影響氣缸蓋墊片密封性能的原因分析

氣缸蓋密封性能的好壞，直接影響發(fā)動(dòng)機的技術(shù)狀況，嚴重時(shí)，發(fā)動(dòng)機的功率急劇下降，甚到無(wú)法工作。如當氣缸墊燒損后，發(fā)動(dòng)機的氣缸壓縮力不足，其轉速明顯下降，并伴有排氣管冒煙(白煙)，水 箱中有氣泡產(chǎn)生(且冷卻水消耗過(guò)快)，水面上積有機油泡沫等現象。許多機手不知道氣缸墊片損壞的原因，只知道更換新的氣缸墊片，結果氣缸墊片連續燒損。更換發(fā)動(dòng)機氣缸墊片是一項慎之又慎的工 作。對于維修技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，也是一項難度很大的工作。如果不按要求使用氣缸墊片、或不按照正確的操作方法裝配氣缸墊片或裝配前不做出正確的檢查并找出其損壞的原因，所做密封的效果也肯定不 會(huì )理想。本文分析了影響氣缸蓋密封質(zhì)量的原因及應采取的一些措施。

一、氣缸墊片的使用與安裝不正確

氣缸墊片是裝在發(fā)動(dòng)機氣缸體和氣缸蓋之間，它的作用是保證燃燒室的密封，防止燃氣、冷卻水和潤滑油躥漏。所以，氣缸墊片的使用與安裝不合乎要求，就直接影響氣缸蓋的密封可靠性和氣缸墊 使用壽命。

為了保證密封質(zhì)量，選用的氣缸墊片必須與原氣缸所配的規格和厚度相同，表面應平整，包邊貼合牢固，并且沒(méi)有劃痕、凹陷、折鄒以及銹污等現象。否則，就會(huì )影響氣缸蓋的密封質(zhì)量。

在更換氣缸墊片時(shí)，應在冷機時(shí)進(jìn)行，氣缸蓋有正反面之分，正面比較光滑，反面比較粗糙，裝配時(shí)應注意。由于氣缸墊片缸口卷邊一面(反面)有凸出量，對與它接觸的平面會(huì )造成壓痕變形。因此 ，安裝時(shí)卷邊的一面(反面)應朝向易修整的接觸面或硬表面(一般氣缸蓋與氣缸體均為鑄鐵時(shí)，卷邊(反面)應朝向氣缸蓋;若氣缸蓋為鋁合金，缸體為鑄鐵，卷邊(反面)應朝向氣缸體。)，且定位孔應對準 氣缸體的定位銷(xiāo)。對一些高強化、大功率增壓型進(jìn)口柴油機，所使用的純金屬氣缸墊片，安裝時(shí)有記號(如TOP或UP)一面應朝向氣缸蓋(不得用普通缸墊代替)。且缸口、油道口及水道處的彈性凸筋必須完 好。

另外，對重新使用的氣缸墊片，因彈性降低以及變形等影響，其密封性能和使用性能將受到影響。所以，一般情況下，氣缸墊片不要重復使用。若要重復使用舊的氣缸墊片時(shí)，在裝配前可放在廢機 油中加熱到100℃煮0.5H左右。這樣可You效地使氣缸墊片內石棉膨脹，恢復其彈性性能，提高密封性和使用可靠性。

二、氣缸蓋的輕微跳動(dòng)

氣缸蓋的輕微跳動(dòng)是在壓縮和燃燒壓力的作用下，氣缸蓋試圖從缸體上分離所造成的結果。這些壓力拉長(cháng)了氣缸蓋連接螺栓，因此導致氣缸蓋相對與缸體有一個(gè)輕微的跳動(dòng)。這種輕微的跳動(dòng)就會(huì )使 氣缸蓋密封墊片發(fā)生放松和壓緊的過(guò)程，從而加快了氣缸蓋密封墊片的損壞，影響其密封性能。在正常的情況下，這種輕微的跳動(dòng)是非常微小的，幾乎等于零。那么，在正常情況下，它對氣缸密封性能 的影響也是非常微小的，幾乎等于零。但是，在非正常的情況下，這種跳動(dòng)對氣缸的密封性能的影響就顯得非常明顯了。

如果氣缸蓋連接螺栓沒(méi)有擰緊到規定的扭矩數值，那么由這種輕微跳動(dòng)而引起的氣缸墊磨損就會(huì )發(fā)生得更快、更嚴重。若連接螺栓過(guò)松，就會(huì )導致氣缸蓋相對與缸體的跳動(dòng)量增加。如果連接螺栓被 擰的過(guò)緊，那么就會(huì )造成連接螺栓的受力超過(guò)它的屈服強度 ，從而導致連接螺栓的拉長(cháng)超過(guò)它的設計容限值，這樣也會(huì )造成氣缸蓋的跳動(dòng)量增加，加速氣缸蓋密封墊的磨損。使用正確的扭矩規定值 ，且按照正確的次序擰緊連接螺栓，就可以使氣缸蓋相對與缸體的跳動(dòng)降低到 小，從而保證氣缸蓋的密封質(zhì)量。 　　三、氣缸蓋或缸體平面度過(guò)大

