氣缸墊

【學(xué)員問(wèn)題】影響氣缸蓋密封質(zhì)量原因分析？

【解答】氣缸蓋密封性能的好壞，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況，嚴(yán)重時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率急劇下降，甚至無(wú)法工作。如當(dāng)氣缸墊燒損后，發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)快），水面上積有機(jī)油泡沫等現(xiàn)象。許多機(jī)手不知道氣缸墊損壞的原因，只知道更換新的氣缸墊，結(jié)果氣缸墊連續(xù)燒損。更換發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸墊是一項(xiàng)慎之又慎的工作。對(duì)于維修技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，也是一項(xiàng)難度很大的工作。如果不按要求使用氣缸墊、或不按照正確的操作方法裝配氣缸墊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(huì)理想。那么，如何確保氣缸蓋密封的質(zhì)量呢？筆者認(rèn)為首先要找出影響氣缸蓋密封質(zhì)量的原因，然后對(duì)癥下藥，才能解決根本問(wèn)題。本文分析了影響氣缸蓋密封質(zhì)量的幾種常見(jiàn)原因及應(yīng)采取的一些措施，以供同行參考。

一、氣缸墊的使用與安裝不正確

氣缸墊是裝在發(fā)動(dòng)機(jī)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?xì)狻⒗鋮s水和潤(rùn)滑油躥漏。所以，氣缸墊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(méi)有劃痕、凹陷、折鄒以及銹污等現(xiàn)象。否則，就會(huì)影響氣缸蓋的密封質(zhì)量。

在更換氣缸墊時(shí)，應(yīng)在冷機(jī)時(shí)進(jìn)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(shí)應(yīng)注意。由于氣缸墊缸口卷邊一面（反面）有凸出量，對(duì)與它接觸的平面會(huì)造成壓痕變形。因此，安裝時(shí)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(shí)，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(duì)準(zhǔn)氣缸體的定位銷(xiāo)。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(duì)重新使用的氣缸墊，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，氣缸墊不要重復(fù)使用。若要重復(fù)使用舊的氣缸墊時(shí)，在裝配前可放在廢機(jī)油中加熱到100℃煮0.5H左右。這樣可有效地使氣缸墊內(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(dòng)

氣缸蓋的輕微跳動(dòng)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(zhǎng)了氣缸蓋連接螺栓，因此導(dǎo)致氣缸蓋相對(duì)與缸體有一個(gè)輕微的跳動(dòng)。這種輕微的跳動(dòng)就會(huì)使氣缸蓋密封墊發(fā)生放松和壓緊的過(guò)程，從而加快了氣缸蓋密封墊的損壞，影響其密封性能。在正常的情況下，這種輕微的跳動(dòng)是非常微小的，幾乎等于零。那么，在正常情況下，它對(duì)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(dòng)對(duì)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(méi)有擰緊到規(guī)定的扭矩?cái)?shù)值，那么由這種輕微跳動(dòng)而引起的氣缸墊磨損就會(huì)發(fā)生得更快、更嚴(yán)重。若連接螺栓過(guò)松，就會(huì)導(dǎo)致氣缸蓋相對(duì)與缸體的跳動(dòng)量增加。如果連接螺栓被擰的過(guò)緊，那么就會(huì)造成連接螺栓的受力超過(guò)它的屈服強(qiáng)度極限，從而導(dǎo)致連接螺栓的拉長(zhǎng)超過(guò)它的設(shè)計(jì)容限值，這樣也會(huì)造成氣缸蓋的跳動(dòng)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(duì)與缸體的跳動(dòng)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(guò)大

翹曲和扭曲是氣缸蓋常常出現(xiàn)的問(wèn)題，也是造成氣缸墊屢燒的主要原因。特別是鋁合金氣缸蓋表現(xiàn)得更為突出，這是因?yàn)殇X合金材料具有很高的熱傳導(dǎo)效率，同時(shí)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(shí)，它與缸體平面接合就會(huì)不嚴(yán)實(shí)，那么，氣缸的密封質(zhì)量就下降，造成漏氣而燒壞氣缸墊，從而進(jìn)一步使氣缸的密封質(zhì)量惡化。如果氣缸蓋出現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲變形的話(huà)，就必須將其更換掉。

在發(fā)動(dòng)機(jī)大修或更換氣缸墊時(shí)，均應(yīng)對(duì)氣缸蓋和缸體的接合面仔細(xì)進(jìn)行檢查。其一般標(biāo)準(zhǔn)要求為：對(duì)于整體式氣缸蓋，在氣缸蓋橫向全長(zhǎng)與縱向長(zhǎng)度為300MM范圍內(nèi)平面度≯0.1MM；對(duì)于分開(kāi)式氣缸蓋，在氣缸蓋橫向全長(zhǎng)與縱向全長(zhǎng)范圍內(nèi)平面度≯0.15MM.氣缸體在其橫向全長(zhǎng)與縱向長(zhǎng)度小于600MM的范圍內(nèi)，其平面度≯0.05MM；氣缸體在其橫向全長(zhǎng)與縱向長(zhǎng)度大于600MM的范圍內(nèi)，其平面度≯0.10MM.對(duì)于氣缸蓋及缸體平面度超出要求的，應(yīng)進(jìn)行修整以達(dá)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(huì)形成局部熱點(diǎn)。局部熱點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致氣缸蓋或氣缸體上小區(qū)域的金屬產(chǎn)生過(guò)度膨脹，這種膨脹會(huì)使氣缸蓋密封墊遭到擠壓并損壞。由于氣缸墊的損壞導(dǎo)致泄露和腐蝕的產(chǎn)生，并最終被燒穿。

