柴油機汽缸體常見損傷的原因與修復方法
摘要:柴油機汽缸體常見損傷有汽缸體上平面的翹曲變形和汽缸體裂紋,分析了這兩種損傷產生的原因,提出了檢查修復方法。
汽缸體是發(fā)動機的“骨架”。汽缸體常見缺陷是變形和裂紋。變形主要是汽缸體上平面發(fā)生翹曲變形,造成汽缸蓋與汽缸體結合不嚴,高溫燃氣竄出燒蝕汽缸墊。汽缸體裂紋多發(fā)生在汽缸套安裝孔過梁和水套壁處,造成冷卻水外漏,柴油機缸體過熱,或冷卻水流人油底殼,使機油變質、變稀,失去潤滑性能。下面對這兩種常見損傷產生的原因進行分析,以便工作中注意預防。
1 汽缸體變形
1.1導致變形的主要原因
(1)柴油機修理中,對汽缸蓋螺母的拆裝順序和扭矩大小都是有要求的,如果修理中未按規(guī)定的順序和扭矩擰緊汽缸蓋,會造成汽缸體與汽缸蓋結合平面處翹曲變形。拆裝汽缸蓋、飛輪殼、油底殼、主軸承蓋等零件,要按規(guī)定力矩擰動螺栓,拆卸時要從四周向中心對稱成交叉地分2~3次逐漸松開螺栓,上緊時應從中間向四周對稱成交叉地分3~4次逐步擰緊至規(guī)定力矩。
(2)在使用中要注意防止發(fā)動機發(fā)生過熱現(xiàn)象,避免柴油機長時間超負荷工作,使缸蓋或機體承受很高的熱負荷和機械負荷且各部位受熱不勻而發(fā)生變形。發(fā)動機過熱情況下猛加冷卻水,易造成汽缸體與汽缸蓋結合平面處翹曲變形。過熱后要等發(fā)動機溫度降到室溫時,再加人冷卻水。
(3)修理時,硬敲、亂打等都將增加缸體或缸蓋的變形;還有的是野蠻拆裝,使缸體或缸蓋發(fā)生機械損傷;在熱車情況下拆卸汽缸蓋,從而產生變形。
(4)曲柄連桿機構修理裝配不當,使曲柄連桿機構的慣性力增大,引起發(fā)動機工作時震動加大。平衡塊、飛輪裝配不當,動平衡失調,在發(fā)動機高速運轉時會產生很大震動,引起汽缸壁和主軸承座孔承受的動載荷增大,造成汽缸體變形。
1.2翹曲變形的檢查與修復方法
檢查方法:拆出缸套、缸蓋螺栓,將小平臺或標準缸蓋涂抹紅丹油,再與汽缸體上平面相磨,檢查接觸印痕,從而判斷平面的平面度大小。用著色法檢查機體的平面時要求著色點應均勻分布,且接觸面積應占總面積的80%以上。
修復方法:汽缸體平面螺孔附近的凸起,可用油石磨平或用細銼修平。汽缸體和鑄鐵汽缸蓋的不平,可用銑、磨的加工方法修復,也可用鏟刀鏟平或涂上研磨膏,把缸蓋放在汽缸體上扣合研磨。
2 汽缸體裂紋
2.1裂紋產生的主要原因
(1)發(fā)動機過熱,驟加冷水。如果發(fā)動機冷卻系密封不嚴,出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,或燒機油,導致發(fā)動機過熱,此時馬上添加冷水,就容易使汽缸體產生裂紋。遇到發(fā)動機出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,應及時查明原因,并予以排除。發(fā)動機過熱的原因有:皮帶過松、水泵軸折斷、水泵葉輪松脫、節(jié)溫器失靈、點火時間過遲、散熱器嚴重堵塞、發(fā)動機負荷過重等。若不能及時排除,應停車讓發(fā)動機怠速運轉,待水溫降到40~50℃時再補充水。
(2)水垢過厚,散熱不良。如果讓發(fā)動機長期使用硬水或未經過濾的冷卻水,就會使發(fā)動機冷卻系積存很厚的水垢,甚至局部堵塞。局部熱應力過大,易使汽缸體產生裂紋。因此,機手應給發(fā)動機加注軟水,并經常清除冷卻系的水垢。
(3)冬季停車,放水過早。冬季拖拉機作業(yè)后,機溫與外界溫差較大,此時若馬上放水,最容易使汽缸體產生裂紋。正確的放水時間應選擇在機溫下降至40℃以下進行。
(4)冬季停車未放水。冬季室外停車后未放掉冷卻水,則會因冷卻水結冰凍壞散熱管,甚至脹裂汽缸體。放水時,確認水已放盡,人才能離開。否則,可能因冷卻水中的雜物堵塞放水開關,使冷卻水不能放盡,從而凍裂汽缸體。此外,放水時應打開水箱蓋,以免形成真空而放不盡水。
(5)汽缸套安裝錯誤。濕式汽缸套都具有上、下兩個支承點。汽缸套上部臺肩外圓與汽缸體孔槽為間隙配合。機型不同配合間隙也不一致。安裝汽缸套時,一定要將汽缸體臺肩槽清理干凈;否則,汽缸套受熱膨脹,會脹裂汽缸體。水封圈的規(guī)格尺寸應符合要求。使用汽缸套拆卸工具時,其底部拉盤的直徑不可大于汽缸套外徑,否則,也會擠裂汽缸體。
(6)受到外界沖擊,或發(fā)生“搗缸”事故。若機車發(fā)生撞車、翻車等事故,或因連桿螺栓折斷、活塞破裂、汽缸套斷裂、活塞銷斷裂、連桿折斷、“飛車”等原因發(fā)生“搗缸”事故,就容易使汽缸體產生裂紋。
2.2檢查與修復方法
檢查方法:汽缸體外部產生較大的裂紋后,一般通過肉眼觀察即可發(fā)現(xiàn)。若汽缸體產生的裂紋較小或內部產生裂紋,可用水壓試驗器檢查,利用水壓力大小和穩(wěn)定持續(xù)時間,來查明裂紋滲漏的程度。合格的汽缸體,按規(guī)定的壓力、時間試驗時,不得有滲漏和壓力下降現(xiàn)象。一般拖拉機試驗壓力為0.29~0. 39 MPa,持續(xù)時間達2~3 min為合格。
修復方法:根據(jù)裂紋破裂程度、損傷部位以及實際技術能力確定裂紋的修理方法,常見方法有粘接、焊補和螺釘填補等。①除燃燒室、氣門座附近工作溫度較高的部位外,其它部位的裂紋或破洞,可采用環(huán)氧樹脂膠粘接修復。②裂紋如在受力不大的部位,并且裂紋的長度不超過50 mm的情況下,也可采用螺釘填補。如裂紋較長或有破洞,可用補板封補。③裂紋在受力較大的部位,應用焊修法修復。經修補的汽缸體和汽缸蓋,仍需進行水壓試驗,確無滲漏才能使用。
來源:農機使用與維修