翹曲和扭曲是氣缸蓋常常出現的問(wèn)題，也是造成氣缸墊片屢燒的主要原因。特別是鋁合金氣缸蓋表現得更為突出，這是因為鋁合金材料具有很高的熱傳導效率，同時(shí)氣缸蓋與氣缸體相比，又顯得比 較小和薄，那么鋁合金氣缸蓋的溫度上升得快。當氣缸蓋變形時(shí)，它與缸體平面接合就會(huì )不嚴實(shí)，那么，氣缸的密封質(zhì)量就下降，造成漏氣而燒壞氣缸墊片，從而進(jìn)一步使氣缸的密封質(zhì)量惡化。如果氣 缸蓋出現嚴重的翹曲變形的話(huà)，就必須將其更換掉。

在發(fā)動(dòng)機大修或更換氣缸墊片時(shí)，均應對氣缸蓋和缸體的接合面仔細進(jìn)行檢查。其一般標準要求為：對于整體式氣缸蓋，在氣缸蓋橫向全長(cháng)與縱向長(cháng)度為300MM范圍內平面度≯0.1MM;對于分開(kāi)式氣缸 蓋，在氣缸蓋橫向全長(cháng)與縱向全長(cháng)范圍內平面度≯0.15MM。氣缸體在其橫向全長(cháng)與縱向長(cháng)度小于600MM的范圍內，其平面度≯0.05MM;氣缸體在其橫向全長(cháng)與縱向長(cháng)度大于600MM的范圍內，其平面度≯ 0.10MM。對于氣缸蓋及缸體平面度超出要求的，應進(jìn)行修整以達到技術(shù)要求。

四、氣缸表面冷卻不均勻

氣缸表面不均勻冷卻會(huì )形成局部熱點(diǎn)。局部熱點(diǎn)會(huì )導致氣缸蓋或氣缸體上小區域的金屬產(chǎn)生過(guò)度膨脹，這種膨脹會(huì )使氣缸蓋密封墊片遭到擠壓并損壞。由于氣缸墊片的損壞導致泄露和腐蝕的產(chǎn)生， 并 終被燒穿。

如果在還沒(méi)有找到產(chǎn)生局部熱點(diǎn)的原因的時(shí)候，就更換了氣缸墊片，這將是無(wú)濟于事的，因為更換的氣缸墊片 后還是會(huì )被燒壞的。局部熱點(diǎn)還會(huì )導致氣缸蓋本身產(chǎn)生額外的內應力，其結果使氣缸 蓋出現裂紋。如果工作溫度超過(guò)了正常的溫度，局部熱點(diǎn)還將產(chǎn)生不可思議的嚴重的負面影響。任何過(guò)熱情況都會(huì )導致氣缸體鑄鐵件產(chǎn)生 性的扭曲變形。

由于局部熱點(diǎn)產(chǎn)生的過(guò)度擠壓，會(huì )使密封墊片上受損壞的部位顯著(zhù)地變薄。變薄的程度可以通過(guò)下述測量方法進(jìn)行驗證：用測微計測量失效密封墊片受損壞部位的厚度，然后把測出來(lái)數據與密封墊 片上其它部位的數據進(jìn)行比較。

如果通過(guò)你的檢查發(fā)現在密封墊片上有被擠壓的跡象，這時(shí)，就應該進(jìn)一步檢查氣缸蓋和氣缸體的相應表面，檢查在其相應表面是否有表面損傷。用直尺和塞尺測量氣缸蓋和氣缸體各表面的平面度 ，如果任何一個(gè)表面受到損傷或出現不平現象，在安裝密封墊片時(shí)，必須重新修復這些表面，以保證良好的密封性。

五、由冷卻液中的添加劑相關(guān)的問(wèn)題

當冷卻液中加入冷卻劑時(shí)，就有可能會(huì )產(chǎn)生氣泡。冷卻系統中的氣泡會(huì )導致氣缸蓋密封墊片失效。當冷卻系中有氣泡時(shí)，冷卻液便不能在系統中進(jìn)行正常的循環(huán)，因此發(fā)動(dòng)機就得不到均勻的冷卻， 就會(huì )出現局部熱點(diǎn)，使氣缸墊片損壞，導致密封不良。所以，為了能夠實(shí)現發(fā)動(dòng)機的均勻冷卻，加入冷卻劑時(shí)，必須把空氣排出發(fā)動(dòng)機。

