柴油機(jī)氣缸墊燒損的原因分析及其預(yù)防 

由于柴油機(jī)工作粗暴、噪聲大、氣缸墊輕微燒損不易察覺，判斷困難，以致氣缸墊更換不及時(shí)（或?qū)覔Q屢燒），造成氣缸套變形，密封阻水圈損壞以及缸蓋和缸體之間過梁處受高溫高壓氣體的沖擊，導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)g溝痕，致使維修困難以及機(jī)件報(bào)廢的現(xiàn)象比較普遍。特別是壓縮比大，比軾率高，高增壓的進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)更為突出。嚴(yán)重地影響了工程機(jī)械的使用經(jīng)濟(jì)性及可靠性。為此本文通過對(duì)柴油機(jī)氣缸墊燒損的現(xiàn)象及原因原分析，介紹了燒損氣缸墊的判斷方法及延長其使用壽命的措施。    

  1 氣缸墊燒損的特點(diǎn)、現(xiàn)象及判斷     

  1.1相鄰兩缸過梁處燒損     

  現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中動(dòng)力突然下降，轉(zhuǎn)速明顯降低；機(jī)體抖嚴(yán)重且排氣管有輕微放冤屈現(xiàn)象；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后啟動(dòng)困難或怠速時(shí)極不穩(wěn)定。     

  判斷：使發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速稍高狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后分別拆下相鄰兩缸灞油器高壓油管試聽，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和抖振此時(shí)無明顯變化。且排氣管放炮聲明顯減弱或消失，則可初步判斷該相鄰兩缸過梁處氣缸墊燒毀。為進(jìn)一步判斷其準(zhǔn)確性，可拆下相鄰兩缸的噴油器，取一根塑料軟管插入噴油器孔中，然后吸一口煙，沿著軟管猛吹入缸內(nèi)，若在另一噴油器孔中有煙冒出，則表明此相鄰兩缸氣缸墊燒損嚴(yán)重。     

  1.2 氣缸口與冷卻水道之間燒損     

  現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水溫突然升高，且轉(zhuǎn)速沉悶，動(dòng)力下降，冷卻水消耗過快；排氣管有水氣排出，特別是怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排出的廢氣呈淡黃色現(xiàn)象；曲軸箱油平面升高，潤滑油乳化現(xiàn)象嚴(yán)重；散熱器加水口處有水銹痕跡。若燒損嚴(yán)重時(shí)，大量的冷卻水會(huì)進(jìn)入氣缸，造成發(fā)動(dòng)面無法啟動(dòng)。     

  判斷：將散熱器加滿水，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并突然加速。觀察散熱呂加水口，若此時(shí)有水泡出現(xiàn)，或冷卻水外竄，則表明氣缸墊底燒損，為進(jìn)一步判斷燒損部位，可拆下發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用棉紗等物分別堵塞各缸進(jìn)氣口進(jìn)行加速試驗(yàn)。若在加速的同時(shí)荼熱器加水口處水泡或冷卻水外竄現(xiàn)象減弱或消失，則表明此缸氣缸熱燒損。     

  1.3 氣缸口與潤滑油道之間燒損     

  現(xiàn)象：機(jī)油壓力不穩(wěn)定以及油溫升高過快；潤滑油中有氣泡，顏色變淺并有柴油味，潤滑氧化變質(zhì)速度以及消耗過快；柴油機(jī)低溫時(shí)，排氣管有大量的藍(lán)煙排出。     

  判斷：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使轉(zhuǎn)速突然升高，觀察機(jī)油壓力表，若機(jī)油壓力在猛加速的同時(shí)不穩(wěn)定且指針嚴(yán)重抖動(dòng)，則表明氣缸熱燒損。為進(jìn)一步判斷燒員部位，可起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)至中、高、速，分別拆下各缸噴油器試驗(yàn)，若從某缸灞油器孔內(nèi)有機(jī)油噴出，則表明該缸與潤滑油道間氣缸墊燒損。     

  1.4 氣缸口與氣墊邊緣之間的燒損     

  現(xiàn)象：燒損輕微時(shí)，表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，加速遲緩，特別是大負(fù)荷時(shí)尤為明顯，怠速時(shí)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)且機(jī)體抖動(dòng)嚴(yán)重；若燒損嚴(yán)重時(shí)，在氣缸的中上部能察聽出有節(jié)奏的“嚓，嚓”聲。     

  判斷：氣缸墊燒損往往發(fā)生在機(jī)體溫度較高處（排氣管一側(cè)較多）。在燒損部位一般有明顯的被液體沖刷現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)黃色氣泡。為判斷燒損部位的準(zhǔn)確性，可起動(dòng)柴油機(jī)至響聲明顯轉(zhuǎn)速，分別拆下各缸高壓油管，若某缸在拆下油管的同時(shí)，響聲下降或消失，則可斷定此缸氣缸燒損；若燒損輕微不易判斷時(shí)，可在缸蓋與缸體結(jié)縫處均勻涂些機(jī)油，若有氣泡出現(xiàn)，則表明此處氣缸墊燒損。     

