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发动机气缸垫烧损的原因分析与检测方法

http://www.motorchina.com  2015-9-10 10:46:00   来源:   点击数:
  

1 气缸垫烧损的原因
1.1缸盖螺母(螺栓)松紧不均引起烧缸垫
(1)在使用中,对缸盖螺母(螺栓)没有进行定期的检查和固紧,气缸盖个别螺母(螺栓)松动,使缸盖不能均匀地压实在缸体上。
(2)拧紧缸盖螺母(螺栓)时,先旋紧中间两排螺母,然后交错地从中间向左右旋紧,否则会使螺母(螺栓)松紧不均,造成气缸垫不能均匀地夹在气缸体与气缸盖之间。
(3)在拧紧气缸盖螺母(螺栓)时,要使用扭力扳手。有的维修工为了方便,使用普通扳手紧固,造成扭力不统一,有的螺栓扭矩过大,而有的螺栓扭矩过小,造成气缸盖不能均匀压实在缸体上。
(4)气缸盖螺母(螺栓)扭紧力矩超过规定值过大,使气缸盖产生裂纹。气缸盖螺栓与螺孔滑扣、变形,或者螺栓伸长,机体螺孔处凸起,使缸盖与机体密封不严。
以上情况,致使气缸体和气缸盖结合面压力不足,结合面密封性不好,高温高压气体从局部扭力较小的缝隙冲出而烧坏气缸垫。
1.2缸盖与机体结合面不平引起烧缸垫
(1)修理、更换零件时不注意检查,使缸盖或机体的结合平面翘曲变形,或有烧蚀、锈蚀、凹坑及麻点等,不能及时修整、磨削,使缸盖底面或机体顶面的平面度超过规定值。
(2)更换预燃室或涡流室镶块时,镶块不符合技术要求,当镶块过厚而凸出缸盖平面时,就使缸盖、缸垫、缸套之间不能均匀压紧;当镶块过薄而低于缸盖平面时,燃气会从镶块处窜出。
(3)缸套台肩凸出机体平面高度不当。凸出过高,缸套台肩会把缸盖顶住,使缸垫不能被压紧;凸出机体平面值过小或无凸出量,甚至低于机体平面,使缸盖不能压住缸套,缸垫也不能被压紧,不能很好地密封。
(4)多缸柴油机各缸气缸套台肩上端面凸出缸体平面的高度差不一致,凸出量过大的缸套会把缸盖顶住,造成气缸垫压不紧。
以上情况,导致气缸垫失去作用,使气缸密封性变差,高温燃气会从缝隙处窜出,从而使气缸垫烧损。
1.3使用装配不当造成气缸垫烧损
(1)气缸垫使用时问过久,经过多次拆装使缸垫失去弹性,不处理或不更换而再继续装复使用,则不能很好地起到密封作用。
(2)安装时,缸盖、缸垫、机体上结合平面的积碳、污物以及铁锈、凸包等不注意清除,使安装后结合面之间形成隙缝。
(3)安装时,气缸垫上有单面翻边或卷边,误将有翻边或卷边的一面朝向缸体平面,使燃气易从翻边处冲入缸垫内部。
(4)安装时,在气缸垫平面上加涂黄油,或者把气缸垫直接浸泡在柴油中,取出后再安装错误做法等。
上述情况与原因都容易使气缸垫烧损。
1.4柴油机温度过高引起烧缸垫
(1)压缩比过高或压缩余隙过小,致使压缩终了时的压力偏大,膨胀燃烧时产生的温度过高。
(2)供油提前角度过小或过大,致使柴油机温度过高,热量不能及时传出,造成气缸盖和气缸体过热。
(3)配气相位不对;进气或排气系统堵塞,使进气不足,排气不净;配合运动件润滑不良;冷却系统出故障,散热效果差等,都使柴油机工作时产生过热。
(4)机车经常超载行驶或柴油机长时间超负荷运行,因负荷过大导致柴油机产生高温。
上述情况,使气缸垫受高温的长期作用,石棉材料变质、硬化,逐渐失去弹性而被烧损。
1.5气缸垫产品制造质量差而引起烧损
(1)制造缸垫选用的材料质量太差,弹性不足,不耐高温,不能满足缸盖与缸体结合面的密封要求。
(2)由于加工工艺不佳,所制造出来的气缸垫不整齐,翻边不紧,金属包皮内的石棉纸铺设厚薄不均匀。
(3)制造出来的气缸垫孔洞位置距离、几何形状不符合技术要求,如缸垫螺栓孔位置不对、缸垫的缸套孔位置不对、缸垫的水道孔位置不对等。
上述情况,即使缸垫能勉强安装,但会出现起伏不平、压不紧、压不实现象,导致缸盖与缸体贴合不严,高温气体冲击把气缸垫烧损。

2 气缸垫烧损检测方法
用气缸压力表检测发动机相邻两缸的压缩压力,如果都很低,通常是气缸垫密封不良。再做如下具体的检测。
(1)用橡胶软管检测气缸垫密封性。启动发动机,将一橡胶软管一端靠近耳朵,另一端沿着可能密封不良的缸盖与缸体连接处查找,如气缸垫密封不良,可在泄漏处清晰地听到泄气声。
(2)通过看散热器水花检测气缸垫密封性。打开散热器盖,发动机保持怠速运转,观察散热器冷却液加注口,迅速将加速踏板踩到底,突然加速时如有水泡不断从冷却液中涌出,说明气缸垫密封不良。气泡越多漏气越严重。严重时怠速状态下散热器口会翻水花。
(3)用尾气分析仪检测气缸垫密封性。某些发动机散热器冷却液加注口在铁板下面,无法查看气泡。可打开散热器盖,将尾气分析仪的测头置于打开的散热器盖处,不要沾冷却液,急加速时如能测到HC,说明气缸垫密封不良。
(4)气缸垫漏气会造成发动机温度过高,功率下降,应及时更换,否则容易损坏气缸盖,造成气缸盖报废,并造成冷却液进入燃烧室。

3 气缸垫烧损的预防
(1)拆卸气缸盖时应在冷机状态下进行,严禁热机拆卸,以防缸盖翘曲变形。拆卸时应从两边向中间对称分多次逐渐松开。若气缸盖与缸体结合牢固取下困难时,严禁用金属物敲击气缸盖或用尖锐硬器楔入缝口硬撬,以防划伤缸体与缸盖接合面或损伤气缸垫。
(3)安装气缸垫时,首先要检查缸盖、机体平面是否平直或翘曲。检查方法:用一根比缸盖长的直尺,分别放在机体和缸盖的平面上,用厚薄规测量,看是否符合规定。否则,应磨光修平。
(4)选用的气缸垫必须与原缸的规格相同,表面应平整,不得破损、皱折或老化变硬,也不能过厚或过薄,安装时应使有卷口的一边朝向气缸盖。对一些高强化,大功率增压型进口柴油机,所使用的纯金属气缸垫,安装时有记号(如TOP或UP)一面应朝向气缸盖(不得用普通型缸垫代替),且缸口、油道口以及水孔处的弹性凸筋必须完好。

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