沃尔沃柴油发电机75千瓦气缸垫烧损的原因分析及其预防  

由于沃尔沃柴油发电机75千瓦工作粗暴、噪声大、气缸垫轻微烧损不易察觉，判断困难，以致气缸垫更换不及时（或屡换屡烧），造成气缸套变形，密封阻水圈损坏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。特别是压缩比大，比轼率高，高增压的进口发动机更为突出。严重地影响了工程机械的使用经济性及可靠性。为此本文通过对柴油机气缸垫烧损的现象及原因原分析，介绍了烧损气缸垫的判断方法及延长其使用寿命的措施。

 

1 气缸垫烧损的特点、现象及判断

 

1.1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；机体抖严重且排气管有轻微放冤屈现象；发动机熄火后启动困难或怠速时极不稳定。

 

判断：使发动机在怠速稍高状态运转，然后分别拆下相邻两缸灞油器高压油管试听，若发动机转速和抖振此时无明显变化。且排气管放炮声明显减弱或消失，则可初步判断该相邻两缸过梁处气缸垫烧毁。为进一步判断其准确性，可拆下相邻两缸的喷油器，取一根塑料软管插入喷油器孔中，然后吸一口烟，沿着软管猛吹入缸内，若在另一喷油器孔中有烟冒出，则表明此相邻两缸气缸垫烧损严重。

1.2 气缸口与冷却水道之间烧损

 

现象：沃尔沃柴油发电机75千瓦运转时，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现象；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，造成发动面无法启动。

 

判断：将散热器加满水，起动发动机并突然加速。观察散热吕加水口，若此时有水泡出现，或冷却水外窜，则表明气缸垫底烧损，为进一步判断烧损部位，可拆下发动机进气管，起动发动机，用棉纱等物分别堵塞各缸进气口进行加速试验。若在加速的同时荼热器加水口处水泡或冷却水外窜现象减弱或消失，则表明此缸气缸热烧损。

 

1.3 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。

 

判断：起动发动机，使转速突然升高，观察机油压力表，若机油压力在猛加速的同时不稳定且指针严重抖动，则表明气缸热烧损。为进一步判断烧员部位，可起动发动机至中、高、速，分别拆下各缸喷油器试验，若从某缸灞油器孔内有机油喷出，则表明该缸与润滑油道间气缸垫烧损。

 

1.4 沃尔沃柴油发电机75千瓦气缸口与气垫边缘之间的烧损

 

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；若烧损严重时，在气缸的中上部能察听出有节奏的“嚓，嚓”声。

 

判断：气缸垫烧损往往发生在机体温度较高处（排气管一侧较多）。在烧损部位一般有明显的被液体冲刷现象，同时发动机运转时会出现黄色气泡。为判断烧损部位的准确性，可起动柴油机至响声明显转速，分别拆下各缸高压油管，若某缸在拆下油管的同时，响声下降或消失，则可断定此缸气缸烧损；若烧损轻微不易判断时，可在缸盖与缸体结缝处均匀涂些机油，若有气泡出现，则表明此处气缸垫烧损。

 

1.5 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。

 

判断：若发动机运转时，气缸螺栓（母）经常松动，且观察在气缸盖上端螺栓孔周围及螺栓上有积炭沉积，则表明此处气缸垫烧损。

 

若烧损部位不明显较轻难以判断时，可在螺栓孔周围均匀涂上机油，起动发动机并突然加速，若有气泡出现，则表明此处气缸垫烧损。

 

在实际工作中，气缸套烧损的部位往往不是单一的出现，其表现的特点及现象也是多种多样的，所以应根据实际情况，进行综合分析，以达到快速准确判断烧损部位。

 

2 引起沃尔沃柴油发电机75千瓦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等。

 

（3）气缸垫使用过久，弹性不足，选用气缸垫质量差，装配不合理。

 

（4）喷油正进过早；燃烧室积炭严重；柴油选用不当。

 

（5）柴油朵失保或使用方法不当。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。

 

3 预防沃尔沃柴油发电机75千瓦气缸垫烧损的措施及使用注意事项

 

3.1 提高发动机维修装配质量

 

经调查和检验发现，发动机修配质量差，是造成气缸垫烧损的主要因素。为此修配发动机时，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。试配时（不装阻水圈）缸套在缸体座孔内转动应灵活，无卡滞现象。径向晃动应无明显的间隙感觉。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，差必须符合规定的要求。

 

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远见定要求，是造成气缸垫屡烧的因素。所以在二、三级保养、大修以及更换烧损的气缸垫时，均应对其检查。其一般标准为：整体式气缸垫。不平度在300mm长度范围内≯0.10mm；分开式气缸盖，在整个长度范围内≯0.15mm，气缸体长度小于600mm的。其不平度0.05mm，长度大于600mm的，其不平度≯0.10mm。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，是延长缺陷缸垫使用寿命，防止气缸盖变形的重要保证。为此应注意以下几点。

 

1、气缸盖拆卸。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。若气缸盖与缸体结合牢固取下困难时，严禁用金属物敲击气缸盖或用尖锐硬器楔入缝口硬撬（有效的方法可用起动机带动曲轴旋转，气缸内产生的高压气体将其顶开），以防划伤缸体与缸盖接合面或损伤气缸垫。

 

2、气缸盖装配。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磨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）。紧定气缸盖螺栓进，应分3--4次由中间向四周对称拧紧， 后一次达到规定力矩，且误差≯2%（铸铁缸盖在发动机热试温度达到80oC后，应再按规定力矩紧定一次）。

 

（4）正确选用和装配气缸衬垫

 

气缸衬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与原缸的规格，厚度相同，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；若缺陷缸盖为铝合金，缸体为铸铁时，卷边朝向气缸体，对一些高强化，大功率增压型进口柴油机，所使用的纯金属气缸垫，安装时有记号（如TOP或UP）一面应朝向气缸盖（不得用普通型缸垫代替）。且缸口、油道口以及水孔处的弹性凸筋必须完好。

 

另外，对重复使用的气缸垫，因弹性降低以及压变形等影响，其气密性和作用寿命将受到影响。为此在装配前可放在废机油中，加热至100oC煮0.5h左右。可有效地使缸垫内石棉膨胀，恢复其弹性，提高密封性和使用可靠性。

 

3.2 正确使用和维护沃尔沃柴油发电机75千瓦

 

（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的影响，其弹性和气密性会下降，从现时导致缸盖螺栓扭力下降或松动。为此①新机或大修后的柴油机，在磨合运转车期内（30h--50h）以及间隔200h左右，误码按规定力矩检查和紧定一次气缸盖螺栓。②长期封存和停车的机械、车辆，在启封后运转30h左右，应及时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遇的要求。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已上规定要求（选取原则一般根据发动机转速确定）

 

（3）其它注意事项

 

1、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），旦各缸喷油压力误差≯2%。

 

2、镗缸大修的柴油机，由于压缩比的增大，其压缩终了气体的温度和压力会骤升，为防止工作粗爆和爆燃，应根据修理级别适当推迟喷油正时。

 

3、严禁加冷却水长时间运转发动机；尽量避免经常在大负荷、高温、高速状态下过繁熄火，并禁止在无负荷状态下战友繁急加速。

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