  1.5 氣缸口與氣缸蓋螺栓孔之間燒損     

  現(xiàn)象：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)；氣門罩蓋處有輕微的“嚓，嚓”聲；氣缸螺栓（母）經(jīng)常松動(dòng)。     

  判斷：若發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸螺栓（母）經(jīng)常松動(dòng)，且觀察在氣缸蓋上端螺栓孔周圍及螺栓上有積炭沉積，則表明此處氣缸墊燒損。    

     若燒損部位不明顯較輕難以判斷時(shí)，可在螺栓孔周圍均勻涂上機(jī)油，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并突然加速，若有氣泡出現(xiàn)，則表明此處氣缸墊燒損。     

  在實(shí)際工作中，氣缸套燒損的部位往往不是單一的出現(xiàn)，其表現(xiàn)的特點(diǎn)及現(xiàn)象也是多種多樣的，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行綜合分析，以達(dá)到快速準(zhǔn)確判斷燒損部位。     

  2 引起氣缸墊燒損的主要原因     

  （1）氣缸墊螺栓松動(dòng)、擰緊力不均或緊定方法不正確。     

  （2）缸蓋翹曲變形以及缸體不平度過大等。     

  （3）氣缸墊使用過久，彈性不足，選用氣缸墊質(zhì)量差，裝配不合理。     

  （4）噴油正進(jìn)過早；燃燒室積炭嚴(yán)重；柴油選用不當(dāng)。     

  （5）柴油朵失保或使用方法不當(dāng)。如經(jīng)常空負(fù)荷急加速，高溫頻繁熄火等。     

  （6）柴油機(jī)維修，裝配質(zhì)量差等。     

  3 預(yù)防柴油機(jī)氣缸墊燒損的措施及使用注意事項(xiàng)     

  3.1 提高發(fā)動(dòng)機(jī)維修裝配質(zhì)量     

  經(jīng)調(diào)查和檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)修配質(zhì)量差，是造成氣缸墊燒損的主要因素。為此修配發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：     

  （1）正確裝配氣缸套     

  氣缸套裝入氣缸前，應(yīng)徹底清除缸套外表面、缸體座孔上下到承凸肩處內(nèi)污物和銹跡，做好氣缸套與缸體座孔的試配工作。試配時(shí)（不裝阻水圈）缸套在缸體座孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活，無卡滯現(xiàn)象。徑向晃動(dòng)應(yīng)無明顯的間隙感覺。氣缸套上平面與缸體上平面的差值，以及同一缸蓋下各氣缸套之間的高度，差必須符合規(guī)定的要求。     

  氣缸套壓裝過程中，應(yīng)用專用工具壓裝，且用力要均勻。嚴(yán)禁在缸套上平面猛打猛敲，以防造成缸口局部變形。     

  （2）加強(qiáng)氣蓋、氣缸體不平度的檢驗(yàn)     

  氣缸蓋翹曲變形或缸體不平度不符合遠(yuǎn)見定要求，是造成氣缸墊屢燒的因素。所以在二、三級(jí)保養(yǎng)、大修以及更換燒損的氣缸墊時(shí)，均應(yīng)對(duì)其檢查。其一般標(biāo)準(zhǔn)為：整體式氣缸墊。不平度在300mm長度范圍內(nèi)≯0.10mm；分開式氣缸蓋，在整個(gè)長度范圍內(nèi)≯0.15mm，氣缸體長度小于600mm的。其不平度≯0.05mm，長度大于600mm的，其不平度≯0.10mm。對(duì)不平度超出規(guī)定要求的氣缸蓋及缸體，應(yīng)進(jìn)行修整以達(dá)到技術(shù)要求。修整后的氣缸蓋及氣缸套上平面高出缸體凸出量應(yīng)符合要求。否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。     

  （3）正確拆裝氣缸蓋     

  氣缸蓋拆裝是否正確，是延長缺陷缸墊使用壽命，防止氣缸蓋變形的重要保證。為此應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。     

  ①氣缸蓋拆卸。拆卸氣缸蓋時(shí)應(yīng)在冷機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，嚴(yán)禁熱機(jī)拆卸，以防翹變形。拆卸時(shí)應(yīng)從兩邊向中間對(duì)稱分多次逐漸松開。若氣缸蓋與缸體結(jié)合牢固取下困難時(shí)，嚴(yán)禁用金屬物敲擊氣缸蓋或用尖銳硬器楔入縫口硬撬（有效的方法可用起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，氣缸內(nèi)產(chǎn)生的高壓氣體將其頂開），以防劃傷缸體與缸蓋接合面或損傷氣缸墊。     

