D发动机气缸垫烧损的分析与预防

柴油机气缸垫烧损的分析及预防第1页共5页浅谈4D发动机气缸垫烧损的分析及预防杨宏亮陈坚任继伟邢冬有刘利平摘要：通过对4D47Ti发动机气缸垫烧损现象及原因的分析,介绍了气缸垫烧损的特点及延长其使用寿命的措施。关键词：柴油机气缸垫烧损引言由于柴油机的工作特点,气缸垫轻微烧损不易被察觉,判断困难,致使气缸垫更换不及时或屡换屡烧,造成气缸套变形,以及缸盖和缸体之间过梁处受高温高压气体的冲击,导致严重烧蚀沟痕,致使维修困难以及机件报废的现象比较普遍，严重地影响了发动机的使用寿命。因此通过对4D发动机气缸垫烧损的现象及原因分析,介绍气缸垫烧损特点及延长其使用寿命的措施。从而为4D发动机的改进提供了主要的实验依据一.4D发动机在汽车可靠性实验中出现的气缸垫烧损的故障现象。当汽车在高速环道实验时突然出现了水温高的现象，并且发动机的功率也随之下降，并有水在副水箱的溢流口处流出，当发动机怠速运转时，随着发动机的转速提高可以看见散热器水箱内有气泡产生，排烟管有少量的水气排出，通过上述现象我们可以初步判定发动机有气缸垫烧损现象发生。我们拆下缸盖发现气缸口与冷却水道之间有烧损现象。（如图1）另一台发动机则有气缸口与气缸盖螺栓孔之间烧损现象。（如图2）图1图2针对上述气缸垫的烧损现象，我们认真的总结了发动机气缸垫烧损的特点，并积极的查找原因，从而更好地预防气缸垫烧损的发生，为4D发动机的改进提供依据。二．发动机的气缸垫烧损的特点。1相邻两缸过梁处烧损现象:发动机运转中动力突然下降,转速明显降低;机体抖动严重且排气管有轻微放炮现象;发动机熄火后起动困难或怠速时极不稳定。2气缸口与冷却水道之间烧损现象:发动机运转时,水温突然升高,且转速沉闷,动力下降,冷却水消耗过快;排气管有水气排出,特别是怠速运转时,排出的废气呈淡黄色;曲轴箱油平面升高,润滑油乳化现象严重;散热器加水口处有水锈痕迹。若烧损严重时,大量的冷却水会进入气缸,造成发动机无法起动。柴油机气缸垫烧损的分析及预防第2页共5页3气缸口与润滑油道之间烧损现象:机油压力不稳定以及油温升高过快;润滑油中有气泡,颜色变浅并有柴油味,润滑油氧化变质速度以及消耗过快;柴油机低温时,排气管有大量的蓝烟排出。.4气缸口与气垫边缘之间烧损现象:烧损轻微时,表现为发动机动力下降,加速迟缓,特别是大负荷时尤为明显,怠速时转速不稳且机体抖动严重;烧损严重时,在气缸的中上部能听出有节奏的“嚓,嚓”声。5气缸口与气缸盖螺栓孔之间烧损现象:发动机怠速不稳;气门罩盖处有轻微的“嚓,嚓”声;气缸螺栓(母)经常松动。三引起气缸垫烧损的主要原因(1)气缸垫螺栓松动、拧紧力不均或紧定方法不正确;(2)缸盖翘曲变形以及缸体不平度过大;(3)气缸垫使用过久、弹性不足、质量差、装配不合理;(4)喷油正时过早;燃烧室积炭严重;柴油选用不当;(5)使用不当,如经常空负荷急加速,高温频繁熄火等;(6)柴油机维修、装配质量差等。四．针对4D发动机的气缸垫烧损这一问题，我们做了以下分析。1、对于气缸口与冷却水道之间之间烧损现象（如图1），我们在拆发动机的缸盖螺栓时，每一个螺栓都用扭矩扳手进行校核，未发现缸盖螺栓的松动现象，4D发动机的缸盖拧紧力矩为160—180N.M，而我们校核时发现有个别螺栓的拧紧力矩为155N.M，拧紧力矩略显不够。所以4D的缸盖垫烧损是由缸盖螺栓在长时间的高强度运转中，螺栓拧紧力矩变小或者螺栓有一定的变形造成的气缸密封不严，使气缸内的高温燃气窜入水道内造成了冷却水温度突然升高，并伴有气泡产生，由于汽车采用的是密闭式水箱，所以有水在副水箱中流出。