發動機氣缸體與氣缸蓋裂紋故障診斷與排除

發動機氣缸體與氣缸蓋容易產生裂紋的部位往往與他們的結構有關,不同形式的發動機易出現裂紋的部分各自有它一定的規律性。發動機的氣缸體與氣缸蓋一般是采用灰鑄鐵、合金鑄鐵及鋁合金鑄造的 ,它的結構形狀復雜,其工作是在高溫、高壓、熱負荷和交變載荷下進行的。因此氣缸體和氣缸蓋常出現砂眼和裂紋等現象。

氣缸體與氣缸蓋的裂紋故障現象

①發動機排白煙。 ②怠速運轉時，打開水箱蓋看到水箱冒氣泡 ③缸壓低。

氣缸體與氣缸蓋的裂紋故障原因

①氣缸體與氣缸蓋水套壁厚較薄。

②水垢集聚過多而散熱不良。

③缸體結冰凍裂、冷熱急劇變化、碰撞受振。

④鑄造時的殘余應力影響。 ⑤發動機在高速運轉時的慣性、熱應力、氣缸體受交變應力作用等原因，使水套壁產生裂紋。

⑥氣門座\氣缸套鑲配次數過多,壓配工藝不當或過盈量過大

比如： 缸蓋的排發動機氣缸體與氣缸蓋容易產生裂紋的部位往往與他們的結構有關,不同形式的發動機易出現裂紋的部分各自有它一定的規律性。發動機的氣缸體與氣缸蓋一般是采用灰鑄鐵、合金鑄鐵及鋁合金鑄造的 ,它的結構形狀復雜,其工作是在高溫、高壓、熱負荷和交變載荷下進行的。因此氣缸體和氣缸蓋常出現砂眼和裂紋等現象。

氣缸體與氣缸蓋出現裂紋的原因有 :

( 1) 發動機功率大,轉速高 ,在高轉速時 ,慣性力 大 ,底板應力大 ,易出現裂紋 。

( 2) 氣缸體結構復雜 ,各處壁厚不均衡 ,在一些 薄弱部位 ,剛度低易出現裂紋 。

( 3) 在高轉速時 ,曲軸產生振動 ,增加了缸體的 負荷 ,在薄弱部位發生裂紋 。

( 4) 加工部位與未加工部位 ,壁厚不同部位的過 渡處都將產生應力集中。當應力集中與鑄造時的殘 余內應力疊加時 ,易產生裂紋 。 ( 5) 使用不當 ,如發動機長時間在超負荷條件下 工作 ,則缸體內應力過大 ,造成汽缸體裂紋比率大 。

( 6) 在發動機處於高溫狀態下突然加入冷水 ,造 成氣缸體熱應力過大 ,使氣缸體產生變形和裂紋 。

( 7) 水套中水垢過厚 ,減小了冷卻水的通過 ,同 時由於水垢傳熱性差 ,降低了發動機的散熱性能 ,特 別是氣缸之間 、氣門之間的水道阻塞後 ,嚴重影響它 的散熱 ,使局部工作溫度升高 ,熱應力過大 ,易出現 在嚴冬季節 ,驟加高溫熱水而炸裂 。