  ②氣缸蓋裝配。氣缸蓋裝配應(yīng)注意清除各接合表面及氣缸體螺栓孔內(nèi)的油污和雜質(zhì)，并用高壓氣體吹凈。以免造成螺栓對(duì)缸蓋壓緊力不足。為防止氣缸蓋緊定時(shí)螺紋磨擦力影響螺栓扭力的準(zhǔn)確度，應(yīng)在螺栓、螺母以及氣缸蓋和缸體結(jié)合表面均勻涂上一層潤滑油（嚴(yán)禁涂抹潤滑脂或亂用密封膠）。緊定氣缸蓋螺栓進(jìn)，應(yīng)分3--4次由中間向四周對(duì)稱擰緊，最后一次達(dá)到規(guī)定力矩，且誤差≯2%（鑄鐵缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)熱試溫度達(dá)到80oC后，應(yīng)再按規(guī)定力矩緊定一次）。     

  （4）正確選用和裝配氣缸襯墊     

  氣缸襯墊質(zhì)量高低及裝配方法正確與否，將直接影響其使用可靠性和壽命。    

     所以選用的氣缸墊必須與原缸的規(guī)格，厚度相同，表面應(yīng)平整，包邊貼合牢固，且無劃痕、凹陷、皺折以及銹鍘等現(xiàn)象。     

  由于氣缸墊缸口卷邊一面有凸出量，對(duì)與它接角的平面會(huì)造成壓痕變形。因此，安裝時(shí)卷邊一面應(yīng)朝上向易修整的接觸面或硬平面（一般氣缸蓋與缸體均為鑄鐵時(shí)），卷邊朝向氣缸蓋；若缺陷缸蓋為鋁合金，缸體為鑄鐵時(shí)，卷邊朝向氣缸體，對(duì)一些高強(qiáng)化，大功率增壓型進(jìn)口柴油機(jī)，所使用的純金屬氣缸墊，安裝時(shí)有記號(hào)（如TOP或UP）一面應(yīng)朝向氣缸蓋（不得用普通型缸墊代替）。且缸口、油道口以及水孔處的彈性凸筋必須完好。     

  另外，對(duì)重復(fù)使用的氣缸墊，因彈性降低以及壓變形等影響，其氣密性和作用壽命將受到影響。為此在裝配前可放在廢機(jī)油中，加熱至100oC煮0.5h左右?？捎行У厥垢讐|內(nèi)石棉膨脹，恢復(fù)其彈性，提高密封性和使用可靠性。     

  3.2 正確使用和維護(hù)柴油機(jī)     

  （1）及時(shí)檢查和緊定氣缸蓋螺栓     

  柴油機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)后，氣缸墊受熱變形等因素的影響，其彈性和氣密性會(huì)下降，從現(xiàn)時(shí)導(dǎo)致缸蓋螺栓扭力下降或松動(dòng)。為此①新機(jī)或大修后的柴油機(jī)，在磨合運(yùn)轉(zhuǎn)車期內(nèi)（30h--50h）以及間隔200h左右，誤碼按規(guī)定力矩檢查和緊定一次氣缸蓋螺栓。②長期封存和停車的機(jī)械、車輛，在啟封后運(yùn)轉(zhuǎn)30h左右，應(yīng)及時(shí)按規(guī)定力矩檢查和緊定氣缸蓋螺栓。     

  （2）正確選用燃油     

  不同結(jié)構(gòu)類型的柴油機(jī)，對(duì)柴油的十六烷值也有不遇的要求。若選用不合理，不僅造成動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性下降，同時(shí)還會(huì)引起柴油機(jī)產(chǎn)生大量的積炭或不正常燃燒，導(dǎo)致機(jī)體局部溫度過高，造成氣缸墊及機(jī)件的燒蝕等。所以柴油十六烷值的選 用必須符合使用說明已上規(guī)定要求（選取原則一般根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定）     

  （3）其它注意事項(xiàng)     

  ①及時(shí)檢查和調(diào)整噴油正時(shí)；噴油器噴油壓力必須符合規(guī)定要求（嚴(yán)禁隨意調(diào)高），旦各缸噴油壓力誤差≯2%。     

  ②鏜缸大修的柴油機(jī)，由于壓縮比的增大，其壓縮終了氣體的溫度和壓力會(huì)驟升，為防止工作粗爆和爆燃，應(yīng)根據(jù)修理級(jí)別適當(dāng)推遲噴油正時(shí)。     

  ③嚴(yán)禁加冷卻水長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)；盡量避免經(jīng)常在大負(fù)荷、高溫、高速狀態(tài)下過繁熄火，并禁止在無負(fù)荷狀態(tài)下戰(zhàn)友繁急加速。