发动机气缸盖常见故障的检修

单立君

摘要：气缸盖的工作条件相当恶劣，易产生裂纹、底平面翘曲变形等故障，本文对这两种故障进行了分析，讲述了检测与维修方法，以提高气缸盖的检修质量。

关键词：气缸盖；故障；检修

中图分类号：S21907文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.036气缸盖结构复杂，壁厚不均匀，在高温高压下各部位热负荷极不均匀，所有这些都会引起热应力的产生，同时，还承受很大的机械应力的作用。气缸盖的工作条件相当恶劣，常发生气缸盖裂纹和底平面翘曲变形等故障。

1气缸盖底平面不平

1.1原因

（1）缸盖螺栓固定螺母没按规定顺序扭紧，扭矩过大或扭矩不均。（2）缸垫烧损，缸盖受燃气吹拂或烧损严重。（3）缸垫漏水，缸盖锈蚀严重。（4）缸套台肩凸出缸体平面超过规定值，并且各缸凸出量相差悬殊。

1.2缸盖平面的检验

缸盖平面的翘曲、烧蚀和锈蚀情况，只有在经过彻底清理并经砂布打磨后才能进行检验，一般用精密直尺和厚薄规检验。除活塞顶对应部位外，其余任何部位，像东方红-802型拖拉机的气缸盖，0.10 mm厚薄规不得在缸盖和直尺间通过；一柴小型柴油机的缸盖，0.05 mm厚薄规不得在缸盖和直尺间通过。否则，缸盖就应刮磨或刨铣平面。实践证明，缸盖平面平直情况与旧缸垫密封印痕情况结合起来进行检验是最有效的办法。缸垫变黑或烧蚀部位对应的缸盖平面处经常下陷，应着重检验。

1.3缸盖平面的修复

轻微的可用刮刀刮研；较重的可在平面磨床上磨削；严重的可在刨床上刨削或在铣床上铣削。刮研、磨削、刨削后，允许有不大于1 cm2的未加工处，但距孔眼或其它轮廓边缘均应大于20 mm。对局部烧蚀、锈蚀过于严重处用挖补法修复。基于气门杆顶端、摇臂和推杆到凸轮之间的尺寸将缩小，摇臂的几何位置将改变等原因，可从缸盖一平面上切除的金属量是有限的。无论哪种修复方法，在确保达到技术要求的情况下，加工量应尽量少。一般累计加工量（与新的比）不得大于0.5～1.0 mm。磨削和刨削时，必须将缸盖调平。表面加工机床的床面与切削刀具（运动轨迹）是平行的，如果机床地脚出现下陷，装卡缸盖时使用的又是气泡式水平仪，就有可能出现缸盖平面与地面平行而与刀具不平行。为了确保加工精度，必须使缸盖与刀具平行。最好的办法是将百分表卡在刀具上测量。

气缸盖的翘曲，可用敲压法校正。敲压法修复发动机气缸盖的方法是：先将厚度约为变形量4倍的钢片垫放在气缸盖与平板之间。把压板压在气缸盖中部，拧紧螺栓，使气缸盖中部的平面贴在平板面上，用小铁锤沿气缸盖筋上敲击，以减小受压变形时产生的内应力，停留5 min后，将压板移装到全长1/3处敲击，再移到另一端1/3处进行敲击。气缸盖平面翘曲后，也可用磨削法来修整，但每次磨削缸盖厚度有所变薄，燃烧室容积变小，压缩比增大，从而引起发动机的爆燃。因此，磨削不能超过一定厚度。如桑塔纳发动机缸盖高度极限值为132.60 mm。气缸盖变形经过磨削后易出现燃烧室容积不等的现象，其容积变化值，一般不应大于同一发动机各燃烧室平均值的4%。对于汽油机燃烧室容积一般不应小于原厂规定的95%。否则，会出现怠速工作不稳和增加爆燃倾向。所以气缸盖修整后，应对燃烧室容积进行测量。