有時(shí)，冷卻劑可能會(huì )對雙金屬材料的發(fā)動(dòng)機氣缸蓋密封墊片產(chǎn)生一些問(wèn)題。例如將防腐劑加進(jìn)到冷卻劑中，可以來(lái)保護各種不同的金屬。但在雙金屬材料發(fā)動(dòng)機中，這種添加劑 后會(huì )形成鋁酸鹽， 而鋁酸鹽則會(huì )附著(zhù)在散熱器管的內壁，這就會(huì )降低冷卻系統的冷卻效果，還可能導致密封墊片失效。在這種情況下，就需要對管路進(jìn)行完全徹底的清洗。在更嚴重的情況下，如管路發(fā)生堵塞時(shí)， 的 辦法就是更換散熱器了。在散熱器剛出現問(wèn)題時(shí)，就更換散熱器，要比在發(fā)動(dòng)機受損后，在檢查或更換氣缸蓋的密封墊片的時(shí)候再更換散熱器，通常要經(jīng)濟和簡(jiǎn)單的多。

有的機手在冬季使用防凍液，夏季時(shí)改用水，認為這樣經(jīng)濟實(shí)惠。其實(shí)這樣做后患無(wú)窮，因為水中的礦物質(zhì)易產(chǎn)生水垢而粘浮在水套、散熱器和水溫傳感器，使發(fā)動(dòng)機溫度控制失準而導致過(guò)熱，甚 到引起發(fā)動(dòng)機氣缸墊沖壞、氣缸蓋翹曲變形、拉缸和燒瓦等故障。因此，在夏季也應使用防凍液。

六、柴油機維修、裝配質(zhì)量差

發(fā)動(dòng)機的維修及裝配質(zhì)量差，是導致發(fā)動(dòng)機氣缸蓋密封質(zhì)量的主要原因，也是造成氣缸墊片燒損的主要因素。為此，在修配發(fā)動(dòng)機時(shí)，要嚴格按照有關(guān)要求去做。要正確拆裝氣缸蓋。氣缸蓋拆裝是 否正確，是延長(cháng)氣缸墊的使用壽命和防止氣缸蓋變形的重要保證。

在拆裝氣缸蓋時(shí)，應在冷機狀態(tài)下進(jìn)行，嚴禁在熱機狀態(tài)下拆卸，以防氣缸蓋出現翹曲變形。拆卸時(shí)應從兩邊向中間對稱(chēng)分多次逐漸松開(kāi)。若氣缸蓋與氣缸體結合牢固取下困難時(shí)，嚴禁用金屬物敲 擊或用尖銳硬器物嵌入縫口硬撬(You效的方法是用啟動(dòng)機帶動(dòng)曲軸旋轉或搖轉曲軸旋轉，靠氣缸內產(chǎn)生的高壓氣體將其頂開(kāi))，以防劃傷缸體與氣缸蓋的接合面或損傷氣缸墊。

在裝配氣缸蓋時(shí)，首先要除去氣缸蓋與氣缸的接合表面及氣缸體螺栓孔內的油污、炭粒、鐵銹和其它雜質(zhì)，并用高壓氣體吹干凈。以免產(chǎn)生螺栓對缸蓋的壓緊力不足。在緊固氣缸蓋螺栓時(shí)，應分3— 4次由中間向兩邊對稱(chēng)擰緊， 后一次要達到規定的扭力矩，且誤差≯2%，對于鑄鐵氣缸蓋在熱機溫度達到80℃后，應按規定力矩再重新擰緊連接螺栓。而對于雙金屬材料發(fā)動(dòng)機，就應該在發(fā)動(dòng)機冷卻以 后，再進(jìn)行這樣的重新擰緊操作。

七、選用不適當的燃油

由于不同結構類(lèi)型的柴油發(fā)動(dòng)機，對柴油的十六烷值有不同的要求。如果選用的燃油不合乎要求，不僅會(huì )造成經(jīng)濟性和動(dòng)力性下降，而且還會(huì )引起柴油發(fā)動(dòng)機大量的積炭或不正常的燃燒，導致機體 局部溫度過(guò)高，造成氣缸墊及機體的燒蝕，使氣缸蓋的密封性能下降。所以，柴油發(fā)動(dòng)機的柴油十六烷值的選用必須符合使用規定要求。

八、柴油機使用方法不當

有一些機手因怕發(fā)動(dòng)機熄火，故在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機時(shí)，總是連續猛轟油門(mén)，或當發(fā)動(dòng)機一啟動(dòng)時(shí)就讓發(fā)動(dòng)機高速運轉，以此來(lái)維持發(fā)動(dòng)機的工作狀態(tài);在車(chē)輛行駛過(guò)程中，經(jīng)常脫檔熄火滑行，而后掛檔強 制啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。在這樣情況下工作的發(fā)動(dòng)機不僅增加了發(fā)動(dòng)機的磨損，而且使氣缸內的壓力急劇上升，極易沖壞氣缸墊片，導致密封性能下降。另外，發(fā)動(dòng)機經(jīng)常超負荷地工作(或點(diǎn)火過(guò)早)，長(cháng)時(shí)間爆 震燃燒，造成氣缸內的局部壓力和溫度過(guò)高，此時(shí)也損壞氣缸墊片，使其密封性能下降。