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由于柴油機(jī)工作相對(duì)粗暴、噪聲大、氣缸墊輕微燒損不易察覺(jué),難以判斷,致使氣缸墊更換不及時(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(guò)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、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。本文通過(guò)對(duì)柴油機(jī)氣缸墊燒損的現(xiàn)象及原因分析,介紹氣缸墊燒損的判斷方法及延長(zhǎng)其使用壽命的措施。
1 發(fā)電機(jī)維修汽缸墊燒損的特點(diǎn)、現(xiàn)象及判斷
1.1相鄰兩缸過(guò)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)體抖動(dòng)嚴(yán)重且排氣管有輕微放炮現(xiàn)象;發(fā)動(dòng)機(jī)息火后起動(dòng)困難或怠速極不穩(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噴油器高壓油管試聽(tīng),若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和抖振無(wú)明顯變化,且排氣管放炮明顯減弱或消失,則可初步判斷該相鄰兩缸過(guò)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(guò)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;曲軸箱潤(rùn)滑油平面升高,潤(rùn)滑油乳化現(xiàn)象嚴(yán)重;散熱器加水口處有銹跡。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)機(jī)無(wú)法起動(dòng)。
判斷:將散熱器加滿(mǎn)水,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并突然加速,觀察散熱器加水口,若此時(shí)有水泡出現(xiàn),冷卻水外竄,則表明氣缸墊燒損,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)散熱加水口處水泡或冷卻水外竄現(xiàn)象減弱或消失,則表明此缸氣缸墊燒壞。
1.3氣缸口與潤(rùn)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(guò)快;潤(rùn)滑油中有氣泡,顏色變淺并有柴油味,潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)的速度以及消耗過(guò)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)油壓力不穩(wěn)定且指針嚴(yán)重抖動(dòng),則表明氣缸墊燒損。為進(jìn)一步判斷燒損部位,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),若從某缸噴油器孔內(nèi)有機(jī)油噴出,則表明該缸與潤(rùn)滑油道間氣缸墊燒損。
1.4氣缸口與氣墊邊緣之間燒損
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)定且機(jī)體抖動(dòng)嚴(yán)重:燒損嚴(yán)重時(shí),在氣缸的中上部能聽(tīng)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的痕跡,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)黃色氣泡。為準(zhǔn)確判斷燒損部位,可起動(dòng)柴油機(jī)至響聲明顯,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,則可判定此缸氣缸墊燒損;若燒損輕微,不易判斷時(shí),可在缸蓋與缸體接縫外均勻涂些機(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(mén)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),且觀察到氣缸蓋上螺栓孔周?chē)奥菟ㄉ嫌蟹e炭沉積,則表明此處氣缸墊燒損。若燒損較輕,難以判斷時(shí),可在螺栓孔周?chē)鶆蛲可蠙C(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。
發(fā)電機(jī)維修在實(shí)際工作中,氣缸墊燒損的部位往往不是單一出現(xiàn),其特點(diǎn)及現(xiàn)象也是多種多樣的,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行綜合分析,以便快速準(zhǔn)確判斷燒損部位。
2 引起汽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(guò)大;
(3)氣缸墊使用過(guò)久、彈性不足、質(zhì)量差、裝配不合理;
(4)噴油正時(shí)過(guò)早;燃燒室積炭嚴(yán)重;柴油選用不當(dāng);
(5)使用不當(dāng),如經(jīng)?？肇?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)汽缸墊燒損的措施
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):
3.1.1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(wú)卡滯現(xiàn)象;徑向晃動(dòng)應(yīng)無(wú)明顯的間隙感覺(jué);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)定要求(如表1),如不合適應(yīng)在缸套凸肩與缸體座之間用墊片調(diào)整。氣缸套壓裝過(guò)程中,應(yīng)用專(zhuān)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。
表1柴油機(jī)氣缸與缸體裝配標(biāo)準(zhǔn)
3.1.2加強(qiáng)氣缸蓋、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,在300mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)不平度不大于0.10mm;分開(kāi)式氣缸蓋,在整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)不大于0.15mm。氣缸體長(zhǎng)度小于600mm的,其不平度不大于0.05mm,長(zhǎng)度大于600mm的,其不平度不大于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。
3.1.3發(fā)電機(jī)維修正確拆裝氣缸蓋
氣缸蓋拆裝是否正確,是延長(zhǎng)氣缸墊使用壽命,防止氣缸蓋變形的重要保證。為此應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)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(chēng)分多次逐漸松開(kāi)。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(kāi)),以防劃傷缸體與缸蓋接合面或損傷氣缸墊。
(2)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)螺紋摩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(rùn)滑油(嚴(yán)禁涂抹潤(rùn)滑脂或亂用密封膠)。緊定氣缸蓋螺栓時(shí),應(yīng)分3～4次由中間向四周對(duì)稱(chēng)擰緊,最后一次達(dá)到規(guī)定力矩,且誤差不大于2%(鑄鐵缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)熱試溫度達(dá)到80℃后,應(yīng)再按規(guī)定力矩緊定一次)。
3.1.4正確選用和裝配氣缸墊
氣缸墊質(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(wú)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。若氣缸蓋為鋁合金,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。缸口、油道口以及水孔處的彈性凸筋必須完好。
另外,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100℃,煮0.5h左右,可有效地使缸墊內(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)
3.2.1及時(shí)檢查和緊定氣缸蓋螺栓
柴油機(jī)長(zhǎng)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,導(dǎo)致缸蓋螺栓扭力下降或松動(dòng)。為此新機(jī)或大修后的柴油機(jī),在磨合期內(nèi)(30～50h)以及間隔200h左右,務(wù)必按規(guī)定力矩檢查和緊定一次氣缸蓋螺栓;長(zhǎng)期封存和停車(chē)的機(jī)械、車(chē)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。
3.2.2正確選用燃油.
不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的柴油機(jī),對(duì)柴油的十六烷值也有不同的要求。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(guò)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(shuō)明規(guī)定,選取原則一般根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定。如表2。
發(fā)電機(jī)維修表2柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與十六烷值選取關(guān)系
3.2.3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,且各缸噴油壓力誤差不大于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,為防止工作粗暴和爆燃,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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī);盡量避免在大負(fù)荷、高溫、高速狀態(tài)下過(guò)繁熄火,并禁止在無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下急加速。
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