汽缸蓋及缸體裂縫的原因和補(bǔ)救措施
發(fā)布時(shí)間：2024-10-03 點(diǎn)擊：303
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汽缸蓋及缸體裂縫的原因和補(bǔ)救措施
柴油發(fā)電機(jī)氣缸體和氣缸蓋的裂紋經(jīng)常發(fā)生在曲軸主軸承隔墻，氣缸套軸孔，水套壁較薄處或工作過(guò)程中作用力，尤其是作用力比較集中的部位。而氣缸體與氣缸蓋容易發(fā)生裂紋的部位往往與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同形式的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)裂紋的部位各自有一定的規(guī)律性。下面康明斯公司所述的內(nèi)容就是我們經(jīng)常遇到的柴油發(fā)電機(jī)缸體和缸蓋裂縫的原因分析。
一、缸體和缸蓋裂縫的主要原因
氣缸體和氣缸蓋由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果使用不當(dāng)，容易產(chǎn)生裂縫（圖1），而且修復(fù)困難。
（1）水箱開鍋時(shí)突加冷水
水冷式柴油發(fā)電機(jī)的散熱器開鍋時(shí)，冷卻液大量蒸發(fā)，特別是位于柴油發(fā)電機(jī)上部的缸蓋更易因缺水而溫度急劇上升，如果此時(shí)突加冷水，缸蓋會(huì)因驟熱冷而產(chǎn)生裂縫。正確方法是讓柴油發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待溫度下降、冷卻水不再沸騰時(shí)，方可添加冷卻水。
（2）柴油發(fā)電機(jī)干起動(dòng)后再加水
有些水冷式柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期使用后，起動(dòng)性能較差。在寒冷的冬季，由于難起動(dòng)，駕駛員常采取干起動(dòng)后再加水的錯(cuò)誤辦法。缸內(nèi)燃油燃燒時(shí)，若水道內(nèi)無(wú)水冷卻，缸蓋和缸套局部溫度過(guò)高，此時(shí)如果加入冷水，會(huì)因突然收縮而產(chǎn)生裂縫。因此，當(dāng)氣溫很低時(shí)，可采取給散器加熱水、潤(rùn)滑油預(yù)熱、熱水澆潑噴油泵和噴油器，以及噴射起動(dòng)液等輔助方法來(lái)幫助柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)。
（3）水套穴蝕
穴蝕是快速運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的表面及其附近因壓力和溫度變化，引起真空小氣泡突然破裂而剝離金屬材料表面層的腐蝕現(xiàn)象，氣缸在水套部位的嚴(yán)重穴蝕可以導(dǎo)致氣缸破裂。
（4）柴油發(fā)電機(jī)過(guò)熱
柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作、冷卻系統(tǒng)散熱不良、供油時(shí)間過(guò)遲、噴油泵供油量過(guò)大或冷卻系統(tǒng)滲漏而使柴油發(fā)電機(jī)缺水運(yùn)行，以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下降等原因，都會(huì)使柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)熱狀態(tài)，缸蓋和機(jī)體也容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)針對(duì)上述不同情況采取相應(yīng)措施，使柴油發(fā)電機(jī)在正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。
（5）需要正確安裝
缸蓋經(jīng)長(zhǎng)期使用后，會(huì)逐漸曲變形，必須進(jìn)行修磨，使其平面度允差恢復(fù)。否則不但會(huì)因漏氣而沖壞缸墊，同時(shí)可燃?xì)馔庑挂矔?huì)使缸蓋局部過(guò)熱，并容易產(chǎn)生裂縫。另外，缸蓋螺栓要按規(guī)定擰緊，以確保缸蓋的密封。缸套裝配過(guò)程中，若沒有嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)范，強(qiáng)行裝合，易使缸體內(nèi)部積聚過(guò)大的殘余應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋。