如果在還沒(méi)有找到產(chǎn)生局部熱點(diǎn)的原因的時(shí)候，就更換了氣缸墊，這將是無(wú)濟(jì)于事的，因?yàn)楦鼡Q的氣缸墊最后還是會(huì)被燒壞的。局部熱點(diǎn)還會(huì)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(guò)了正常的溫度，局部熱點(diǎn)還將產(chǎn)生不可思議的嚴(yán)重的負(fù)面影響。任何過(guò)熱情況都會(huì)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(diǎn)產(chǎn)生的過(guò)度擠壓，會(huì)使密封墊上受損壞的部位顯著地變薄。變薄的程度可以通過(guò)下述測(cè)量方法進(jìn)行驗(yàn)證：用測(cè)微計(jì)測(cè)量失效密封墊受損壞部位的厚度，然后把測(cè)出來(lái)數(shù)據(jù)與密封墊上其它部位的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

如果通過(guò)你的檢查發(fā)現(xiàn)在密封墊上有被擠壓的跡象，這時(shí)，就應(yīng)該進(jìn)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(cè)量氣缸蓋和氣缸體各表面的平面度，如果任何一個(gè)表面受到損傷或出現(xiàn)不平現(xiàn)象，在安裝密封墊時(shí)，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(wèn)題

當(dāng)冷卻液中加入冷卻劑時(shí)，就有可能會(huì)產(chǎn)生氣泡。冷卻系統(tǒng)中的氣泡會(huì)導(dǎo)致氣缸蓋密封墊失效。當(dāng)冷卻系中有氣泡時(shí)，冷卻液便不能在系統(tǒng)中進(jìn)行正常的循環(huán)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)就得不到均勻的冷卻，就會(huì)出現(xiàn)局部熱點(diǎn)，使氣缸墊損壞，導(dǎo)致密封不良。所以，為了能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的均勻冷卻，加入冷卻劑時(shí)，必須把空氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)。

有時(shí)，冷卻劑可能會(huì)對(duì)雙金屬材料的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋密封墊產(chǎn)生一些問(wèn)題。例如將防腐劑加進(jìn)到冷卻劑中，可以來(lái)保護(hù)各種不同的金屬。但在雙金屬材料發(fā)動(dòng)機(jī)中，這種添加劑最后會(huì)形成鋁酸鹽，而鋁酸鹽則會(huì)附著在散熱器管的內(nèi)壁，這就會(huì)降低冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，還可能導(dǎo)致密封墊失效。在這種情況下，就需要對(duì)管路進(jìn)行完全徹底的清洗。在更嚴(yán)重的情況下，如管路發(fā)生堵塞時(shí)，唯一的辦法就是更換散熱器了。在散熱器剛出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就更換散熱器，要比在發(fā)動(dòng)機(jī)受損后，在檢查或更換氣缸蓋的密封墊的時(shí)候再更換散熱器，通常要經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的多。

有的機(jī)手在冬季使用防凍液，夏季時(shí)改用水，認(rèn)為這樣經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。其實(shí)這樣做后患無(wú)窮，因?yàn)樗械牡V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(dòng)機(jī)溫度控制失準(zhǔn)而導(dǎo)致過(guò)熱，甚至引起發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)維修、裝配質(zhì)量差

發(fā)動(dòng)機(jī)的維修及裝配質(zhì)量差，是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋密封質(zhì)量的主要原因，也是造成氣缸墊燒損的主要因素。為此，在修配發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，要嚴(yán)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(zhǎng)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(shí)，應(yīng)在冷機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，嚴(yán)禁在熱機(jī)狀態(tài)下拆卸，以防氣缸蓋出現(xiàn)翹曲變形。拆卸時(shí)應(yīng)從兩邊向中間對(duì)稱(chēng)分多次逐漸松開(kāi)。若氣缸蓋與氣缸體結(jié)合牢固取下困難時(shí)，嚴(yán)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)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(kāi)），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(shí)，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(duì)缸蓋的壓緊力不足。在緊固氣缸蓋螺栓時(shí)，應(yīng)分3—4次由中間向兩邊對(duì)稱(chēng)擰緊，最后一次要達(dá)到規(guī)定的扭力矩，且誤差≯2%，對(duì)于鑄鐵氣缸蓋在熱機(jī)溫度達(dá)到80℃后，應(yīng)按規(guī)定力矩再重新擰緊連接螺栓。而對(duì)于雙金屬材料發(fā)動(dòng)機(jī)，就應(yīng)該在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻以后，再進(jìn)行這樣的重新擰緊操作。

七、選用不適當(dāng)?shù)娜加?/p>

由于不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)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(huì)造成經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性下降，而且還會(huì)引起柴油發(fā)動(dòng)機(jī)大量的積炭或不正常的燃燒，導(dǎo)致機(jī)體局部溫度過(guò)高，造成氣缸墊及機(jī)體的燒蝕，使氣缸蓋的密封性能下降。所以，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)使用方法不當(dāng)

有一些機(jī)手因怕發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，故在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，總是連續(xù)猛轟油門(mén)，或當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)一啟動(dòng)時(shí)就讓發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以此來(lái)維持發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)；在車(chē)輛行駛過(guò)程中，經(jīng)常脫檔熄火滑行，而后掛檔強(qiáng)制啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在這樣情況下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)不僅增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，而且使氣缸內(nèi)的壓力急劇上升，極易沖壞氣缸墊，導(dǎo)致密封性能下降。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常超負(fù)荷地工作（或點(diǎn)火過(guò)早），長(zhǎng)時(shí)間爆震燃燒，造成氣缸內(nèi)的局部壓力和溫度過(guò)高，此時(shí)也損壞氣缸墊，使其密封性能下降。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。