故障檢查與技術(shù)維護

柴油發(fā)電機氣缸蓋的檢查、拆卸和安裝步驟

 

摘要：缸蓋是用來(lái)與缸套共同形成柴油發(fā)動(dòng)機的燃燒室，氣缸蓋上有很多孔道，分別是水道，承擔分配各缸冷卻水的分布冷卻；油道，是潤滑發(fā)動(dòng)機上部零部件的主要通道；氣道，分別是進(jìn)氣道和排氣道。氣缸蓋承受著(zhù)活塞爆炸作功巨大的反沖力的，所以其密封性是其工作有效性的關(guān)鍵。下面康明斯發(fā)電機公司逐步為你講解汽缸蓋檢查和拆卸、安裝方法。

 

一、氣缸蓋檢查方法

 

       如何使柴油機發(fā)揮最大的動(dòng)力，氣缸蓋的密封效能功不可沒(méi)，這就要求氣缸蓋的表面精細度要求非常高，至少要達到六級以上，但柴油機使用時(shí)間的增長(cháng)之后，承受的力量沖擊頻繁之后，隨著(zhù)使用時(shí)間的增強，都會(huì )發(fā)生微小的變形。這就要求柴油在大修需要精確檢查缸蓋的平面度，如果不平度達到此0.10mm以上，就需要用專(zhuān)用的磨床進(jìn)行平面研磨了，但研磨量不能過(guò)大，以免影響發(fā)動(dòng)機的壓縮比，使發(fā)動(dòng)機工作性能受到影響。各孔道之間不能有裂紋，這些裂紋在修理時(shí)是肉眼觀(guān)察不到的，大修缸蓋時(shí)需進(jìn)行探傷檢查。

1、氣缸蓋裂紋檢查

      一般來(lái)說(shuō)，在氣缸體平面，氣門(mén)導管孔、噴油器孔、冷卻水套壁等處易產(chǎn)生裂紋?？捎盟畨涸囼?、氣壓試驗和磁力探傷等方法進(jìn)行檢查。

2、檢查氣缸壓力 

      檢查氣缸壓力時(shí)發(fā)動(dòng)機機油溫度不得低于30℃。氣缸壓力的檢查步驟如下：

（1）關(guān)閉啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，節氣門(mén)全開(kāi)，用氣缸壓力測試儀V.A.G1381/V.A.G1763檢測壓縮壓力。

（2）起動(dòng)起動(dòng)機，直至測試儀上顯示的壓力值不再升高。氣缸壓縮壓力如表1所示。

表1   氣缸壓縮壓力    （kPa）

 

3、缸蓋平直度檢查

      氣缸蓋與氣缸墊配合表面如有傷痕、腐蝕或不均勻磨損時(shí)，應進(jìn)行檢查。平面度應用靠尺和厚薄規檢查，如圖1、圖2所示。氣缸套每次加工量為0.1270～0.1524mm，氣缸蓋厚度加工達到使用極限時(shí)應予以報廢。

      康明斯6BT系列柴油機氣缸蓋的厚度最小為111.00mm，最大為111.25mm，磨損極限為110.24mm。應當注意氣缸蓋平面未重新加工時(shí)，只允許用0.7939mm的缸墊。KTTA型柴油機氣缸蓋厚度X不小于119.76mm。

      氣缸蓋的上平面和下平面必須是平行的，不平行度在0.13mm以?xún)?，否則可能使氣缸套座孔發(fā)生變形。

 

圖1  氣缸蓋平直度測量位置示意圖

圖2  氣缸蓋平直度測量（使用厚薄規和靠尺）

  

二、氣缸蓋總成及附件拆卸

 

      氣缸蓋的零件分解如圖3所示。拆裝應標記缸蓋零件，如跨接壓板、氣門(mén)和氣門(mén)彈簧所在氣缸號及拆卸位置。同時(shí)建議在缸蓋的燃燒表面上標出進(jìn)氣和排氣門(mén)的位置。借助油漆筆將正確的零件裝入正確的位置。

1、進(jìn)氣歧管的拆卸

      拆卸前應斷開(kāi)蓄電池接地線(xiàn)，排空冷卻液。拆卸進(jìn)氣歧管時(shí)，應斷開(kāi)或割開(kāi)所有電纜及拉索，安裝時(shí)必須按原樣復位。進(jìn)氣歧管和拆卸步驟如下：

① 拆卸冷卻液膨脹箱及軟管。

② 斷開(kāi)進(jìn)氣歧管空氣溫度傳感器連接器，從節氣門(mén)體上斷開(kāi)進(jìn)氣管。

③ 拆下進(jìn)氣溫度傳感器及氣節氣門(mén)控制單元插頭，再從霍爾傳感器上拉出插頭。

④ 拆下燃油歧管緊固螺栓，將帶噴油器的燃油歧管從進(jìn)氣歧管上拆下，并置于發(fā)動(dòng)機后面的干凈布上。

⑤ 從上部冷卻液管上拆下冷卻液軟管，從氣缸蓋后側的進(jìn)氣歧管及冷卻液管法蘭拆下下部冷卻液管緊固螺栓。

⑥ 拆開(kāi)進(jìn)氣歧管處的曲軸箱通風(fēng)軟管，拆卸進(jìn)氣歧管支架，如圖4所示。拔出機油標尺，擰開(kāi)法蘭處進(jìn)氣歧管緊固螺栓，折下進(jìn)氣歧管。用干凈布堵住氣缸蓋上的進(jìn)氣口。