2气缸盖裂纹

2.1产生原因

（1）使用管理不当，柴油机过热时，突然加冷水；或在冷态下急剧加热（柴油机启动后不暖机又急剧增加负荷）；供油时间不对，产生早燃或爆燃，造成缸盖温度过高等，致使缸盖热胀冷缩而产生裂纹；寒冷季节，停车熄火后，马上放掉冷却水或没有放净，使缸体和缸盖由热骤冷或因剩余冷却水而冻裂。（2）冷却系统水垢太多，散热效率差，局部高温而使缸盖产生裂纹。（3）修理时，气缸盖螺栓没有按规定顺序、规定扭矩拧紧，或各螺栓拧紧程度不一致，造成缸盖、缸体受力不匀而产生裂纹。（4）缸盖材料问题，如铸造应力和材质缺陷等，会出现应力集中使其产生裂纹。

2.2检查方法

气缸盖裂纹一般发生在与气缸体接合平面、气门导管孔、气门座圈孔、喷油器孔、冷却水套壁等处。可用水压试验、气压试验、着色法和磁力探伤等方法进行检查。（1）水压试验。要求在0.3～0.4 MPa的压力下保持5 min。（2）着色法检查裂纹。把缸盖浸入煤油或煤油的着色溶液（质量分数为65%煤油、30%变压器油、5%松节油加少量红丹油）中，2 h后取出，擦干表面油迹，涂以薄层浆状白粉，然后烘干，如有裂纹会显示黑色（或颜色）线条。（3）气压试验。用气泵或打气筒向注满水的水套内充气，应在充气软管和气缸体水管接头处装一单向阀门，以防水气倒流。

2.3修理方法

修理有裂纹的气缸盖，要根据裂纹的大小、产生的部位和气缸盖的材质而定。通过各种检验，一旦发现气缸盖底面和其他部位有裂纹时，不管是多么细小的裂纹，都要用钳工锉、砂轮或油石等工具进行彻底清除，否则这些小裂纹就会很快扩展，以致裂穿。对于气缸盖上的细小裂纹，经过处理可以彻底消除的，可以继续使用。如果裂纹比较严重，则只能更换新的气缸盖。（06）

谈柴油机烧瓦故障的鉴别与修理高丽茹（绥棱县职业技术学校，黑龙江 绥棱 152200）摘要：对柴油机烧瓦的征象、鉴别方法、发生部位的判断方法进行了介绍，指出了烧瓦故障产生的原因，并阐述了烧瓦后的柴油机检修技术要点。

关键词：柴油机；烧瓦；鉴别；修理

中图分类号：TK428文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.037烧瓦是柴油机工作中常碰到的故障。曲轴轴颈与轴瓦是动配合，它们需要用机油润滑。机油的作用主要有两个：一是降低磨损；二是能带走因摩擦产生的热量及金属屑，延长轴与轴瓦的寿命。当缺少机油或机油变质，摩擦阻力会增大，零件发热，严重时轴瓦合金熔化，轴与轴瓦抱死。若油膜因某种原因遭到破坏，同样也能引起烧瓦，烧瓦有时是连杆瓦，有时是主轴瓦。

1烧瓦的征象

柴油机在运转时，负荷没有变化，转速却突然急剧下降、排气管冒黑烟、机油压力指示器浮标下沉，并伴有明显的敲缸声，说明曲轴与轴瓦已有轻微粘着。如不采取措施，继续运转，就会自行熄火，即使扳下减压手柄也摇不动曲轴，这就是烧瓦的典型征象。

2烧瓦故障的鉴别

烧瓦、活塞咬缸、起动轴咬死这三种故障都能造成柴油机自动熄火。烧瓦具有的特点如下：（1）烧瓦时，柴油机运转由阻力增大到很快熄火，有一个过程；咬缸与起动轴咬死则是突然熄火。（2）烧瓦熄火后，转动飞轮感觉沉重，严重时转不动；咬缸后，飞轮根本转不动；起动轴咬死后，飞轮还能少许晃动。

3烧瓦发生部位的判断

烧瓦有3个部位，即前主轴颈、后主轴颈与连杆轴颈。（1）轴向推动曲轴，如能来回窜动，说明是连杆瓦烧坏。（2）柴油机启动不久，在空负荷时发生烧瓦，一般为前主轴颈（靠定时齿轮一侧）。因为润滑油先到后主轴颈，后到前主轴颈，启动时摇转曲轴次数少，润滑油尚未达到前主轴颈处，造成烧瓦。这种情况冬天尤其多见。（3）柴油机因负荷过大而烧瓦，多在后主轴颈（靠飞轮一侧）。因为动力是由飞轮传递出去，故这一侧主轴瓦承载大。此外，还可根据温度高低来判断烧瓦的部位。

