柴油機(jī)氣缸蓋的檢查與修理

劉兵

一、缸蓋接觸面翹曲及裂紋的檢查

1.缸蓋與缸體接觸面的翹曲

（1）缸蓋與缸體接觸面的翹曲表現(xiàn)為：氣缸體與氣缸蓋平面度誤差超限，將造成氣缸密封不嚴(yán)，漏水、漏氣，造成壓縮力不足，嚴(yán)重時(shí)將沖壞氣缸墊。

（2）產(chǎn)生原因：柴油機(jī)在高溫下工作時(shí)，突然冷卻；裝配時(shí)，沒(méi)有按規(guī)定順序、扭矩?cái)Q緊缸蓋螺栓，或者擰緊力矩大小不等；氣缸蓋的材質(zhì)不符合要求；在熱車(chē)狀態(tài)下拆卸氣缸蓋，將造成缸蓋底平面翹曲變形。

（3）檢查方法：缸蓋與缸體接觸平面的平面度的檢查方法：將平尺放在缸蓋平面上，用厚薄規(guī)測(cè)量縫隙的最大值即為平面的平面度。

2.氣缸蓋裂紋

（1）氣缸蓋出現(xiàn)裂紋表現(xiàn)為：高壓氣體竄入水箱，致冷卻水中有氣泡逸出；排氣管冒白煙或排水；柴油機(jī)功率下降、工作不穩(wěn)定并發(fā)出異常聲響，啟動(dòng)困難；柴油機(jī)外部漏水。

（2）產(chǎn)生原因：使用管理不當(dāng)，柴油機(jī)過(guò)熱時(shí)，突然加冷水；或在冷態(tài)下急劇加熱（柴油機(jī)啟動(dòng)后不暖機(jī)又急劇增加負(fù)荷）；供油時(shí)間不對(duì)，產(chǎn)生早燃或爆燃，造成缸蓋溫度過(guò)高等，致使缸蓋熱脹冷縮而產(chǎn)生裂紋；寒冷季節(jié)，停車(chē)熄火后，馬上放掉冷卻水或沒(méi)有放凈，使缸體和缸蓋由熱驟變冷或因剩余冷卻水而凍裂。冷卻系統(tǒng)水垢太多，散熱效率差，局部高溫而使缸蓋產(chǎn)生裂紋。修理時(shí)，氣缸蓋螺栓沒(méi)有按規(guī)定順序、規(guī)定扭矩?cái)Q緊，或各螺栓擰緊程度不一致，造成缸蓋、缸體受力不勻而產(chǎn)生裂紋。缸蓋材料問(wèn)題，如鑄造應(yīng)力和材質(zhì)缺陷等，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中使其產(chǎn)生裂紋。

（3）缸蓋裂紋的檢查方法：用觀察法、熒光探傷法、水壓試驗(yàn)及油浸法進(jìn)行檢查。

①觀察法。指直接用眼睛或放大鏡觀察即可發(fā)現(xiàn)的裂紋。

②熒光探傷法。當(dāng)用觀察法不能斷定出有無(wú)裂紋時(shí)，可用熒光探傷法。熒光溶液是用0.25 L的變壓器油、0.5 L的煤油和0.25 L的汽油混合劑，再加入0.25 g金黃色的染料制成的。對(duì)待鑒定部位進(jìn)行仔細(xì)清洗，徹底祛除油污、銹斑；用毛刷涂敷熒光溶液于待檢部位，待熒光滲透液流盡后，用35～45 ℃的清水徹底沖洗，再用紫外線烤燈烘烤2～4 min；然后在零件表面涂一層氧化鎂顯像粉，粉末覆蓋10～15 min，將多余的粉吹掉；用紫外線燈照射零件表面，則裂紋位置和形狀可顯示出來(lái)。

③水壓試驗(yàn)法。將缸蓋放到水壓試驗(yàn)臺(tái)上，加壓0.3～0.5 MPa。若無(wú)此設(shè)備，就用簡(jiǎn)易的油浸法，即將疑問(wèn)處用煤油或汽油洗凈，涂上白粉，在油的滲透下，會(huì)顯示出痕跡，即是裂紋所在處。

④磁力探傷法。使用便攜式磁力探傷機(jī)，被測(cè)缸蓋或缸體在電磁場(chǎng)的作用下，由于其表面裂紋會(huì)產(chǎn)生磁力線泄露或聚集，從而顯示出裂紋部位。此法不適合于鋁合金缸蓋。

二、缸蓋翹曲和裂紋的修理

1.翹曲的修理：當(dāng)缸蓋平面的平面度超過(guò)0.15 mm時(shí)，就必須進(jìn)行修理，即在缸體上平面與缸蓋之間加氣門(mén)砂進(jìn)行互研，以減小平面度。當(dāng)平面度在0.25 mm時(shí)，應(yīng)送修造廠在平面磨床上進(jìn)行磨平；當(dāng)平面度大于0.25 mm時(shí)，應(yīng)采用刨削或銑削的方法修平。為了防止壓縮比變化太大，加工量以最少為佳。當(dāng)加工量超過(guò)0.3 mm時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加厚氣缸墊，總加工量不得超過(guò)1.5 mm。缸蓋磨修后，允許有不大于一平方厘米的未磨修處，該處距平面邊緣應(yīng)不小于10 mm。

2.裂紋的修理：可用焊補(bǔ)或粘補(bǔ)修復(fù)。另外還可以采用綜合修理法及用鉗、焊、膠接等多種工藝修復(fù)。下面介紹用電弧冷焊的方法修理氣缸蓋氣門(mén)口間的裂紋：

（1）焊前準(zhǔn)備。將氣缸蓋的附件拆下，并用汽油或堿水將氣缸蓋清洗干凈。仔細(xì)地找出裂紋，并判斷其深度。開(kāi)坡口，在刨床上開(kāi)出平底或圓弧狀的坡口。

（2）施焊。①可采用Z308、Z408、Z508，直徑3.2 mm的焊條，焊前烘干；交直流焊機(jī)均可，如用直流焊機(jī)采用正極接法，電流80～100 A。②分層堆焊法。一般多采用四層或多層，采用平焊位置，一端起弧，另一端終止。焊道長(zhǎng)度每次25～30 mm左右。第二道從上次止弧端起弧，焊至第一次起弧端，采用順向焊，在引弧板上引弧后移向焊口。采用中等弧長(zhǎng)，焊條角度約60°～75°，焊層厚約3～4 mm。第二層、第三層焊道向側(cè)壁傾斜一定角度，使電弧微向上跳，避免電弧直接吹鑄鐵，減少基體熔深。第四層可用逆向焊，焊條可作左右擺動(dòng)。每層焊后，要用圓頭小錘迅速地輕輕敲擊焊道，消除應(yīng)力，并等到工件冷卻到室溫再行起焊。

（3）氣缸蓋焊后質(zhì)量檢查。焊修后的氣缸蓋要經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)，在0.3～0.4 MPa的壓力下，3 min不漏不滲為合格。檢查平面的翹曲度，不得大于0.15 mm。

（4）氣缸蓋焊后機(jī)械加工。氣缸蓋平面翹曲度大于0.15 mm時(shí)，要進(jìn)行銑削。將氣缸蓋放在平面銑床上，銑平面，吃刀深度0.25 mm，一次銑成。endprint