2、氣缸蓋罩的拆卸步驟

① 拆卸發(fā)動(dòng)機氣缸蓋罩周邊部件。

② 擰開(kāi)隔熱罩及氣缸蓋罩處的曲軸箱通風(fēng)管緊固螺栓，將曲軸箱通風(fēng)管輕輕移向一側。

③ 拆卸正時(shí)帶上護罩。

④ 拔下點(diǎn)火線(xiàn)圈插頭，斷開(kāi)接地線(xiàn)，擰下點(diǎn)火線(xiàn)圈緊固螺栓。

⑤ 擰下氣缸蓋罩螺母，拆下氣缸蓋罩。

3、氣缸蓋的拆卸步驟

① 關(guān)閉開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)蓄電池接地線(xiàn)。排空冷卻液。

② 拔下燃油分配管上的輸油管和回油管,拆卸時(shí)要注意燃油系統是有壓力的,拆下后封閉管路,以免污染燃油系統。拆卸進(jìn)氣歧管的排氣歧管（三元催化器）。

③ 按順序拆下活性炭罐電磁閥、點(diǎn)火功率終端級及空氣質(zhì)量計的插頭。

④ 拔出軟管的接頭，拆下空氣濾清器殼體。拔下點(diǎn)火線(xiàn)圈上的插頭，拔下冷卻液溫度傳感器上的插頭。從缸蓋上打開(kāi)所有線(xiàn)路的卡箍，將電線(xiàn)置于一邊。

⑤ 拔出通向氣缸蓋后側熱交換器的冷卻液軟管（須先松開(kāi)連接法蘭上的保持器）。拆卸正時(shí)帶上護罩。通過(guò)曲軸正時(shí)帶輪上的中心螺栓，沿發(fā)動(dòng)機旋轉方向盤(pán)動(dòng)曲軸，將曲軸調至一缸上止點(diǎn)位置。

⑥ 用T45扳手松開(kāi)正時(shí)齒帶張緊裝置，向下壓正時(shí)帶張緊裝置，從凸輪軸正時(shí)帶輪上拆下正時(shí)帶，擰開(kāi)Torx螺栓，向前擺動(dòng)張緊板。

⑦ 拆卸氣缸蓋罩。

⑧ 擰下氣缸蓋螺栓，拆下氣缸蓋。

 

圖3  氣缸蓋零件分解圖

圖4  拆卸進(jìn)氣管支架分解圖

 

三、缸蓋總成及附件安裝

 

       缸蓋組件包括缸蓋、氣門(mén)、氣門(mén)導管、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)座鑲圈、跨接壓板和噴油器套筒。制造排氣門(mén)所用的材料能夠承受的溫度比進(jìn)氣門(mén)高。除材料不同外，進(jìn)氣門(mén)與排氣門(mén)的尺寸也不同。其中，采用槽頂缸套的發(fā)動(dòng)機必須使用缸蓋密封墊和防火圈，而采用平頂缸套的發(fā)動(dòng)機必須采用不帶防火圈的單體式缸蓋密封墊。不同對比如圖5所示。

1、進(jìn)氣歧管的安裝

      按與拆卸相反順序安裝進(jìn)氣歧管。安裝時(shí)要注意加注冷卻液，安裝后應注意還要進(jìn)行以下操作：

① 更換進(jìn)氣歧管和汽缸蓋之間的密封環(huán)。

② 更換噴油閥和進(jìn)氣歧管之間的密封環(huán)并用干凈的發(fā)動(dòng)機油略微浸潤。

③ 將燃油分配器與噴油閥插到進(jìn)氣歧管上并均勻壓入。

④ 注意進(jìn)氣歧管下部件和上部件之間密封環(huán)的正確安裝。

2、氣缸蓋罩的安裝

      按與拆卸相反的順序進(jìn)行。安裝時(shí)應特別注意：如果氣缸蓋襯墊損壞，應更換。

3、氣缸蓋的安裝步驟

      安裝氣缸蓋時(shí)，必須更換缸蓋螺栓、密封件、襯墊、自鎖螺母及有規定擰緊力矩的螺栓。若經(jīng)過(guò)修理，須仔細清除掉殘留在缸體及缸蓋上的襯墊，確保表面無(wú)劃痕或擦傷。仔細清除掉殘余研磨材料、金屬粒屑和布片，氣缸墊必須小心輕放。氣缸體上的缸蓋螺栓盲孔內不得有殘留機油或冷卻液。