4烧瓦的常见原因

（1）柴油机超负荷工作。柴油机长时间处于超负荷运行状态，润滑油温度增高，黏度下降，导致机油压力偏低，轴和轴瓦之间内润滑油膜不易形成，摩擦产生的热量不能被带走，造成摩擦加剧，轴瓦发生粘着磨损而烧熔。（2）违犯操作规程。例如，低温条件下启动不预热，长期停放的机车启动不先摇车，启动后猛轰油门等，引起轴瓦烧熔。（3）机油质量差。润滑油质量差、或油底壳内进水、或漏进柴油使机油变质，润滑油工作时难以形成良好的油膜，引起发动机轴瓦烧熔。（4）机油不足。有的驾驶员不注意检查油底壳油面高度和机油压力指示器，以致轴瓦长期得不到润滑，处于半干摩擦状态，造成发动机工作时轴瓦温度迅速升高，轴瓦和轴颈发生膨胀变形，间隙消失，金属直接接触而烧瓦。（5）轴瓦配合间隙的大小，直接影响轴瓦的润滑，只有合理的配合间隙，才能使轴瓦与轴颈间形成良好的润滑油膜。轴瓦间隙太小，限制了轴瓦与轴颈之间机油的流动，使摩擦产生热量不能及时散发出去；间隙过大，机油容易流失，建立不起正常的油压。许多机手为了机器运转“轻快”，在安装时任意加大轴瓦与轴颈的配合间隙，这是不对的。按规定，主轴瓦与主轴颈间隙为0.08～0.12 mm，连杆瓦与连杆轴颈间隙为0.06～0.118 mm，曲轴轴向间隙为0.10～0.25 mm。（6）刮配轴瓦不合格。修理时，轴瓦与轴颈的接触面积要求达到75%，最后一道主轴瓦的接触面积力求达到90%以上。如果主轴瓦与主轴颈的接触面太少，单位面积负荷量大大增加，油膜破坏， 轴瓦合金首先从此处熔化发生烧瓦。

5烧瓦后的柴油机检修

当曲轴等零部件拆下后，应首先查找烧瓦的原因，然后对曲轴进行鉴定修理。如烧瓦伤痕极深，修磨后无使用价值的，应予报废；若咬伤轻微，可用0号砂布对咬伤部位砂光处理。砂光后的曲轴轴颈表面若较光滑，无拉痕和裂纹等缺陷，可测量其轴颈大小，配以相应的主轴瓦或连杆瓦；若曲轴砂光后拉痕较深，需用专用磨床磨削处理；若曲轴轴颈上有较深的纵向裂纹，该曲轴应予报废；若曲轴轴颈纵向裂纹较浅，可对其轴颈进行磨削处理。经磨削裂纹消除后，若轴颈尺寸仍在允许范围内，则曲轴仍可继续使用，否则应予更换。

曲轴修理时，若两主轴颈在油道处因磨损而出现台肩，但不需进行磨削修理时，可用细齿锉刀对台肩进行修锉。修锉时锉刀要拿稳放平，切勿锉伤旁边轴颈，锉好后再用0号砂布衬在锉刀下砂光一下。曲轴主轴颈和连杆轴颈经外径百分尺测量后，若其圆度或锥度超差时，需对轴颈进行磨削处理。

烧瓦后的曲轴，离心净化室沉积物较多，修理装配前需彻底清洗其内腔。用一长300 mm的直径为4～6.5圆铁，将其头部锤扁，而后弯成“L”形，弯头长度为10 mm。清洗前用“L”形工具伸进离心净化室内腔，挖去沉积物，基本挖净后，再用柴油边冲洗边用“L”形专用工具上下移动清洗，直到用手指伸进去摸不到油腻为止。清洗时检查油孔是否畅通，并用柴油冲洗。

烧瓦后的柴油机，因机油中杂质过多，且机体内壁粘有较多的片状铝末，因此必须放尽机油，拆下机油集滤器彻底清洗，并刷洗或冲洗机体内腔及油底壳，忌用棉纱擦洗。修后的柴油机加入新机油运转半小时后，也应放净机油，彻底清洗机油集滤器和油底壳。

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