缸體和缸蓋的修理

    發動機在使用中，除氣缸發生的“圓度”和“圓柱度”磨損外，缸體和缸蓋還會出現破裂損傷、結合平面變形、水道口腐蝕以及螺孔、火花塞孔缺損等現象。為防止氣缸镗削或更換缸套後，因修理缸體導致氣缸變形現象，在镗缸或更換缸套前應先進行缸體和缸蓋的外部檢修。

    缸體是發動機的基礎零件，缸蓋是發動機的主要零件之一。缸體與缸蓋多用灰鑄鐵或鋁合金鑄造（如捷達、桑塔納車型發動機缸體為灰鑄鐵制成；缸蓋為鋁合金制成；富康車型發動機缸體和缸蓋均為鋁合金制成），它們的結構形狀復雜，工作時受熱和受力情況也比較復雜，不僅各配合副本身會因摩擦而磨損，而且缸體還可能因為存在鑄造殘余應力而產生變形，破壞各配合副的相互關系；各部分因工作溫度不均勻引起的熱應力還可能導致裂紋，這些都會影響到整個發動機的性能指標、工作可靠性和耐久性。

    1.缸體和缸蓋裂紋的檢修

    缸蓋裂紋經常出現在氣門座或氣門座圈及火花塞螺孔之間。如果裂紋寬度最大不超過0.5m或火花塞螺孔雖有裂紋但不超過頭圈范圍，則缸蓋可繼續使用。

    如果缸體和缸蓋其他部位產生裂紋會導致漏氣、漏水或漏油現象。裂紋較大時，將使發動機無法工作。缸體及缸蓋容易產生裂紋的部位與其自身的結構有關，不同車型的缸體及缸蓋易裂部位也不盡相同，但大多發生在水套的薄壁處，以及應力集中的部位。

    缸體和缸蓋裂紋的檢查方法是水壓試驗。試驗時，將缸體與缸蓋分別進行，用專用的蓋板封住水道口，用水壓機或壓縮空氣加壓（用壓縮空氣加壓時，管路中要加裝單向閥門，以防止水的倒流），要求在0.-0.4MPa的壓力下，保持約5min時間，檢查缸體、缸蓋外表面及氣缸和燃燒室等部位，應無任何滲漏現象。

    水壓試驗的壓力不能過低，並且應該在徹底清除水垢的情況下進行，否則在清除水垢以後，可能發現新的裂紋。另外，鑲配氣門座圈、氣門導管或氣缸套時，若過盈量過大都會造成新的裂紋。必要時，在這些工序之後，再進行一次水壓試驗。

    缸體和缸蓋裂紋和破裂的修理方法有粘結、焊接和螺釘填補等幾種，應根據破裂的程度、損傷的部位，選擇適當的修理方法。

    （1）環氧樹脂粘結法。此法一般用於受力和受熱不大的部位。先在裂紋兩端鑽φ3-4mm的止裂孔，用砂布將裂紋周圍砂光，沿裂紋開60°的坡口，坡口深度為壁厚的2/3。坡口開好後最好進行表面噴砂處理，使坡口的表面粗糙度為Ra5-20μm，然後對表面進行清潔和化學處理。在粘前表面准備完畢後，就可塗膠，最後是固化。塗膠時，槽口加熱到50-60℃，將事先配好的環氧樹脂膠加熱到85-90℃，均勻地塗人槽口，固化條件依所用固化劑而定。

    （2）焊接法。此法一般用於受力較大的部位。按對焊件預熱和不預熱方式可分為熱焊和冷焊兩種。焊修前，應先確定裂紋長度在裂紋兩端各鑽一個φ4-5mm的止裂孔，並沿裂紋開V形坡口，坡口角度為60-70°，坡口深度為其壁厚的2/3，坡口兩側25mm以內的表面用鋼絲刷或砂布打光露出金屬光澤。熱焊時，將工件預熱到600-700℃焊接。使焊縫金屬冷卻緩慢，焊縫與工件其他部位溫差小，能有效地防止施焊部位出現白口鑄鐵和裂紋現象，但熱焊變形及氧化比較嚴重。因此，熱焊只限於對焊接質量要求高又不便於冷焊的部位。冷焊一般不預熱（或預熱到400℃左右），采用有色金屬焊條，執行嚴格的焊接工藝，以減少工件的變形。   

  　     2.缸體和缸蓋螺紋孔的檢修

    飛在發動機修理作業中，由於拆裝不當或螺紋在工作中磨損造成螺紋損壞的均可采用鑲套法修理。如果螺孔周圍及螺栓緊固部位附近龜裂現象嚴重時，應更換缸體或缸蓋。

    螺孔螺紋損傷，通常用目測和將螺栓、火花塞旋入螺孔的方法進行檢驗。缸蓋上裝火花塞的螺孔螺紋損傷不得多於1牙，缸體與缸蓋上其他螺孔螺紋損傷不得多於2牙。

    鑲套法修理時，將損壞的螺紋孔擴大，並按規定攻出螺紋，然後裝人有外螺紋的螺栓套。

    它的內螺紋與原螺紋孔的螺紋尺寸相同，外螺紋則應與螺孔擴大後攻制的螺紋尺寸相同，必要時在螺套外上加止動螺釘，防止螺套秘動，如圖 1所示。

    對於某些損傷的螺紋孔，也可以護大加工成修理尺寸的螺紋，然後配用加大的台階形螺柱，如圖 2所示。

    3.缸體和缸蓋變形的檢修

    缸體及缸蓋在發動機使用過程中，往往產生變形。這種變形不僅破壞零件的幾何形狀，而且使配合表面的相對位置偏差增加。通過檢驗確定形位公差破壞的程度，進行整形修理，使其形位公差得到恢復。