2对于气缸口与气缸盖螺栓孔之间的烧损现象（如图3），我们在拆发动机的缸盖时，对每一个缸盖螺栓进行校核未发现螺栓松动现象，我们还在每一个螺栓侧面图润滑油，观察是否漏气，发现有个别螺栓有气泡产生（如图4），并在拆卸螺栓时有轻微的“砰砰”声，另外发动机表现出来怠速不稳;气门罩盖处有轻微的“嚓,嚓”声，汽车的动力性下降，加速慢，这一现象说明缸盖垫有烧损，导致气缸密封不严发动机不能有效的做功，并且可燃气体有可能窜入水道、油道，而使发动机性能恶化，最终影响汽车的可靠性实验的顺利完成。柴油机气缸垫烧损的分析及预防第3页共5页图3图4综合以上分析，我们做了以下的预防措施。五预防柴油机气缸垫烧损的措施1提高发动机的装配质量应做好以下几点:(1)正确装配气缸套气缸套装入气缸前,应彻底清除缸套外表面、缸体座孔上下到承凸肩处内污物和锈迹,做好气缸套与缸体座孔的试配工作;气缸套上平面与缸体上平面的差值,以及同一缸盖下各气缸套之间的高度差必须符合规定要求,如不合适应在缸套凸肩与缸体座之间用垫片调整。气缸套压装过程中,应用专用工具压装,且用力要均匀;严禁在缸套上平面猛打猛敲,以防造成缸口局部变形。(2)加强气缸盖、气缸体不平度的检验气缸盖翘曲变形或缸体不平度不符合要求,是造成气缸垫屡烧的因素。所以在更换烧损的气缸垫时,均应对其检查。对不平度超出规定要求的气缸盖及缸体,应进行修整以达到技术要求。修整后的气缸盖及气缸套上平面高出缸体凸出量应符合要求,否则应进行调整。(3)正确拆装气缸盖气缸盖拆装是否正确,是延长气缸垫使用寿命,防止气缸盖变形的重要保证。为此应注意以下几点。a.拆卸气缸盖时应在冷机状态下进行,严禁热机拆卸,以防翘变形。拆卸时应从两边向中间对称分多次逐渐松开。b.气缸盖装配应注意清除各接合表面及气缸体螺栓孔内的油污和杂质,并用高压气体吹净,以免造成螺栓对缸盖压紧力不足。为防止气缸盖紧定时螺纹摩擦力影响螺栓扭力的准确度,应在螺栓、螺母以及气缸盖和缸体结合表面均匀涂上一层润滑油(严禁涂抹润滑脂或乱用密封胶)。紧定气缸盖螺栓时,应分3~4次由中间向四周对称拧紧,最后一次达到规定力矩。柴油机气缸垫烧损的分析及预防第4页共5页(4)正确选用和装配气缸垫气缸垫质量高低及装配方法正确与否,将直接影响其使用可靠性和寿命。所以选用的气缸垫必须符合要求的规格、厚度,表面应平整,包边贴合牢固,且无划痕、凹陷、皱折以及锈铡等现象。由于气缸垫缸口卷边一面有凸出量,对与它接角的平面会造成压痕变形。因此,安装时卷边一面应朝上向易修整的接触面或硬平面(一般气缸盖与缸体均为铸铁时),卷边朝向气缸盖。缸口、油道口以及水孔处的弹性凸筋必须完好。2正确使用和维护柴油机(1)及时检查和紧定气缸盖螺栓柴油机长期运转后,气缸垫受热变形等因素影响,其弹性和气密性会下降,导致缸盖螺栓扭下降或松动。所以务必按规定力矩检查和紧定气缸盖螺栓。(2)正确选用燃油不同结构类型的柴油机,对柴油的十六烷值也有不同的要求。若选用不合理,不仅造成动力性和经济性下降,同时还会引起柴油机产生大量的积炭或不正常燃烧,导致机体局部温度过高,造成气缸垫及机件的烧蚀等,所以柴油十六烷值的选用必须符合使用说明规定,选取原则一般根据发动机转速确定,如表1。表1柴油发动机转速与十六烷值选取关系转速/(r/min)1000以下1000~15001500以上十六烷值30~4040~5045~60(3)其它注意事项a.及时检查和调整喷油正时;喷油器喷油压力必须符合规定要求,严禁随意调高,且各缸喷油压力误差不大于2%。b.严禁加冷却水长时间运转发动机;尽量避免在大负荷、高温、高速状态下过繁熄火,并禁止在无负荷状态下急加速。结论综上所述我们应在工作中提高4D发动机的装配质量，严格要求把握气缸垫的质量及正确的装配方法。严禁发动机的不正常运转，及时的检验发动机气缸盖的螺栓扭矩，将问题处理在萌芽状态从而提高发动机的使用寿命。柴油机气缸垫烧损的分析及预防第5页共5页参考文献1.董敬庄志.汽车拖拉机发动机.武汉工学院2.苏玉林洪崇立金属工艺学.吉林工大3.史美堂金属材料及热处理.上海工业大学