圖1 缸體裂紋的檢查方法
二、缸體和缸蓋裂縫的其他原因
1、一些改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī)是強(qiáng)化機(jī)型，其功率較原發(fā)動(dòng)機(jī)顯著提高，轉(zhuǎn)速也提高。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，慣性力大，應(yīng)力較大，缸體和缸蓋易出現(xiàn)裂紋。
2、氣缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現(xiàn)裂紋。
3、高轉(zhuǎn)速時(shí)，曲軸產(chǎn)生振動(dòng)，增加了缸體的負(fù)荷，在薄弱部位易產(chǎn)生裂紋。
4、加工部位與未加工部位，壁厚不同部位的過(guò)渡處都將產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力集中與鑄造時(shí)白贊殘余內(nèi)應(yīng)力疊加時(shí)，易產(chǎn)生裂紋。
5、使用不當(dāng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在超負(fù)荷條件下工作，缸體內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，則氣缸體也易產(chǎn)生裂紋。
6、在發(fā)動(dòng)機(jī)處于高溫狀態(tài)下突然加人冷水，造成缸體熱應(yīng)力過(guò)大，使氣缸體易產(chǎn)生變形或裂紋。
7、水套中水垢過(guò)厚，減小了冷卻液通過(guò)面積，同時(shí)由于水垢?jìng)鳠嵝圆睿档土税l(fā)動(dòng)機(jī)散熱性能，特別是氣缸之間、氣門座之間的水道被堵塞之后，嚴(yán)重影響它的傳熱，使局部工作溫度升高，熱應(yīng)力過(guò)大，易出現(xiàn)裂紋。
8、在冬季，停車后沒有及時(shí)放水而發(fā)生凍裂。有人還先起動(dòng)，后加冷卻液，造成局部熱應(yīng)力過(guò)大，或在嚴(yán)寒冬季，驟加高溫?zé)崴选?br> 另外，在修理作業(yè)中未能嚴(yán)格執(zhí)行缸體和缸蓋工藝要求（圖2），如氣缸蓋螺栓未能按規(guī)定順序和力矩緊固，緊固力不均勻等，從而導(dǎo)致氣缸蓋變形或螺栓孔附近產(chǎn)生裂紋。
圖2 缸體和缸蓋的示意圖
三、缸體和缸蓋裂縫的補(bǔ)救措施
1、堵漏法
當(dāng)遇有細(xì)小裂紋或微量滲漏時(shí),可采用堵漏法修復(fù)。堵漏法是用堵漏劑對(duì)氣缸體漏水處進(jìn)行修補(bǔ)的一種方法。堵漏劑是由水玻璃、無(wú)機(jī)聚沉劑、有機(jī)絮凝劑、無(wú)機(jī)填充劑和粘接劑等組成的膠狀液體。
其堵漏工藝為：
（1）在裂紋兩端鉆直徑為3~4mm的止裂孔,經(jīng)點(diǎn)焊或攻螺紋后擰上螺釘,以防裂紋延伸的同時(shí),在止裂孔之間每隔30~40mm鉆一個(gè)不通孔,也經(jīng)點(diǎn)焊或攻螺紋后擰上螺釘,以免工作中的振動(dòng)使裂紋擴(kuò)展。
（2）用2%濃度的碳酸鈉水溶液清冼循環(huán)水路,裂紋處尤其要清洗干凈。洗凈后,放掉碳酸鈉溶液。
（3）從氣缸蓋（圖3）加水口加入適量冷卻水(約為總量的1/2),而后加入堵漏劑1l左右。先裝好回水橡膠管,再?gòu)纳崴浼铀诩尤肜鋮s水,至水箱接近注滿為止。
圖3 汽缸蓋總成
（4）起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī),先以怠速運(yùn)轉(zhuǎn),使冷卻水升溫至80℃左右,保持15~20min,再適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)10min左右。此時(shí),堵漏劑在水壓和熱量的作用下,即充塞、沉積、凝聚和固化在氣缸體的裂縫中,并與金屬緊密地粘接在一起。
2、補(bǔ)板法
補(bǔ)板法可用于對(duì)氣缸體外部非配合表面的裂紋或破缺部位的修理,但此法只適用于受力不大的部位和距離安裝零件處40mm以上的部位。
補(bǔ)板修理的步驟如下：
（1）先將厚度為3~4mm的紫銅板按裂紋大小下料,再進(jìn)行退火處理。
（2）將裂縫處用錫焊焊牢,并用小錘子敲成與氣缸體平面一樣平整,以免水從壓板中流岀。
（3）沿紫銅板邊每隔20mm左右鉆直徑為8mm的孔,并在氣缸體上攻螺紋。
（4）先在紫銅板與氣缸體之間鋪一張厚度為0.5~1mm的石棉板,再在石棉板上涂一厚層油漆,然后用螺釘壓緊紫銅板即可。
