柴油機汽缸墊燒損的原因是什麼?
汽缸墊是裝在汽缸蓋與機體結合面之間的彈性密封襯墊,其功用是防止發動機漏氣、漏水。汽缸墊與高溫、高壓氣體及冷卻液直接接觸,在拖拉機使用中很容易被燒壞,特別是缸口卷邊周圍。當汽缸墊燒損後,汽缸蓋底平面處會出現漏氣、漏水現象,發動機過熱,運轉無力。汽缸墊被燒損後,如果沒能及時發現及時處理,將造成汽缸套變形,缸套阻水圈損壞。汽缸墊嚴重燒損將使維修困難以及機件報廢。因此,在使用中我們要了解汽缸墊燒損的原因,發生缸墊燒損後要知道怎樣去處理,把損失降低到最低,並做好預防工作,防止故障再次發生。
1 故障外在表現
冷卻水箱中有油花,油底殼機油中有水,排氣管排水或排機油,汽缸壓縮力不足。機體溫度正常,但冷卻水開鍋,有時急劇從水箱蓋孔冒出熱氣。具體表現為:(1)當燒壞部位在兩缸之間時,兩缸竄氣,壓力不足。工作時冒煙,轉速下降,柴油機無力。(2)當燒壞部位使汽缸與冷卻水相通時,水箱中冒氣泡,甚至開鍋;排氣管冒白煙,甚至排水,停車稍久油底殼內有水,油麵升高。(3)當燒壞部分使汽缸與機體上平面的潤滑油孔相通時,氣體竄入潤滑系,機油溫度升高,機油變質,甚至排氣管都排機油。(4)當燒壞部分與汽缸蓋螺栓孔或汽缸蓋邊緣相通時,漏氣處有淡黃色泡沫,嚴重時有漏氣聲,有時還漏油、漏水,汽缸蓋及螺栓孔上有積碳。
2 故障原因分析
(1)汽缸蓋鑲塊對缸蓋下平面凸出量過高。一些柴油機汽缸蓋上都鑲有燃燒室鑲塊,如 S195、S1100、2125、4115 柴油機等,鑲塊凸出或沉入缸蓋下平面都有一定技術要求。鑲塊凸出量過高時,當按要求上緊缸蓋螺母后,凸出缸蓋表面的鑲塊把缸蓋支撐住,使缸蓋不能均勻緊密地把汽缸墊壓緊,在凸出的鑲塊周圍產生空隙,高溫高壓氣體從空隙處外竄,導致汽缸墊燒壞。這種原因引起汽缸墊燒壞時,往往是連續燒壞缸墊,而且缸墊燒壞處是在同一部位。鑲塊沉入量過大,則整個鑲塊對應的部位,缸蓋與缸墊間都存在間隙,同樣導致汽缸墊燒壞。
(2)缸套凸出機體平面過高或各缸凸出量不一致。汽缸套壓入機體後應稍微凸出機體上平面。多缸發動機還要求各缸凸出量誤差應小於 0. 05 mm。缸套凸出量過大或過小,同樣使缸蓋不能壓緊汽缸墊,造成間隙而漏氣。熾熱的高壓氣體竄出後使汽缸墊燒壞。這一原因燒壞缸墊時,一般也是連續燒壞缸墊,且燒壞部位在同一處。
(3)沒按要求上緊缸蓋螺母。沒按要求上緊缸蓋螺母,則缸蓋受力不均勻,因而對汽缸墊的壓力不一致。壓力小的地方,缸蓋與缸墊、機體與缸墊之間出現空隙,汽缸中的高溫高壓氣體從空隙中衝出,導致汽缸墊燒壞。由於這一原因燒壞的汽缸墊,燒壞部位不固定。
(4)機體上平面或缸蓋下平面翹曲變形。機體上平面或缸蓋下平面不平、翹曲變形、有凹坑,都將使接觸不均勻,缸墊密封不嚴,有空隙存在,高壓高溫氣體竄入空隙處,使汽缸墊燒壞。這種情況燒壞缸墊都在同一部位,且多發生在水套孔周圍、缸套口圓周附近和機體螺栓孔附近。往外拔出缸套時,拉力器支架底座與機體平面接觸面積小,拔缸套時用力不當將造成機體上平面產生凹坑。
(5)汽缸墊品質欠缺。汽缸墊使用時間過久,經過多次拆裝使缸墊失去彈性,不處理或不更換而再繼續裝復使用,則不能很好地起到密封作用。
3 故障處理方法
(1)燃燒室鑲塊凸出缸蓋平面過大時,嚴禁採取加大上緊缸蓋螺母扭矩的辦法。因為這將導致缸蓋翹曲、缸蓋緊固螺栓被拉長或滑扣,增加燒壞缸墊的潛在因素。正確措施是更換燃燒室鑲塊。
(2)拔出凸出量過大或比機體平面低的缸套,重新安裝。凸出量過大時,可把缸套凸臺下表面車削一部分,可減少凸出量;缸套比機體上平面低時,可在缸套凸臺下表面加墊紫銅皮,但嚴禁加墊石棉製品。
(3)按規定力矩和次序上緊缸蓋螺母。缸蓋螺母上緊時要按照一定次序,且不能一次上緊,擰緊力矩要分2 ~3次上緊。單缸四螺母的缸蓋,一般為對角線上緊螺母。
(4)整修缸蓋或機體,使表面不平度符合規定要求。檢查不平度應在缸蓋或機體接觸平面的全長上進行。區域性凹坑面積應不大於 10 mm 2 ,深度不大於 1. 5 mm。
(5)為了保證密封品質,選用的汽缸墊必須與原汽缸所配的規格和厚度相同,表面應平整,包邊貼合牢固,並且沒有劃痕、凹陷、折鄒以及鏽汙等現象。在更換汽缸墊時,應在冷機時進行,汽缸墊有正反面之分,正面比較光滑,反面比較粗糙,裝配時應注意。由於汽缸墊缸口卷邊一面(反面)有凸出量,對與它接觸的平面會造成壓痕變形。
安裝時卷邊的一面(反面)應朝向易修整的接觸面或硬表面,一般汽缸蓋與汽缸體均為鑄鐵時,卷邊(反面)應朝向汽缸蓋;若汽缸蓋為鋁合金,缸體為鑄鐵,卷邊(反面)應朝向汽缸體,且定位孔應對準汽缸體的定位銷。對一些高強化、大功率增壓型進口柴油機,所使用的純金屬汽缸墊,安裝時有記號(如 TOP 或 UP)一面應朝向汽缸蓋。另外,對重新使用的汽缸墊,因彈性降低以及變形等影響,其密封效能和使用效能將受到影響,所以一般情況下汽缸墊不要重複使用。