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影響氣缸蓋密封質(zhì)量的原因分析
氣缸蓋密封性能的好壞，直接影響發(fā)動機的技術(shù)狀況，嚴重時，發(fā)動機的功率急劇下降，甚至無法工作。如當(dāng)氣缸墊燒損后，發(fā)動機的氣缸壓縮力不足，其轉(zhuǎn)速明顯下降，并伴有排氣管冒煙(白煙)，水箱中有氣泡產(chǎn)生(且冷卻水消耗過快)，水面上積有機油泡沫等現(xiàn)象。許多機手不知道氣缸墊片損壞的原因，只知道更換新的氣缸墊片，結(jié)果氣缸墊片連續(xù)燒損。更換發(fā)動機氣缸墊片是一項慎之又慎的工作。對于維修技術(shù)人員來說，也是一項難度很大的工作。如果不按要求使用氣缸墊片、或不按照正確的操作方法裝配氣缸墊片或裝配前不做出正確的檢查并找出其損壞的原因，所做密封的效果也肯定不會理想。本文分析了影響氣缸蓋密封質(zhì)量的原因及應(yīng)采取的一些措施。
一、氣缸墊片的使用與安裝不正確
氣缸墊片是裝在發(fā)動機氣缸體和氣缸蓋之間，它的作用是保證燃燒室的密封，防止燃氣、冷卻水和潤滑油躥漏。所以，氣缸墊片的使用與安裝不合乎要求，就直接影響氣缸蓋的密封可靠性和氣缸墊使用壽命。
為了保證密封質(zhì)量，選用的氣缸墊片必須與原氣缸所配的規(guī)格和厚度相同，表面應(yīng)平整，包邊貼合牢固，并且沒有劃痕、凹陷、折鄒以及銹污等現(xiàn)象。否則，就會影響氣缸蓋的密封質(zhì)量。
在更換氣缸墊片時，應(yīng)在冷機時進行，氣缸蓋有正反面之分，正面比較光滑，反面比較粗糙，裝配時應(yīng)注意。由于氣缸墊片缸口卷邊一面(反面)有凸出量，對與它接觸的平面會造成壓痕變形。因此，安裝時卷邊的一面(反面)應(yīng)朝向易修整的接觸面或硬表面(一般氣缸蓋與氣缸體均為鑄鐵時，卷邊(反面)應(yīng)朝向氣缸蓋;若氣缸蓋為鋁合金，缸體為鑄鐵，卷邊(反面)應(yīng)朝向氣缸體。)，且定位孔應(yīng)對準(zhǔn)氣缸體的定位銷。對一些高強化、大功率增壓型進口柴油機，所使用的純金屬氣缸墊片，安裝時有記號(如TOP或UP)一面應(yīng)朝向氣缸蓋(不得用普通缸墊代替)。且缸口、油道口及水道處的彈性凸筋必須完好。
另外，對重新使用的氣缸墊片，因彈性降低以及變形等影響，其密封性能和使用性能將受到影響。所以，一般情況下，氣缸墊片不要重復(fù)使用。若要重復(fù)使用舊的氣缸墊片時，在裝配前可放在廢機油中加熱到100℃煮0.5H左右。這樣可有效地使氣缸墊片內(nèi)石棉膨脹，恢復(fù)其彈性性能，提高密封性和使用可靠性。
二、氣缸蓋的輕微跳動
氣缸蓋的輕微跳動是在壓縮和燃燒壓力的作用下，氣缸蓋試圖從缸體上分離所造成的結(jié)果。這些壓力拉長了氣缸蓋連接螺栓，因此導(dǎo)致氣缸蓋相對與缸體有一個輕微的跳動。這種輕微的跳動就會使氣缸蓋密封墊片發(fā)生放松和壓緊的過程，從而加快了氣缸蓋密封墊片的損壞，影響其密封性能。在正常的情況下，這種輕微的跳動是非常微小的，幾乎等于零。那么，在正常情況下，它對氣缸密封性能的影響也是非常微小的，幾乎等于零。但是，在非正常的情況下，這種跳動對氣缸的密封性能的影響就顯得非常明顯了。
如果氣缸蓋連接螺栓沒有擰緊到規(guī)定的扭矩數(shù)值，那么由這種輕微跳動而引起的氣缸墊磨損就會發(fā)生得更快、更嚴重。若連接螺栓過松，就會導(dǎo)致氣缸蓋相對與缸體的跳動量增加。如果連接螺栓被擰的過緊，那么就會造成連接螺栓的受力超過它的屈服強度極限，從而導(dǎo)致連接螺栓的拉長超過它的設(shè)計容限值，這樣也會造成氣缸蓋的跳動量增加，加速氣缸蓋密封墊的磨損。使用正確的扭矩規(guī)定值，且按照正確的次序擰緊連接螺栓，就可以使氣缸蓋相對與缸體的跳動降低到最小，從而保證氣缸蓋的密封質(zhì)量。
