气缸体常见损伤的检修
林志强
气缸体上部用于安装气缸盖,下部用于安装机油盘,下部的空间也叫曲轴箱。气缸体是发动机的机体和骨架,它不仅承受高压气体的作用力,而且发动机的所有零部件几乎都安装在气缸体上,因此要求气缸体应具有足够的刚度和强度。对气缸体常见损伤要及时发现及时修理,保证气缸体工作状态正常。
1.气缸体裂纹
修理时未能按修理技术规范做或修理方法选择不当,如缸盖螺栓未按规定的顺序及扭矩紧固而导致缸体上平面变形或产生裂纹。安装缸套时上端面高出缸体上平面过大或不均,会引起缸套安装孔支承凸缘裂纹。使用不当,如过热的发动机急剧冷却,或冬季冷却系统中的水在停车后没有放出导致机体冻裂。
(1)裂纹的检查
一般用水压法检查,即把气缸盖、气缸垫装在气缸体上,用水管与水压机相连,封住水口,在200~400 kPa的压力下,保持5 min,应无渗水现象。否则,应修理或更换。也可用染色渗透剂检查裂纹,将气缸体洗净后,将渗透剂喷于被检部位,若渗透剂渗入内部,说明该部位存在裂纹。
(2)裂纹的修理
根据裂纹破裂程度、损伤部位以及实际技术能力确定裂纹的修理方法,常见方法有粘接、焊补和螺钉填补等。
①除燃烧室、气门座附近工作温度较高的部位外,其它部位的裂纹或破洞,可采用环氧树脂胶粘接修复。
②裂纹如在受力不大的部位,并且裂纹的长度不超过50 mm的情况下,也可采用螺钉填补。如裂纹较长或遇破洞,可用补板封补。
③裂纹在受力较大的部位,应用焊修法修复。经修补的气缸体和气缸盖,仍需进行水压试验,确无渗漏才能使用。
2. 气缸磨损
气缸套的工作环境十分恶劣,造成磨损的原因也很多。通常由于构造原因允许有正常的磨损,但使用和维修不当,就会造成非正常磨损。润滑条件不好,使气缸套上部磨损严重。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等进入活塞和缸壁间造成气缸中部的磨料磨损。气缸套安装位置不当。在安装气缸套时,若存在安装误差,气缸中心线和曲轴轴线不垂直,会造成气缸套非正常磨损。
(1)气缸磨损检查
这是判断发动机技术状态和修理尺寸的重要依据。检查时用50~100 mm的量缸表,在气缸的三个位置上,即气缸体上部距气缸上平面10 mm处、气缸中部和气缸下部距缸套下部10 mm处三点,进行横向和纵向的垂直测量。测量结果与标准尺寸的偏差最大为0.08 mm,超过时必须镗、磨气缸进行修理。
(2)气缸磨损修理方法
当主轴承座孔的锥度、椭圆度或不同心度超限时,必须用镗削座孔的方法进行修理。如果座孔无磨损,仅同轴度超差,只铣削主轴承盖分合面;若其同时有磨损,除铣削轴承盖分合面外(最大铣削量不超过1 mm),还需铣削气缸体主轴承座孔分合面,然后在镗瓦机上按标准尺寸镗削座孔。对于单个主轴承座孔磨损严重,可将该座孔镗大,配制钢质半圆环,用埋头螺丝固定再镗削到标准尺寸。
3.气缸体上平面变形
缸体上平面翘曲不平,大多是由于未按规范拧紧缸盖螺母引起的。另外,紧固缸盖螺母时用力不均匀。发动机在过热的情况下骤然加冷水以及拆装缸盖螺母的顺序不当等都易引起缸体变形。
(1)检查方法
