柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求

孙磊

摘 要：通过对柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求的介绍，提高人们对柴油机的认识，进而提高柴油机的修理质量。

关键词：柴油机;汽缸盖;结构特点;装配

中图分类号：S218.5        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.062

柴油机汽缸盖总成主要用来封闭汽缸，此外还担负着许多重要任务。其主要零件有汽缸盖、汽缸盖罩、汽缸垫及气门组件。柴油机燃烧和冷却的方式不同，汽缸盖组件结构形式不同。我们应该了解柴油机汽缸盖组件的结构特点与装配技术要求，以提高柴油机的修理质量。下面重点介绍柴油机汽缸盖总成主要零件的作用、结构特点及装配技术要求。

1 汽缸盖、缸盖垫片、缸盖螺栓、汽缸盖罩

汽缸盖用缸盖螺栓按一定拧紧力矩紧固到机体上，与活塞、汽缸套构成燃烧空间，在汽缸盖内一般有进排气道、冷却水腔（水冷柴油机）、润滑油孔道。缸盖上有经过精细加工的孔和平面，用于安装气门座圈、气门导管、气门、气门弹簧、喷油器、进排气管等。汽缸盖与机体结合面装有缸盖垫片，用来弥补汽缸体与汽缸盖接合面的平面度误差，保证汽缸密封。汽缸垫应满足耐高温、耐腐蚀，不易破损，补偿接合面平面度误差的能力，拆装方便，可重復使用等要求。柴油机多采用钢皮（或铜皮）加石棉的汽缸垫。用钢皮（或铜皮）覆盖石棉，汽缸孔周围用钢皮卷边，水道孔、机油孔周围用铜皮卷边。为提高其导热性，减少汽缸盖与汽缸体的温差，在石棉中掺入铜屑或钢丝。汽缸盖罩用于封闭气门摇臂室，部分机型装有减压机构、机油压力指示器。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很大的预紧力。汽缸盖的热负荷十分严重，其底面的温度分布也极不均匀。热应力最严重部位是进、排气门座之间的鼻梁区和气门座与燃烧室镶块之间，最易因热疲劳而产生裂纹。柴油机的经济性、动力性，工作可靠性与汽缸盖有直接的关系。

汽缸盖等零件安装技术要求如下：（1）汽缸盖底平面应平整，不得有翘曲、凹坑、麻点等缺陷。（2）汽缸盖经机械加工后应经过0.4 MPa的水压试验，历时2 min以上不得渗漏。（3）风冷柴油机用铝合金铸造，外周有散热片，加速冷却，不得堵塞。水冷柴油机汽缸盖铸有水道，必须保证畅通。（4）气门座圈、气门导管、燃烧室镶块与安装孔过盈配合，安装时加热汽缸盖或用专用工具压入。燃烧室镶块压入时注意主喷孔方位，不得偏移。（5）汽缸盖上的进排气道、冷却水道需要仔细清洗，不得有泥沙、铁屑、研磨膏等污物。（6）缸盖垫片有一定厚度，不得任意增减，也不能反装，以免堵塞油道孔、水道孔。质量老化、翘曲不平或包边翘起应予以更换。缸盖垫之间不得有杂物、沙粒或涂抹黄油。（7）缸盖螺栓按一定拧紧力矩对角分次拧紧，不得过松、过紧或松紧不一。

2 气门、气门座圈

气门有进、排气门之分，与相应的气门座圈配合，气门的工作就是开启和关闭，在柴油机进气和排气冲程时在凸轮的作用下打开，吸入或排出气体。气门杆磨损后将使气门杆与导管的配合间隙增大，易造成气门歪斜，并因关闭不严而漏气。气门密封不良，在压缩和工作行程，汽缸内的气体就会漏出，造成柴油机功率下降、油耗增加、启动困难等。气门磨损情况可通过测量进行检查，若测得尺寸不符合规定，应更换气门。

气门与气门座圈安装技术要求如下：（1）对有裂纹、腐蚀严重，以及烧坏的气门和气门头厚度过薄已不能保证气门密封的，一般都需要换新气门。气门锥面边缘的厚度，允许加热墩厚修复，并进行热处理，也允许缩小直径使用，一般磨小量为1 mm。气门杆与气门导管的间隙应按原机说明中规定的调整，一般为0.05～0.10 mm。（2）为了保证柴油机工作中气门座圈不脱落，与汽缸盖结合良好便于散热，气门座圈与汽缸套采用过盈配合。当采用冷镶时，其配合过盈量为0.04～0.12 mm;采用热镶时，其配合过盈量为0.20～0.25 mm，其座圈外圆的圆度和圆柱度不应大于0.02 mm。

3 气门导管

气门导管是引导气门作直线运动，保证气门与座圈同轴配合。气门杆和气门导管之间的配合间隙很小，气门杆表面加工得很光滑，以减小运动时的滑动摩擦。如果气门杆与导管的配合间隙因磨损过大，则机油就会从它们的间隙中进入燃烧室，造成“窜烧机油”的现象。气门导管一般情况下不拆卸，当磨损严重，与气门杆配合间隙超过了允许的极限值，需更换新件。

安装技术要求如下：（1）气门导管与孔过盈配合，安装时用专用工具压入。装入汽缸盖后应高出缸盖平面一定高度。各机型的配合要求见各机型说明书。（2）导管内径应光洁，表面粗糙度为Ra0.4 μm。不允许有刻痕、孔眼、疏松、凹痕、裂纹等缺陷。内孔与气门杆配合间隙较小，超限时应更换。各机型导管内孔与气门杆配合间隙见各机型说明书。（3）有油孔的导管，安装时油孔向上（卧式柴油机）。

4 气门弹簧、弹簧座、气门锁夹

气门弹簧使气门能自动严密关闭。气门弹簧座支承气门弹簧。气门弹簧通过气门锁夹、弹簧座与气门尾端相联系。气门锁夹为两个半锥形体，装配后因受弹簧张力而自锁，卡住气门杆尾部斜槽，防止气门脱落。

安装技术要求如下：（1）各机型对气门弹簧的长度和弹力有一定要求。在保养时应检查弹性，弹簧应均匀、光滑、平整，不允许有裂纹、伤痕、锈蚀、歪斜等缺陷。（2）锁夹安装时必须保证进入弹簧座内，卡住气门杆尾端，两片相平。在安装气门组件时，锁夹必须安装正确，才能使弹簧安装牢靠。