( 9) 在修理作業中未能嚴格執行工藝要求 ,如氣 缸蓋螺栓未能按規定的順序和扭矩緊固, 緊固力不均勻等 ,從而導致氣缸變形和螺栓孔附近產生裂紋 。

氣缸體與氣缸蓋的裂紋故障診斷檢查與排除 氣缸體、氣缸蓋等零件的裂紋 ,通常采用水壓試驗進行檢驗。 水壓試驗法 試驗方法是將氣缸蓋及襯墊裝在氣缸體上,將 水壓機出水管接頭與氣缸前端連接好 ,並封閉所有 水道 ,然後將水壓入缸體水套中 , 要求壓力為 30 ～ 40 k Pa ,保持 5 mi n ,如氣缸 ,氣缸蓋由裡向外有水珠 滲出 ,即表明該處有裂紋。 鑲換氣缸套 、氣門座圈及 氣門導管後應再進行一次水壓試驗。在沒有水壓機 的情況下 ,可用自來水及氣泵將水注入氣缸體 、氣缸 水套內 。
敲擊檢驗法 另外 ,對缸體還可采取敲擊檢驗方法 。將 氣缸體侵入煤油或柴油中片刻 ,取出後將表面擦干 , 撒上一層白垩粉 ,然後用小錘敲擊 ,在裂紋處會出現 油痕 。此法適用於金屬疲勞裂紋的檢驗 。 4 氣缸體與氣缸蓋裂紋的修理 氣缸體 、氣缸蓋裂紋與破裂的修理方法有粘結 、 焊接和螺釘填補等 。具體采用那種方法應根據裂紋 的大小 、程度和部位未確定 。
粘 結 法 大 部 分 裂 紋 可 采 用 粘 結 法 修 復 。 常采用環氧樹脂粘結 , 它具有粘結力強 、收縮性小 、 耐疲勞等優點 , 同時工藝簡單 、操作方便 、成本低 。 其主要缺點是不耐高溫 ,不耐沖擊等 ,而且在下一次 所以 ,除了燃燒室 、氣門座附近的高溫區以外 ,其余 均可采用此法 。對 於工作溫度較高的部位如燃 燒 室 、氣門座附近在鑲氣門座與氣門導管前發現成孔 有局部裂紋 ,可采用扣合鍵無機粘結劑法修理 ,它可 以防止漏水 ,可承受 600 ℃的高溫 ,抗壓性能良好 。 對破洞和裂紋集中部位 ,可以采用補板加環氧 樹脂 粘結法修理 。用螺釘固定補板 ,其間塗以環氧 樹脂以保持其密封 。
焊接法 焊接可分為冷焊和熱焊兩種 。熱焊時 ,將工件預熱到 600 ～ 700 ℃進行焊接 , 焊縫金屬冷卻緩慢 ,零件冷卻時各處溫差小 ,不易形 成較大內應力 ,防止了零件產生白口和裂紋 。但是 熱焊易產生變形和氧化比較嚴重,工藝復雜,工人勞 動條件差 。 冷焊一般不預熱 ,工藝順序是 : ①焊前准備 ,徹底清潔油污水垢 , 檢查裂紋方向及起至點,用 215 mm鑽頭沿著裂紋鑽一排孔 。注意排孔的起至 點分別超出裂紋兩端 4～5 mm ,排孔深度為該處壁 厚的 2/ 3 ,然後修整出 60°～70°的 V 型坡口 ,下部保 持 曲線形狀 ,坡口兩側 25 mm 以內的表面用鋼絲刷 或 砂布打光 。焊前清除坡口底部裂紋中殘留的油污 水 分並烘干 。 ②焊接時 ,用“小電流 、分段 、分層”錘 擊 ,以減少焊接應力和變 形 。采 用 直 徑 為 215 mm 的鑄 607 焊條 ,電流 90 A 且電流極性為直流反接 。 ③焊接時 , 應在室 內 避 風 處 進 行 , 將 工 件 稍 加 預 熱 ( 200～500 ℃) 後施焊 ,焊接效果更好 。
堵漏劑堵漏法 堵漏劑是由水玻璃 ,無機聚沉劑 、有機絮凝劑 、 無機填充劑和粘接劑等組成的膠狀液體 ,適用於鑄 鐵或鋁缸體所出現的裂紋 、砂眼等缺陷的堵漏 。若 裂紋寬度 、砂眼孔徑超過013 mm 時最好不用這種 方法修復 。堵漏劑堵塞裂紋適於細小裂紋或有微量 滲漏時采用 。裂紋長度超過 40～50 mm 時 ,可在裂 紋兩端鑽 3～4 mm 的限制孔 ,並點焊或攻絲擰上螺 絲 ,防止裂紋擴展 。同時 , 每間隔 30 ～ 40 mm 鑽孔 (不鑽通) 點焊或攻絲擰上螺釘 ,避免工作中的振動 使裂紋擴展 。