将直尺放置在气缸体上平面,用厚薄规测量直尺与气缸上平面之间的间隙。其使用极限:铝合金气缸体一般为025 mm,铸铁气缸体一般为010 mm。气缸体上平面不平度超过极限会引起漏水漏气,甚至冲坏气缸垫。
(2)修理方法
气缸体不平度较小时,可刮磨修复,不平度较大时,可铣削加工;发现水套锈蚀、螺孔损伤等应修复或更换。需注意的是,在修理中,不能以气缸盖平面代替平台在机体上平面涂上气门研磨砂进行对磨修理,因为用这种方法进行修理时,常将气缸盖平面磨成中间凹,机体上平面则中间向外凸。不但不能保证机体装配后的密封性,更重要的是破坏了机体上平面的平面度,失去了镗缸的基准,一旦需要镗缸修理,不能保证气缸中心线与曲轴轴心线的垂直度。
4.缸体螺纹孔损坏的检修方法
缸体螺纹孔损坏多数是由于装配不当造成的。如螺栓孔装配时未清除干净,存有油污或水,当发动机工作时由于升温,螺栓孔中的油或水引起膨胀,严重时会使螺栓跳动,造成螺扣龟裂。双头螺栓拧入缸体部分的螺纹不足、紧固双头螺栓连帽带杆一并旋进以及紧固时用力不当等都会引起螺纹孔的损坏。
(1)检查方法
扭转螺栓会感觉难以拧紧,有松动感。若螺纹有2牙以上的损伤、全部螺纹有毛刺、螺纹旋入后松动量过大或者螺栓不能按规定的力矩旋紧时,应对螺孔螺纹进行修理。
(2)修理方法
将螺孔直径加大后,旋入加大的螺塞,再在螺塞上钻孔攻螺纹,还用原来的螺栓。重要的气缸盖螺栓常采用双头螺柱,一般两端的螺纹规格是不同的。上端一般采用细牙螺纹,下端却采用加大的螺纹与机体螺纹孔过盈配合。所以在柴油机修理中,不必要时请不要随便拆卸气缸盖螺栓,以防拆卸次数过多将机体螺纹孔损伤。
气缸体上部用于安装气缸盖,下部用于安装机油盘,下部的空间也叫曲轴箱。气缸体是发动机的机体和骨架,它不仅承受高压气体的作用力,而且发动机的所有零部件几乎都安装在气缸体上,因此要求气缸体应具有足够的刚度和强度。对气缸体常见损伤要及时发现及时修理,保证气缸体工作状态正常。
1.气缸体裂纹
修理时未能按修理技术规范做或修理方法选择不当,如缸盖螺栓未按规定的顺序及扭矩紧固而导致缸体上平面变形或产生裂纹。安装缸套时上端面高出缸体上平面过大或不均,会引起缸套安装孔支承凸缘裂纹。使用不当,如过热的发动机急剧冷却,或冬季冷却系统中的水在停车后没有放出导致机体冻裂。
(1)裂纹的检查
一般用水压法检查,即把气缸盖、气缸垫装在气缸体上,用水管与水压机相连,封住水口,在200~400 kPa的压力下,保持5 min,应无渗水现象。否则,应修理或更换。也可用染色渗透剂检查裂纹,将气缸体洗净后,将渗透剂喷于被检部位,若渗透剂渗入内部,说明该部位存在裂纹。
(2)裂纹的修理
根据裂纹破裂程度、损伤部位以及实际技术能力确定裂纹的修理方法,常见方法有粘接、焊补和螺钉填补等。
①除燃烧室、气门座附近工作温度较高的部位外,其它部位的裂纹或破洞,可采用环氧树脂胶粘接修复。
②裂纹如在受力不大的部位,并且裂纹的长度不超过50 mm的情况下,也可采用螺钉填补。如裂纹较长或遇破洞,可用补板封补。
③裂纹在受力较大的部位,应用焊修法修复。经修补的气缸体和气缸盖,仍需进行水压试验,确无渗漏才能使用。