    （1）缸蓋平面平面度的檢修。缸蓋變形的主要表現為翹曲，其變形程度可通過檢測缸蓋表面平面度獲得。檢查時，缸蓋平面的平面度可用平板作接觸檢驗，或者用直尺和厚薄規測試。捷達、桑塔納車型發動機缸蓋在檢查時，沿兩條對角線和縱軸線將直尺放置到缸蓋上面，移動厚薄規檢查，最大允許偏差為0.1Omm。如果捷達、桑塔納車型缸蓋的最小厚度大於132.60mm，可對缸蓋進行修磨。

    缸蓋平面的平面度超過允許限度時，會引起發動機漏水、漏氣甚至沖壞氣缸襯墊等故障，其修理方法如下：

    缸蓋平面的平面度在整個平面上不大於0.05mm或僅有局部不平時，可用刮研法修復。

    鑄鐵缸蓋平面度誤差較大時，應根據具體的情況分別采用磨削或銑削的方法修平，最大修磨量為0.15mm。

    采用磨削或銑削的方法進行修整時，應當注意磨去或銑去的金屬應盡量減少，以免使燃燒室容積減少過多，影響發動機工作。 修整後的缸蓋，一般應檢查燃燒室的容積，其簡便方法為：徹底清除燃燒室內的積炭和污垢，將缸蓋放平，用水平儀找正，使其處於水平位置；將火花塞裝在缸蓋上，用量杯加入80%的煤油和20%的機油的混合油，加入量約為燃燒室容積的95%，然後再用注射器（或量杯）將剩余的混合油徐徐加入至油平面與缸蓋平面接近平齊，用玻璃板覆蓋在燃燒室平面上，此時檢查液面並略微增減油量至液面與玻璃板相接觸。總注入油量即為燃燒室容積。如果活塞頂部有凹坑，還應測量凹坑的容積。

    燃燒室容積一般規定不得小於公稱容積的5%，同一缸蓋各缸燃燒室之間的公差約為公稱容積的1-2%。    

　

    （2）缸體基准面的檢修。富康轎車鋁質TU32/K發動機的缸體上部高度為206.98mm，缸體上平面不允許修磨。

    檢查缸套上平面翹曲程度的要求與缸蓋相同。檢查缸體上下平面的平行情況。檢查時首先用高度規或游標卡尺檢查缸體兩端的高度，以確定缸體頂平面與底平面的平行度。然後將缸體翻轉，檢查底平面至主軸承平面的距離，以確定主軸承座孔與缸體底平面的平行度。镗缸時這些平面是定位基准之一，直接影響到氣缸中心線與主軸承座孔中心線的垂直度。

    一般要求缸體頂平面與底平面的平行度在全長上不應大於0.05mm；在整個平面上應不大於0.05mm。超過上述標准應進行修整。富康TU32/K發動機缸體平面不允許修磨。

    缸體局部不平，可用刮刀刮平，頂平面螺紋孔周圍的突起，可用油石、平面砂輪推磨，或用粗锉刀修整，較大的表面不平可以用平面磨床或銑床進行磨削和銑削，但一定要注意削去的金屬不得太多，以免缸體報廢，平面磨削缸體頂面最大加工量0.15mm。

    （3）缸體主軸承座孔、凸輪軸軸承座孔同軸度的檢修。將主軸承蓋裝上並按規定扭矩擰緊，先檢查軸承座孔圓度及圓柱度，可用內徑千分尺沿圓周測量3-5點，沿軸線方向測量三處，然後檢驗主軸承座孔及凸輪軸軸承座孔的同軸度。

    圖 3所示的是一種常用的缸體軸承座孔同軸度測量儀器。在軸承座孔中裝入定心軸套2、7，定心軸1支承在軸套內，可軸向湧動。在定心抽上裝存本體6，等臂槓桿4及百分麥5。測量時，使等臂槓桿的球形觸頭3觸及被測孔的表面，當轉動定心軸時，如果孔不同軸，等臂槓桿的球形觸頭便產生徑向移動，移動量經槓桿傳給百分表，便能指示出孔的同軸度偏差。

    主軸承座孔的圓度及圓柱度對於鑄鐵缸體不大於0.01mm，對於鋁合金缸體不大於0.015mm。

    （4）清除缸蓋燃燒室的積炭。積炭會使發動機產生不正常燃燒並降低發動機性能。在檢修時可采用化學溶劑或煤油潤濕燃燒室的積炭，然後用竹片或金屬刷清除。

    （5）檢修氣門座圈、氣門導管等部件。

    4.水套水垢、銹蝕現象的處理

    如果發動機長期使用普通水，容易產生水垢。如果發動機添加了劣質的防凍液，對其會產生嚴重的腐蝕現象（特別是鋁合金缸體和缸蓋）。水垢過多、腐蝕現象均會影響發動機的性能和壽命，導致發動機過熱等一系列不良現象出現。因此，應在檢修中徹底清除水垢和腐蝕現象。

    缸體和缸蓋出現嚴重腐蝕現象時，應對其更換或對腐蝕部位實施焊補；水套水垢較多時，可用專用的除水垢溶液進行清洗除垢。