① 安裝氣缸蓋前，必須將曲軸和凸輪軸轉到1缸上止點(diǎn)位置。將氣缸墊安放就位，注意缸體定位銷(xiāo)位置（如圖4所箭頭所示），進(jìn)氣側須可看見(jiàn)備件號。

② 將汽缸蓋側立，在氣門(mén)桿上擦少量機油后將其裝入各自的氣門(mén)導管內，決不能將缸序搞顛倒，是哪個(gè)缸的就裝入哪個(gè)缸。在拆的時(shí)候，就應該標明是第幾缸。

③ 把氣缸蓋放上面，用兩顆螺栓將其固定，再把剩余八顆螺栓用手擰進(jìn)去。按照拆卸的順序把螺栓用對角線(xiàn)方法檸好，并遵循“由內向外，左右交叉、前后交替”的流程規范操作。如圖6的順序分兩步擰緊氣缸蓋螺栓，第1次為60N·m；第2次用剛性扳手再擰1/2圈（允許分兩次擰1/2圈）。

④ 安裝氣缸蓋罩、多楔帶及張緊裝置。

① 要徹底清理螺栓孔內的污泥、積碳、冷卻液或機油等雜物和液體，必要時(shí)用絲錐清理螺紋，并用壓縮空氣吹干凈；

② 徹底清潔缸蓋螺栓，認真檢查螺栓，如果有裂紋、點(diǎn)蝕及頸縮現象就應報廢不能再繼續使用。用卡尺測量螺栓在自由狀態(tài)下的長(cháng)度，如果螺栓的塑性變形量超過(guò)1.5%就不能再繼續使用。需要注意的是，有些缸蓋螺絲是一次性的，只要拆卸過(guò)就必須更換。

③ 安裝汽缸墊，必須注意不要裝反了。如果氣缸墊本身有安裝標志，則按安裝標志進(jìn)行安裝；如果沒(méi)有安裝標志，對于鑄鐵缸蓋，卷邊朝向缸蓋，對于鑄鋁缸蓋，卷邊要朝向缸體，當缸蓋缸體均為鑄鋁時(shí)，卷邊朝向濕式缸套的凸沿。

④ 缸蓋螺栓在安裝前要在螺紋部分及法蘭支撐面處涂少許機油，以減輕螺紋副處的干摩擦；

⑤ 對于分體式缸蓋，在緊固缸蓋螺栓前要將分水管及進(jìn)氣管安裝到缸蓋上（不裝墊片），并按規定的力矩緊固，否則可能會(huì )由于缸蓋側面不在同一平面上而發(fā)生漏水或漏氣的故障；

⑥ 按技術(shù)規范緊固缸蓋螺栓。各種不同的發(fā)動(dòng)機及缸蓋螺栓的緊固方法及力矩是不同的，總的原則是：應從中間向兩側對稱(chēng)地擴展交叉進(jìn)行，分2--4次扭緊至規定扭矩，在發(fā)動(dòng)機熱車(chē)時(shí)再重復緊固；

⑦ 由于材料膨脹系數的不同，為了防止受熱后缸蓋螺栓的膨脹大于鑄鐵缸蓋的膨脹而使壓緊度降低，對于鑄鐵缸蓋要在發(fā)動(dòng)機達到正常工作溫度時(shí)再進(jìn)行第二次扭緊，鋁合金缸蓋由于其膨脹系數大于鋼，所以在發(fā)動(dòng)機熱起后，壓緊力會(huì )更大，故只需在冷態(tài)下一次扭緊即可。

⑧ 安裝各附屬件，特別是正時(shí)結構，注意不要跳齒、錯齒，凸輪軸安裝時(shí)螺絲要對稱(chēng)緊固。

 

圖5  不同柴油機的缸蓋密封墊安裝圖	圖6  柴油機缸蓋對準缸體示意圖
圖7  缸蓋螺釘潤滑和安裝示意圖	圖8  整體式12缸缸蓋螺釘擰緊順序

 

總結：

      進(jìn)行氣缸蓋修理時(shí)，必須更換相關(guān)的密封件、襯墊、自鎖螺母及有規定擰緊力矩的螺栓。安裝帶有凸輪軸的缸蓋時(shí)，必須用機油潤滑挺桿與凸輪的接觸面。氣缸塑料保護套必須在安裝氣門(mén)前才可拆掉。安裝新缸蓋或氣缸蓋襯墊時(shí)，必須放空舊冷卻液，然后加注新冷卻液。氣門(mén)座之間有裂紋的氣缸蓋，若裂紋最寬不超過(guò)3mm，則仍可使用，不會(huì )影響使用壽命。綜上所述就是氣缸蓋安裝的工藝流程，在這項作業(yè)中，要耐心細致地嚴格按技術(shù)標準去操作，特別是要嚴格按照發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)家規定的順序、扭緊力矩及扭緊方法去緊固缸蓋螺栓。只有這樣，才能保證氣缸高質(zhì)量的密封。

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