三、氣缸蓋或缸體平面度過大
翹曲和扭曲是氣缸蓋常常出現(xiàn)的問題，也是造成氣缸墊片屢燒的主要原因。特別是鋁合金氣缸蓋表現(xiàn)得更為突出，這是因為鋁合金材料具有很高的熱傳導(dǎo)效率，同時氣缸蓋與氣缸體相比，又顯得比較小和薄，那么鋁合金氣缸蓋的溫度上升得快。當(dāng)氣缸蓋變形時，它與缸體平面接合就會不嚴實，那么，氣缸的密封質(zhì)量就下降，造成漏氣而燒壞氣缸墊片，從而進一步使氣缸的密封質(zhì)量惡化。如果氣缸蓋出現(xiàn)嚴重的翹曲變形的話，就必須將其更換掉。
在發(fā)動機大修或更換氣缸墊片時，均應(yīng)對氣缸蓋和缸體的接合面仔細進行檢查。其一般標(biāo)準(zhǔn)要求為：對于整體式氣缸蓋，在氣缸蓋橫向全長與縱向長度為300MM范圍內(nèi)平面度≯0.1MM;對于分開式氣缸蓋，在氣缸蓋橫向全長與縱向全長范圍內(nèi)平面度≯0.15MM。氣缸體在其橫向全長與縱向長度小于600MM的范圍內(nèi)，其平面度≯0.05MM;氣缸體在其橫向全長與縱向長度大于600MM的范圍內(nèi)，其平面度≯0.10MM。對于氣缸蓋及缸體平面度超出要求的，應(yīng)進行修整以達到技術(shù)要求。
四、氣缸表面冷卻不均勻
氣缸表面不均勻冷卻會形成局部熱點。局部熱點會導(dǎo)致氣缸蓋或氣缸體上小區(qū)域的金屬產(chǎn)生過度膨脹，這種膨脹會使氣缸蓋密封墊片遭到擠壓并損壞。由于氣缸墊片的損壞導(dǎo)致泄露和腐蝕的產(chǎn)生，并最終被燒穿。
如果在還沒有找到產(chǎn)生局部熱點的原因的時候，就更換了氣缸墊片，這將是無濟于事的，因為更換的氣缸墊片最后還是會被燒壞的。局部熱點還會導(dǎo)致氣缸蓋本身產(chǎn)生額外的內(nèi)應(yīng)力，其結(jié)果使氣缸蓋出現(xiàn)裂紋。如果工作溫度超過了正常的溫度，局部熱點還將產(chǎn)生不可思議的嚴重的負面影響。任何過熱情況都會導(dǎo)致氣缸體鑄鐵件產(chǎn)生永久性的扭曲變形。
由于局部熱點產(chǎn)生的過度擠壓，會使密封墊片上受損壞的部位顯著地變薄。變薄的程度可以通過下述測量方法進行驗證：用測微計測量失效密封墊片受損壞部位的厚度，然后把測出來數(shù)據(jù)與密封墊片上其它部位的數(shù)據(jù)進行比較。
如果通過你的檢查發(fā)現(xiàn)在密封墊片上有被擠壓的跡象，這時，就應(yīng)該進一步檢查氣缸蓋和氣缸體的相應(yīng)表面，檢查在其相應(yīng)表面是否有表面損傷。用直尺和塞尺測量氣缸蓋和氣缸體各表面的平面度，如果任何一個表面受到損傷或出現(xiàn)不平現(xiàn)象，在安裝密封墊片時，必須重新修復(fù)這些表面，以保證良好的密封性。
五、由冷卻液中的添加劑相關(guān)的問題
當(dāng)冷卻液中加入冷卻劑時，就有可能會產(chǎn)生氣泡。冷卻系統(tǒng)中的氣泡會導(dǎo)致氣缸蓋密封墊片失效。當(dāng)冷卻系中有氣泡時，冷卻液便不能在系統(tǒng)中進行正常的循環(huán)，因此發(fā)動機就得不到均勻的冷卻，就會出現(xiàn)局部熱點，使氣缸墊片損壞，導(dǎo)致密封不良。所以，為了能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機的均勻冷卻，加入冷卻劑時，必須把空氣排出發(fā)動機。