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一、缸體和缸蓋裂縫的主要原因
氣缸體和氣缸蓋由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果使用不當(dāng)，容易產(chǎn)生裂縫（圖1），而且修復(fù)困難。
（1）水箱開鍋時(shí)突加冷水
水冷式柴油發(fā)電機(jī)的散熱器開鍋時(shí)，冷卻液大量蒸發(fā)，特別是位于柴油發(fā)電機(jī)上部的缸蓋更易因缺水而溫度急劇上升，如果此時(shí)突加冷水，缸蓋會(huì)因驟熱冷而產(chǎn)生裂縫。正確方法是讓柴油發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待溫度下降、冷卻水不再沸騰時(shí)，方可添加冷卻水。
（2）柴油發(fā)電機(jī)干起動(dòng)后再加水
有些水冷式柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期使用后，起動(dòng)性能較差。在寒冷的冬季，由于難起動(dòng)，駕駛員常采取干起動(dòng)后再加水的錯(cuò)誤辦法。缸內(nèi)燃油燃燒時(shí)，若水道內(nèi)無(wú)水冷卻，缸蓋和缸套局部溫度過(guò)高，此時(shí)如果加入冷水，會(huì)因突然收縮而產(chǎn)生裂縫。因此，當(dāng)氣溫很低時(shí)，可采取給散器加熱水、潤(rùn)滑油預(yù)熱、熱水澆潑噴油泵和噴油器，以及噴射起動(dòng)液等輔助方法來(lái)幫助柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)。
（3）水套穴蝕
穴蝕是快速運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的表面及其附近因壓力和溫度變化，引起真空小氣泡突然破裂而剝離金屬材料表面層的腐蝕現(xiàn)象，氣缸在水套部位的嚴(yán)重穴蝕可以導(dǎo)致氣缸破裂。
（4）柴油發(fā)電機(jī)過(guò)熱
柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作、冷卻系統(tǒng)散熱不良、供油時(shí)間過(guò)遲、噴油泵供油量過(guò)大或冷卻系統(tǒng)滲漏而使柴油發(fā)電機(jī)缺水運(yùn)行，以及渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下降等原因，都會(huì)使柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)熱狀態(tài)，缸蓋和機(jī)體也容易產(chǎn)生裂縫。應(yīng)針對(duì)上述不同情況采取相應(yīng)措施，使柴油發(fā)電機(jī)在正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。
（5）需要正確安裝
缸蓋經(jīng)長(zhǎng)期使用后，會(huì)逐漸曲變形，必須進(jìn)行修磨，使其平面度允差恢復(fù)。否則不但會(huì)因漏氣而沖壞缸墊，同時(shí)可燃?xì)馔庑挂矔?huì)使缸蓋局部過(guò)熱，并容易產(chǎn)生裂縫。另外，缸蓋螺栓要按規(guī)定擰緊，以確保缸蓋的密封。缸套裝配過(guò)程中，若沒有嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)范，強(qiáng)行裝合，易使缸體內(nèi)部積聚過(guò)大的殘余應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋。
圖1 缸體裂紋的檢查方法
二、缸體和缸蓋裂縫的其他原因
1、一些改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī)是強(qiáng)化機(jī)型，其功率較原發(fā)動(dòng)機(jī)顯著提高，轉(zhuǎn)速也提高。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，慣性力大，應(yīng)力較大，缸體和缸蓋易出現(xiàn)裂紋。
2、氣缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現(xiàn)裂紋。
3、高轉(zhuǎn)速時(shí)，曲軸產(chǎn)生振動(dòng)，增加了缸體的負(fù)荷，在薄弱部位易產(chǎn)生裂紋。