2. 气缸磨损
气缸套的工作环境十分恶劣,造成磨损的原因也很多。通常由于构造原因允许有正常的磨损,但使用和维修不当,就会造成非正常磨损。润滑条件不好,使气缸套上部磨损严重。空气中的灰尘、润滑油中的杂质等进入活塞和缸壁间造成气缸中部的磨料磨损。气缸套安装位置不当。在安装气缸套时,若存在安装误差,气缸中心线和曲轴轴线不垂直,会造成气缸套非正常磨损。
(1)气缸磨损检查
这是判断发动机技术状态和修理尺寸的重要依据。检查时用50~100 mm的量缸表,在气缸的三个位置上,即气缸体上部距气缸上平面10 mm处、气缸中部和气缸下部距缸套下部10 mm处三点,进行横向和纵向的垂直测量。测量结果与标准尺寸的偏差最大为0.08 mm,超过时必须镗、磨气缸进行修理。
(2)气缸磨损修理方法
当主轴承座孔的锥度、椭圆度或不同心度超限时,必须用镗削座孔的方法进行修理。如果座孔无磨损,仅同轴度超差,只铣削主轴承盖分合面;若其同时有磨损,除铣削轴承盖分合面外(最大铣削量不超过1 mm),还需铣削气缸体主轴承座孔分合面,然后在镗瓦机上按标准尺寸镗削座孔。对于单个主轴承座孔磨损严重,可将该座孔镗大,配制钢质半圆环,用埋头螺丝固定再镗削到标准尺寸。
3.气缸体上平面变形
缸体上平面翘曲不平,大多是由于未按规范拧紧缸盖螺母引起的。另外,紧固缸盖螺母时用力不均匀。发动机在过热的情况下骤然加冷水以及拆装缸盖螺母的顺序不当等都易引起缸体变形。
(1)检查方法
将直尺放置在气缸体上平面,用厚薄规测量直尺与气缸上平面之间的间隙。其使用极限:铝合金气缸体一般为025 mm,铸铁气缸体一般为010 mm。气缸体上平面不平度超过极限会引起漏水漏气,甚至冲坏气缸垫。
(2)修理方法
气缸体不平度较小时,可刮磨修复,不平度较大时,可铣削加工;发现水套锈蚀、螺孔损伤等应修复或更换。需注意的是,在修理中,不能以气缸盖平面代替平台在机体上平面涂上气门研磨砂进行对磨修理,因为用这种方法进行修理时,常将气缸盖平面磨成中间凹,机体上平面则中间向外凸。不但不能保证机体装配后的密封性,更重要的是破坏了机体上平面的平面度,失去了镗缸的基准,一旦需要镗缸修理,不能保证气缸中心线与曲轴轴心线的垂直度。
4.缸体螺纹孔损坏的检修方法
缸体螺纹孔损坏多数是由于装配不当造成的。如螺栓孔装配时未清除干净,存有油污或水,当发动机工作时由于升温,螺栓孔中的油或水引起膨胀,严重时会使螺栓跳动,造成螺扣龟裂。双头螺栓拧入缸体部分的螺纹不足、紧固双头螺栓连帽带杆一并旋进以及紧固时用力不当等都会引起螺纹孔的损坏。
(1)检查方法
扭转螺栓会感觉难以拧紧,有松动感。若螺纹有2牙以上的损伤、全部螺纹有毛刺、螺纹旋入后松动量过大或者螺栓不能按规定的力矩旋紧时,应对螺孔螺纹进行修理。
(2)修理方法
将螺孔直径加大后,旋入加大的螺塞,再在螺塞上钻孔攻螺纹,还用原来的螺栓。重要的气缸盖螺栓常采用双头螺柱,一般两端的螺纹规格是不同的。上端一般采用细牙螺纹,下端却采用加大的螺纹与机体螺纹孔过盈配合。所以在柴油机修理中,不必要时请不要随便拆卸气缸盖螺栓,以防拆卸次数过多将机体螺纹孔损伤。