有時，冷卻劑可能會對雙金屬材料的發(fā)動機氣缸蓋密封墊片產(chǎn)生一些問題。例如將防腐劑加進到冷卻劑中，可以來保護各種不同的金屬。但在雙金屬材料發(fā)動機中，這種添加劑最后會形成鋁酸鹽，而鋁酸鹽則會附著在散熱器管的內(nèi)壁，這就會降低冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，還可能導(dǎo)致密封墊片失效。在這種情況下，就需要對管路進行完全徹底的清洗。在更嚴重的情況下，如管路發(fā)生堵塞時，唯一的辦法就是更換散熱器了。在散熱器剛出現(xiàn)問題時，就更換散熱器，要比在發(fā)動機受損后，在檢查或更換氣缸蓋的密封墊片的時候再更換散熱器，通常要經(jīng)濟和簡單的多。
有的機手在冬季使用防凍液，夏季時改用水，認為這樣經(jīng)濟實惠。其實這樣做后患無窮，因為水中的礦物質(zhì)易產(chǎn)生水垢而粘浮在水套、散熱器和水溫傳感器，使發(fā)動機溫度控制失準(zhǔn)而導(dǎo)致過熱，甚至引起發(fā)動機氣缸墊沖壞、氣缸蓋翹曲變形、拉缸和燒瓦等故障。因此，在夏季也應(yīng)使用防凍液。
六、柴油機維修、裝配質(zhì)量差
發(fā)動機的維修及裝配質(zhì)量差，是導(dǎo)致發(fā)動機氣缸蓋密封質(zhì)量的主要原因，也是造成氣缸墊片燒損的主要因素。為此，在修配發(fā)動機時，要嚴格按照有關(guān)要求去做。要正確拆裝氣缸蓋。氣缸蓋拆裝是否正確，是延長氣缸墊的使用壽命和防止氣缸蓋變形的重要保證。
在拆裝氣缸蓋時，應(yīng)在冷機狀態(tài)下進行，嚴禁在熱機狀態(tài)下拆卸，以防氣缸蓋出現(xiàn)翹曲變形。拆卸時應(yīng)從兩邊向中間對稱分多次逐漸松開。若氣缸蓋與氣缸體結(jié)合牢固取下困難時，嚴禁用金屬物敲擊或用尖銳硬器物嵌入縫口硬撬(有效的方法是用啟動機帶動曲軸旋轉(zhuǎn)或搖轉(zhuǎn)曲軸旋轉(zhuǎn)，靠氣缸內(nèi)產(chǎn)生的高壓氣體將其頂開)，以防劃傷缸體與氣缸蓋的接合面或損傷氣缸墊。
在裝配氣缸蓋時，首先要清除氣缸蓋與氣缸的接合表面及氣缸體螺栓孔內(nèi)的油污、炭粒、鐵銹和其它雜質(zhì)，并用高壓氣體吹干凈。以免產(chǎn)生螺栓對缸蓋的壓緊力不足。在緊固氣缸蓋螺栓時，應(yīng)分3—4次由中間向兩邊對稱擰緊，最后一次要達到規(guī)定的扭力矩，且誤差≯2%，對于鑄鐵氣缸蓋在熱機溫度達到80℃后，應(yīng)按規(guī)定力矩再重新擰緊連接螺栓。而對于雙金屬材料發(fā)動機，就應(yīng)該在發(fā)動機冷卻以后，再進行這樣的重新擰緊操作。
七、選用不適當(dāng)?shù)娜加?BR> 由于不同結(jié)構(gòu)類型的柴油發(fā)動機，對柴油的十六烷值有不同的要求。如果選用的燃油不合乎要求，不僅會造成經(jīng)濟性和動力性下降，而且還會引起柴油發(fā)動機大量的積炭或不正常的燃燒，導(dǎo)致機體局部溫度過高，造成氣缸墊及機體的燒蝕，使氣缸蓋的密封性能下降。所以，柴油發(fā)動機的柴油十六烷值的選用必須符合使用規(guī)定要求。
八、柴油機使用方法不當(dāng)
有一些機手因怕發(fā)動機熄火，故在啟動發(fā)動機時，總是連續(xù)猛轟油門，或當(dāng)發(fā)動機一啟動時就讓發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，以此來維持發(fā)動機的工作狀態(tài);在車輛行駛過程中，經(jīng)常脫檔熄火滑行，而后掛檔強制啟動發(fā)動機。在這樣情況下工作的發(fā)動機不僅增加了發(fā)動機的磨損，而且使氣缸內(nèi)的壓力急劇上升，極易沖壞氣缸墊片，導(dǎo)致密封性能下降。另外，發(fā)動機經(jīng)常超負荷地工作(或點火過早)，長時間爆震燃燒，造成氣缸內(nèi)的局部壓力和溫度過高，此時也損壞氣缸墊片，使其密封性能下降。 |
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