4、加工部位與未加工部位，壁厚不同部位的過(guò)渡處都將產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力集中與鑄造時(shí)白贊殘余內(nèi)應(yīng)力疊加時(shí)，易產(chǎn)生裂紋。
5、使用不當(dāng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在超負(fù)荷條件下工作，缸體內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，則氣缸體也易產(chǎn)生裂紋。
6、在發(fā)動(dòng)機(jī)處于高溫狀態(tài)下突然加人冷水，造成缸體熱應(yīng)力過(guò)大，使氣缸體易產(chǎn)生變形或裂紋。
7、水套中水垢過(guò)厚，減小了冷卻液通過(guò)面積，同時(shí)由于水垢?jìng)鳠嵝圆睿档土税l(fā)動(dòng)機(jī)散熱性能，特別是氣缸之間、氣門座之間的水道被堵塞之后，嚴(yán)重影響它的傳熱，使局部工作溫度升高，熱應(yīng)力過(guò)大，易出現(xiàn)裂紋。
8、在冬季，停車后沒有及時(shí)放水而發(fā)生凍裂。有人還先起動(dòng)，后加冷卻液，造成局部熱應(yīng)力過(guò)大，或在嚴(yán)寒冬季，驟加高溫?zé)崴选?br> 另外，在修理作業(yè)中未能嚴(yán)格執(zhí)行缸體和缸蓋工藝要求（圖2），如氣缸蓋螺栓未能按規(guī)定順序和力矩緊固，緊固力不均勻等，從而導(dǎo)致氣缸蓋變形或螺栓孔附近產(chǎn)生裂紋。
圖2 缸體和缸蓋的示意圖
三、缸體和缸蓋裂縫的補(bǔ)救措施
1、堵漏法
當(dāng)遇有細(xì)小裂紋或微量滲漏時(shí),可采用堵漏法修復(fù)。堵漏法是用堵漏劑對(duì)氣缸體漏水處進(jìn)行修補(bǔ)的一種方法。堵漏劑是由水玻璃、無(wú)機(jī)聚沉劑、有機(jī)絮凝劑、無(wú)機(jī)填充劑和粘接劑等組成的膠狀液體。
其堵漏工藝為：
（1）在裂紋兩端鉆直徑為3~4mm的止裂孔,經(jīng)點(diǎn)焊或攻螺紋后擰上螺釘,以防裂紋延伸的同時(shí),在止裂孔之間每隔30~40mm鉆一個(gè)不通孔,也經(jīng)點(diǎn)焊或攻螺紋后擰上螺釘,以免工作中的振動(dòng)使裂紋擴(kuò)展。
（2）用2%濃度的碳酸鈉水溶液清冼循環(huán)水路,裂紋處尤其要清洗干凈。洗凈后,放掉碳酸鈉溶液。
（3）從氣缸蓋（圖3）加水口加入適量冷卻水(約為總量的1/2),而后加入堵漏劑1l左右。先裝好回水橡膠管,再?gòu)纳崴浼铀诩尤肜鋮s水,至水箱接近注滿為止。
圖3 汽缸蓋總成
（4）起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī),先以怠速運(yùn)轉(zhuǎn),使冷卻水升溫至80℃左右,保持15~20min,再適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)10min左右。此時(shí),堵漏劑在水壓和熱量的作用下,即充塞、沉積、凝聚和固化在氣缸體的裂縫中,并與金屬緊密地粘接在一起。
2、補(bǔ)板法
補(bǔ)板法可用于對(duì)氣缸體外部非配合表面的裂紋或破缺部位的修理,但此法只適用于受力不大的部位和距離安裝零件處40mm以上的部位。
補(bǔ)板修理的步驟如下：
（1）先將厚度為3~4mm的紫銅板按裂紋大小下料,再進(jìn)行退火處理。
（2）將裂縫處用錫焊焊牢,并用小錘子敲成與氣缸體平面一樣平整,以免水從壓板中流岀。
（3）沿紫銅板邊每隔20mm左右鉆直徑為8mm的孔,并在氣缸體上攻螺紋。
（4）先在紫銅板與氣缸體之間鋪一張厚度為0.5~1mm的石棉板,再在石棉板上涂一厚層油漆,然后用螺釘壓緊紫銅板即可。
柴油發(fā)電機(jī)里的ATS是什么？ATS它主要是用在緊急供電系統(tǒng)，是將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接到另一個(gè)電源設(shè)備
是否了解咋樣做好康明斯柴油發(fā)電機(jī)組隔噪處理呢?下面發(fā)電機(jī)廠家介紹
柴油發(fā)電機(jī)組中皮帶輪的結(jié)構(gòu)與功用
淺談柴油發(fā)電機(jī)組積碳形成的主要原因
康明斯發(fā)電機(jī)組機(jī)油濾清器堵塞的原因有哪些？
溫度低柴油黏度增大流動(dòng)性差，柴油機(jī)設(shè)備應(yīng)怎么選?
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