发动机气缸盖常见故障的检修

发动机气缸盖常见故障的检修摘要：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。关键词：发动机；气缸盖；常见故障；检修1气缸盖拆装注意事项拆卸发动机气缸盖时，必须先拆下进排气歧管、火花塞等气缸盖上有关附件， 然后再分别将气缸盖拆下。若没有可靠的吊装设备，把进、排气歧管与两个气缸 盖总成一齐拆卸时，要特别注意，避免用力过重而损坏气缸盖衬垫。冷机时，按 交叉顺序，分23次将气缸盖螺栓旋松拧下。气缸盖装复时，要注意每个缸盖 的第一、三缸火花塞孔下部，各有一个定位销孔，要与缸体上的定位销对准。同 时，气缸垫也是以这两个定位销孔定位，以保证缸孔、水道孔、油道孔、螺栓孔 均能准确地对准。注意气缸盖螺栓有两种结构，与气门室罩盖边缘的密封胶垫距离很近处，须 装小尺寸的圆台肩螺栓，因为只能用小尺寸台肩，否则会挤破密封垫，造成机油 泄漏。其余螺栓都是大尺寸圆台肩螺栓。气缸盖螺栓应按拆解相反顺序分23 次从中心向两侧交叉均匀拧紧，以保证气缸垫从中心向两侧展平。气缸盖螺栓的 拧紧力矩为170190Nm。但要注意拧紧时应使拧紧力矩全部转化为对缸垫的压 紧力。当螺栓和螺栓孔出现摩擦，或螺栓制造质量低劣，圆台肩平面与螺栓中心 线的垂直度达不到要求，螺杆及螺纹本身变形，甚至缸体螺栓孔中存有油痕，铁 屑未清理干净时，均会造成缸盖螺栓拧紧时的假力矩，此时，拧紧力矩突然达到 规定值，但缸盖并未压紧缸垫。因此，使用的缸盖螺栓必须是质量合格的零件， 装配时还应在螺纹部分先涂抹一些机油，以减少摩擦力，使螺栓的拧紧力矩能真 正变成可靠的压紧气缸垫的压力。2气缸盖底平面不平2.1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。2.2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，像东方红一802型拖拉机的气缸盖，0. 10mm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. 05mm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。2.3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1cm2的未加工处，但距 孔眼或其它轮廓边缘均应大于20mm。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. 51. 0mm。磨削和刨削时，必须将缸盖调平。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5min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. 60mm。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。3气缸盖裂纹3.1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。3.2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. 30. 4MPa的压力下保持5min（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，2h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。3.3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。结束语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。参考文献：1 程瑞，邹开凤，姚本军，胡新生.发动机气缸盖螺栓拧紧方式研究J.价值工 程，2016，3506： 120-121.2 赵红英，吴志军.发动机气缸盖罩密封垫横截面在密封减振系统中的选型分 析J.汽车与配件，2016，19： 80-81.3 杨宝田，羊奎，王瑞平.浅析影响发动机气缸盖气门导管刀具耐用度的因素 J.机械制造，2016，5405： 52-53+56.许文娟，张素芬，王朋朋.汽车发动机气缸盖浇注系统的设计J.铸造技术， 2016，3709： 2025-2028.