柴油机机体常见损伤的检修

宋涛

摘 要：通过对柴油机机体常见损伤变形和裂纹产生原因、检查方法、修理方法的介绍，为柴油机修理人员提供参考，以提高柴油机修理质量。

关键词：柴油机;机体;常见损伤;检修

中图分类号：TK428        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.076

柴油机的汽缸体与曲轴箱制成一体的叫机体。它是内燃机的骨架，内燃机的大部分系统和机构都装在它的内部孔穴中或外部的平面上。内燃机工作时，由于承受较大的力和转矩，机体应有足够的刚度和强度。机体一般为整体铸造件，由高强度的灰铸铁铸造，经机械加工而成。机体内加工有垂直座孔，用于装配汽缸套。铸有用于冷却内燃机的冷却水套和水孔，以及为增强机体刚度的水平隔壁和加强筋。在机体内还加工有主轴承座孔、凸轮轴套安装孔、挺柱孔、油道孔等。机体的上、下、前、后和左、右都加工有安装平面，上平面装配缸垫和缸盖，下平面装配油底壳，前平面装配正时齿轮室，后平面装配飞轮壳，左、右平面分别装有机油滤清器、燃油滤清器等。

机体使用中常见损伤是变形和裂纹，这两种损伤都要给予足够的重视。机体变形量一旦超过允许极限，若不及时修复或更换，将会严重地影响发动机正常工作。机体裂纹会造成冷却水外漏，使柴油机缺水过热，或水流入油底壳，使机油变质。

1 机体变形

（1）发生部位与危害。①汽缸体上平面翘曲变形后，会造成汽缸盖无法压紧汽缸垫而使热燃气冲出烧坏缸垫，造成柴油机压缩力不足而出现启动困难、功率不足等。②主轴承座孔同轴度及圆变形过大后，会破坏主轴颈与主轴承的正常配合关系，使其配合间隙改变或过大或过小，润滑油膜也难以形成，易产生干摩擦而发生“烧瓦、抱轴”。③汽缸孔中心线与主轴承孔轴心线垂直度因变形超差，会导致活塞“偏缸”，汽缸磨损。④缸套定位台肩接合翘曲变形，这将导致汽缸套可能发生歪斜、变形，而发生汽缸早期磨损。

（2）产生的原因。①修理装配汽缸盖时，未按规定的顺序和扭矩拧紧汽缸盖，在发动机工作中因燃气压力、曲柄连杆机构往复运动的作用力及旋转质量的惯性力作用，使汽缸体与汽缸盖受力不均而发生变形。②柴油机长时间超负荷工作，使柴油机过热且各部位受热不均匀而发生变形。③修理时，硬敲、乱打等都将增加缸体或缸盖的变形可能性。

（3）变形的检查。拆出缸套、缸盖螺栓，将小平台或标准缸盖涂抹红丹油，再与机体上平面相磨，检查接触印痕，从而判断平面的平面度大小。用着色法检查机体的平面时要求着色点应均匀分布，且接触面积应占总面积的80%以上。

（4）修理方法。当平面的平面度超过0.15 mm·m-1时，应用平台着色拖研，根据着色情况进行人工修刮，要求每平方厘米面积上有2～3个着色点为合格，也可在磨床上磨平。

2 机体裂纹

（1）发生部位与危害。①裂纹多发生在相邻两汽缸安装孔之间、进排气门之间、燃烧室与气门座之间的过梁处、水套壁、水道孔、主轴承座螺孔和汽缸盖螺栓固定孔等处。②破洞和树枝状裂纹多发生在机体的中部和下部。机体裂纹出现后，将导致发动机渗水、漏气，燃烧不良，功率下降，甚至引起“烧瓦”故障。

（2）产生的原因。①发动机长时间缺水工作，或超负荷工作导致机体过热，或因水垢太厚导致机体过热，此时突然加入冷却水易造成机体“热裂”。②寒冷的冬季，将大量热水突然加入而引起机体“炸裂”。③冬季放水不净或忘记放出冷却水而导致机体“冻裂”。④曲轴、连杆断裂发生的捣缸事故将机体“撞裂”。⑤拆装不当或机械事故导致机体“破裂” 。

（3）裂纹的检查。①喷灯加热法，即用喷灯加热被检查表面，由于热胀冷缩的缘故，裂纹的部位和长度即可被查出。②浸油检查法，即将零件浸入或涂刷柴油、苯等渗透性强的溶液，使溶液渗入零件上有裂纹或疏松的地方，然后擦净表面溶液，立即涂上一层白粉，再用锤子轻敲零件，从缺陷处渗出的溶液即可发现裂纹产生的部位。用此法可查出宽度大于0.01 mm、深度大于0.03 mm的裂纹。

（4）修理方法。①补板法。此法适用于强度要求不高，且裂纹或破洞比较集中的机体外部修理。该方法是在裂纹两端各钻直径为3～5 mm的止裂孔，选用厚度为2～4 mm，大于裂纹或破洞外轮廊边缘15～20 mm的紫钢板或低碳钢板为补板，并在距补板边缘7～10 mm的四周钻M6螺孔，孔距为20～25 mm;然后，在补板与机体之间涂上环氧树脂胶粘剂，用螺钉把补板紧固在机体上。②胶接法。此法用于汽缸体内部裂纹的修复。胶接前，先用油石或锉刀在裂纹部位磨出宽为25 mm，比裂纹长30 mm的工作面，并清洗干净;然后，在工作面上涂0.1  mm厚的粘结剂，贴第一层0.15～0.2 mm厚的铜皮;此后，在第一层铜皮上涂与前次同样厚的粘结剂，再贴第二层铜皮。同样，可贴上第三层铜皮。③ 电焊法。此法适用于修复受力较大部位的裂纹。一般焊法是：先在裂纹两端各钻一个止裂孔，并顺着裂纹开出坡口，坡口的深度一般为工件厚度的2/3为宜;之后，可选用铸铁或合金焊条（坡口槽深为6～7 mm时，可选用 4 mm的焊条）用100～150 A的电流进行焊接。施焊时，根据焊缝长短、坡口大小，分段分層施焊。每焊完一段，用小锤轻轻敲击，以碾展焊缝，松驰焊接应力。当温度降至20～50 ℃（不烫手）时，再施焊第二层、第三层，直至焊平为止。