺栓紧固在机体上，汽缸盖内部除有与机体相通的水道外，还有进、排气道，并铸有涡流室。在涡流室底部镶有涡流室镶块，它的上面有一个倾斜40°的孔，使涡流室与汽缸相通。喷油器孔对应处有一个2 mm的锥形孔，用以改善启动性能。汽缸盖上部平面倾斜5°以利于机油流向挺杆孔回到油底壳。

拧紧汽缸盖螺母时，应按由内到外的次序分几次均匀拧紧，以免造成汽缸盖变形、密封不良、漏气漏水，最后拧紧力矩为118～137 N·m。由于柴油机热车后机件受热变形，所以在发动机磨合后，应再校核重拧一次，并需要重新调整一下气门间隙。

汽缸盖上镶有进、排气门座，气门与气门座经研磨膏配对研磨，不得互换。

2汽缸盖常见损伤

2.1汽缸盖裂纹

故障表现：汽缸盖的进、排气门座与汽缸盖壁之间有一狭窄处，该处在使用中最容易产生裂纹。汽缸盖有轻微裂纹时，排气管冒烟。裂纹逐渐扩展加大以后，向水箱里窜气，形成气泡。冷却水渗入汽缸内，使发动机不好启动，冒白烟，声音不好听，功率下降。

故障原因及预防措施：（1）设计强度不足。（2）汽缸垫没有很好安装在汽缸盖与汽缸体之间。由于孔的位置对的不准，降低了冷却水的流量，影响了冷却效果，使机温升高。所以，在安装汽缸垫时，一定要仔细检查对准孔位。孔位相差过多的缸垫不能使用。（3）使用中机温较高时，加入了冷却水。由于骤热骤冷引起裂纹。因此，在机温很高时不许向水箱骤加冷水。在操作方法上，严禁先启动发动机后加冷却水。（4）供油时间长期过晚，使发动机过热。因此，发觉供油时间不正常时就应调整过来。（5）经常使用硬水。由于硬水容易生成水垢，再加上不及时清洗冷却系统，使冷却系统的散热能力降低，易引起缸盖裂纹。所以，必须按技术要求使用软水，并及时清洗冷却系统。（6）经常使用减压机构来停车。用这种操作方法停车，使发动机在高温下吸入冷空气过多，导致汽缸盖突然冷却而开裂。所以，在一般情况下，不要使用减压机构来停车。

缸盖裂纹的检查方法：常用的有观察法、荧光探伤法、水压试验及磁力探伤法。

裂纹的修理：可用焊补或粘补修复。另外还可以采用综合修理法及用钳、焊、胶接等多种工艺修复。汽缸盖修复后要经过水压试验，在03～04 MPa的压力下，3 min不漏不渗为合格。检查平面的翘曲度不得大于015 mm。汽缸盖平面翘曲度大于015 mm时要进行铣削。将汽缸盖放在平面铣床上，铣平面，吃刀深度025 mm，一次铣成。

2.2汽缸盖底平面翘曲变形

翘曲表现：汽缸体与汽缸盖平面度误差超限，将造成汽缸密封不严，漏水、漏气，造成压缩力不足，严重时将冲坏汽缸垫。

翘曲产生原因：柴油机在高温下工作时，突然冷却；装配时，没有按规定顺序、扭矩拧紧缸盖螺栓，或者拧紧力矩大小不等；汽缸盖的材质不符合要求；在热车状态下拆卸汽缸盖，将造成缸盖底平面翘曲变形。

缸盖与缸体接触平面的平面度的检查方法：将平尺放在缸盖平面上，用厚薄规测量缝隙的最大值即为平面的平面度。常见机型发动机汽缸盖的平面度的技术要求是：EQ6I00-I型发动机缸盖在100 mm长度内不大于0.03 mm，在全长不大于0.10 mm；跃进NJ130要求不大于0.10 mm，柴油发动机一般要求不大于0.10～0.20 mm。一般来说，压缩比较高的柴油机汽缸盖、纵向尺寸较短的汽缸盖平面度要求较高，反之则较低。

修理方法：（1）刮研法。刮削前先将汽缸盖和检验平台清洗干净。在检验平台的工作面上，涂上一层薄薄的红丹油或红印油，将汽缸盖轻轻地放在平面上，使汽缸盖平面和平台接触，并来回推磨3～5圈，最后取下汽缸盖，查看平面翘曲的突出部分（已显示出红丹油的印痕），然后用刮刀刮削印痕部分，重复多次，直到符合要求为止。刮削修复后的质量，一般是根据工作平面上印痕均勻分布的点数来检查。只要印痕点大小基本一致，且分布均匀，即认为质量良好。（2）互研法。在汽缸体与汽缸盖之间涂上研磨膏，直接进行研磨，是消除翘曲的一种方法。研磨前，先用棉纱或黄油将汽缸体和汽缸盖两平面上的水道和螺栓孔堵住，以免掉进磨料。然后将汽缸体固定在机座或木架上，使其平面处于水平位置。研磨时，先在汽缸体平面上薄薄地涂上一层磨料（一般由气门砂和机油调和而成）。再将汽缸盖平放在汽缸体上，使汽缸盖平面与汽缸体平面靠合，然后前后、左右推动缸盖，使两平面互相研磨。研磨10～20 min后，将汽缸盖取下，清除旧磨料，涂以新磨料，继续进行研磨，直到汽缸体与汽缸盖平面上没有明显的黑色痕迹为止。endprint