拖拉機氣缸蓋裂紋原因及修復要點

王慶江

氣缸蓋是柴油機重要部件，除密封燃燒室外，其上還安置了許多重要零件和機構(gòu)，如進排氣門機構(gòu)、噴油器、渦流室鑲塊等，內(nèi)部布置有進、排氣道、冷卻水腔等，形狀極為復雜。柴油機的經(jīng)濟性、動力性、工作可靠性與氣缸蓋有直接的關系。氣缸蓋在工作中，不僅受到燃燒室燃氣燃燒所發(fā)出的爆發(fā)力的強烈作用，也受到因冷卻水造成的局部冷熱不勻影響，易產(chǎn)生裂紋。

1.拖拉機氣缸蓋裂紋原因

1.1操作管理不當

1.1.1發(fā)動機無水運轉(zhuǎn)，不加水或少加水啟動。

1.1.2發(fā)動機過冷時驟加熱水，或過熱時驟加冷水。

1.1.3發(fā)動機工作不平穩(wěn)或勤轟猛轟“油門”等，氣缸蓋容易出現(xiàn)疲勞裂紋。疲勞裂紋是以瞬間裂紋為起點，在交變或脈動應力作用下逐漸擴大形成的。

1.1.4冷卻系經(jīng)常加硬水、臟水，或清洗冷卻系不及時、不徹底，水垢污染嚴重，散熱不良。

1.1.5發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速、滿負荷甚至超負荷運轉(zhuǎn)后驟然停機，氣缸蓋各處冷卻速度相差懸殊，相差過大。

1.1.6發(fā)動機低溫冷車啟動后，未經(jīng)暖車，水溫低于55℃時急劇提高轉(zhuǎn)速或加大負荷。

1.1.7先放水后停機，邊放水邊停機，在水溫未降至70℃時放冷卻水，或冬天未放水凍裂。

1.2結(jié)構(gòu)上的原因

氣缸蓋底面氣門孔周圍之所以會產(chǎn)生裂紋，是由于該處表面積大，在受熱時膨脹速度和冷卻時收縮速度都較大，極易產(chǎn)生裂紋；噴油孔加工呈尖角，造成應力集中，更助長了裂紋的生成。當將孔口尖角改成圓角過渡后，減小應力集中，對消除裂紋起到一定的效果。

1.3裝配質(zhì)量的影響

氣缸蓋螺栓擰緊程度如果不均勻，或使用中發(fā)現(xiàn)氣缸蓋平面漏氣，而采用擰緊該處螺母來解決，就會造成氣缸蓋結(jié)構(gòu)受力不均勻或預緊過度等問題，容易產(chǎn)生裂紋。由于噴油器安裝不正，往往會引起氣缸蓋底面局部過度變形，這就大大增加了噴油器座孔處所受的拉應力，使之產(chǎn)生裂紋。

2.拖拉機氣缸蓋裂紋檢驗

檢驗之前，將氣缸蓋徹底清理干凈?；钊攲课坏姆e碳，可用卷有砂布的木棒打磨；與排氣管連接處的積碳，可用扁鏟清除。用肉眼觀察不便發(fā)現(xiàn)的裂紋，可用如下方法檢驗：

2.1溶液檢驗

適用于檢驗缸蓋可見部位的裂紋。一種是將各占50%的乙醚和煤油混合液涂在被檢表面上，浸潤10s左右，然后用低壓空氣把表面吹干，滲人裂紋溶液上升至表面便可顯現(xiàn)裂紋部位。另一種是先用煤油擦洗金屬表面，再用棉紗擦干，然后用粉筆或滑石粉涂抹，最后用小錘輕輕敲擊，滲入裂紋內(nèi)油液析出可顯現(xiàn)裂紋部位。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應用粉筆或石筆做上準確而詳細的標記。

2.2壓力檢驗

2.2.1水壓法：用接頭把壓力為0. 392 MPa的熱水接到缸蓋上，目測檢查金屬表面是否有濕潤或滴漏。

2.2.2氣壓法：用接頭把壓力為0.294～0. 343 MPa的壓縮空氣接到缸蓋上，并使缸蓋漫人水槽中，憑借裂紋逸出氣泡便可準確地確定裂紋部位；若檢驗可見部位的裂紋，可涂抹肥皂水，不用水槽。

3.氣缸蓋裂紋預防措施

3.1注意使用軟水減少水垢的形成，及時清除水套中的水垢。水垢過多不僅會減小冷卻水的通過面積，而且由于水垢傳熱性差，降低了發(fā)動機的散熱性能，使.局部丁作溫度升高，熱應力過大而出現(xiàn)裂紋。

3.2發(fā)動機不要長時間超負荷工作，因為這樣會導致缸蓋熱應力過大。發(fā)生冷卻系統(tǒng)節(jié)溫器失靈、水泵工作不正?；蚵┧?，要及時排除

3.3正確設計冷卻水道，有效防止氣缸蓋上產(chǎn)生裂紋。為了保證氣缸蓋燃燒室的溫度不超過350℃，必須增加氣缸蓋局部高溫區(qū)的冷卻水量。

3.4發(fā)動機處于高溫狀態(tài)時，不要突然加入冷水。若行車中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機缺水，必須待發(fā)動機溫度降低后再補充冷卻水，防止因缸體與水溫差過大而炸裂；在啟動發(fā)動機前，應加足冷卻水，以免缺水啟動或溫度升高后再加冷水。

4.拖拉機氣缸蓋裂紋修復要點

4.1粘結(jié)法

較小的外部裂紋可用粘結(jié)劑粘結(jié)。必要時，在裂紋兩端鉆出3 mm止裂孔。徹底清理干凈粘結(jié)部位，用砂布打磨裂紋周圍表面，并用小鋼鋸條清理裂紋，再用稀料清洗干凈，調(diào)合粘結(jié)劑，將粘結(jié)劑壓入裂紋，按規(guī)定溫度、時間進行固化。

4.2氣焊法

將缸蓋上所有零件全部拆除，以免加溫時損壞。將缸蓋放在加熱爐內(nèi)緩慢加熱至750℃。焊接時應設法保持在650～700℃（呈暗桃紅色），焊后再升溫至750℃，并保持30 min，然后以每小時不超過40℃的速度降溫冷卻。加熱時要用石棉板或白石灰蓋好，以保持熱量。加熱后，在焊接部位開口或除去白石灰。乙塊焊調(diào)到中性火焰，用純鑄鐵焊條和高質(zhì)量焊劑，先在基體金屬上形成熔池，再將焊條熔人池中。

（作者單位：157000黑龍江省牡丹江市農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站）endprint