发动机气缸盖常见故障的检修

柏能弟卢成正

东风柳州汽车有限公司柳州545005

摘要：气缸盖结构复杂，壁厚不均匀，在高温高压下各部位热负荷极不均匀，所有这些都会引起热应力的产生，同时，还承受很大的机械应力的作用。气缸盖的工作条件相当恶劣，常发生气缸盖裂纹和底平面翘曲变形等故障。

关键词：发动机；气缸盖；常见故障；检修

1气缸盖拆装注意事项

拆卸发动机气缸盖时，必须先拆下进排气歧管、火花塞等气缸盖上有关附件，然后再分别将气缸盖拆下。若没有可靠的吊装设备，把进、排气歧管与两个气缸盖总成一齐拆卸时，要特别注意，避免用力过重而损坏气缸盖衬垫。冷机时，按交叉顺序，分2～3次将气缸盖螺栓旋松拧下。气缸盖装复时，要注意每个缸盖的第一、三缸火花塞孔下部，各有一个定位销孔，要与缸体上的定位销对准。同时，气缸垫也是以这两个定位销孔定位，以保证缸孔、水道孔、油道孔、螺栓孔均能准确地对准。

注意气缸盖螺栓有两种结构，与气门室罩盖边缘的密封胶垫距离很近处，须装小尺寸的圆台肩螺栓，因为只能用小尺寸台肩，否则会挤破密封垫，造成机油泄漏。其余螺栓都是大尺寸圆台肩螺栓。气缸盖螺栓应按拆解相反顺序分2～3次从中心向两侧交叉均匀拧紧，以保证气缸垫从中心向两侧展平。气缸盖螺栓的拧紧力矩为170～190N•m。但要注意拧紧时应使拧紧力矩全部转化为对缸垫的压紧力。当螺栓和螺栓孔出现摩擦，或螺栓制造质量低劣，圆台肩平面与螺栓中心线的垂直度达不到要求，螺杆及螺纹本身变形，甚至缸体螺栓孔中存有油痕，铁屑未清理干净时，均会造成缸盖螺栓拧紧时的假力矩，此时，拧紧力矩突然达到规定值，但缸盖并未压紧缸垫。因此，使用的缸盖螺栓必须是质量合格的零件，装配时还应在螺纹部分先涂抹一些机油，以减少摩擦力，使螺栓的拧紧力矩能真正变成可靠的压紧气缸垫的压力。

2气缸盖底平面不平

2.1原因

（1）缸盖螺栓固定螺母没按规定顺序扭紧，扭矩过大或扭矩不均。（2）缸垫烧损，缸盖受燃气吹拂或烧损严重。（3）缸垫漏水，缸盖锈蚀严重。（4）缸套台肩凸出缸体平面超过规定值，并且各缸凸出量相差悬殊。

2.2缸盖平面的检验

缸盖平面的翘曲、烧蚀和锈蚀情况，只有在经过彻底清理并经砂布打磨后才能进行检验，一般用精密直尺和厚薄规检验。除活塞顶对应部位外，其余任何部位，像东方红－802型拖拉机的气缸盖，0．10mm厚薄规不得在缸盖和直尺间通过；一柴小型柴油机的缸盖，0．05mm厚薄规不得在缸盖和直尺间通过。否则，缸盖就应刮磨或刨铣平面。

2.3缸盖平面的修复

轻微的可用刮刀刮研；较重的可在平面磨床上磨削；严重的可在刨床上刨削或在铣床上铣削。刮研、磨削、刨削后，允许有不大于1cm2的未加工处，但距孔眼或其它轮廓边缘均应大于20mm。对局部烧蚀、锈蚀过于严重处用挖补法修复。基于气门杆顶端、摇臂和推杆到凸轮之间的尺寸将缩小，摇臂的几何位置将改变等原因，可从缸盖一平面上切除的金属量是有限的。无论哪种修复方法，在确保达到技术要求的情况下，加工量应尽量少。一般累计加工量（与新的比）不得大于0．5～1．0mm。磨削和刨削时，必须将缸盖调平。

气缸盖的翘曲，可用敲压法校正。敲压法修复发动机气缸盖的方法是：先将厚度约为变形量4倍的钢片垫放在气缸盖与平板之间。把压板压在气缸盖中部，拧紧螺栓，使气缸盖中部的平面贴在平板面上，用小铁锤沿气缸盖筋上敲击，以减小受压变形时产生的内应力，停留5min后，将压板移装到全长1/3处敲击，再移到另一端1/3处进行敲击。气缸盖平面翘曲后，也可用磨削法来修整，但每次磨削缸盖厚度有所变薄，燃烧室容积变小，压缩比增大，从而引起发动机的爆燃。因此，磨削不能超过一定厚度。如桑塔纳发动机缸盖高度极限值为132．60mm。气缸盖变形经过磨削后易出现燃烧室容积不等的现象，其容积变化值，一般不应大于同一发动机各燃烧室平均值的4%。对于汽油机燃烧室容积一般不应小于原厂规定的95%。否则，会出现怠速工作不稳和增加爆燃倾向。所以气缸盖修整后，应对燃烧室容积进行测量。

3气缸盖裂纹

3.1产生原因

（1）使用管理不当，柴油机过热时，突然加冷水；或在冷态下急剧加热（柴油机启动后不暖机又急剧增加负荷）；供油时间不对，产生早燃或爆燃，造成缸盖温度过高等，致使缸盖热胀冷缩而产生裂纹；寒冷季节，停车熄火后，马上放掉冷却水或没有放净，使缸体和缸盖由热骤冷或因剩余冷却水而冻裂。（2）冷却系统水垢太多，散热效率差，局部高温而使缸盖产生裂纹。（3）修理时，气缸盖螺栓没有按规定顺序、规定扭矩拧紧，或各螺栓拧紧程度不一致，造成缸盖、缸体受力不匀而产生裂纹。（4）缸盖材料问题，如铸造应力和材质缺陷等，会出现应力集中使其产生裂纹。

3.2检查方法

气缸盖裂纹一般发生在与气缸体接合平面、气门导管孔、气门座圈孔、喷油器孔、冷却水套壁等处。可用水压试验、气压试验、着色法和磁力探伤等方法进行检查。（1）水压试验。要求在0．3～0．4MPa的压力下保持5min。（2）着色法检查裂纹。把缸盖浸入煤油或煤油的着色溶液（质量分数为65%煤油、30%变压器油、5%松节油加少量红丹油）中，2h后取出，擦干表面油迹，涂以薄层浆状白粉，然后烘干，如有裂纹会显示黑色（或颜色）线条。（3）气压试验。用气泵或打气筒向注满水的水套内充气，应在充气软管和气缸体水管接头处装一单向阀门，以防水气倒流。

3.3修理方法

修理有裂纹的气缸盖，要根据裂纹的大小、产生的部位和气缸盖的材质而定。通过各种检验，一旦发现气缸盖底面和其他部位有裂纹时，不管是多么细小的裂纹，都要用钳工锉、砂轮或油石等工具进行彻底清除，否则这些小裂纹就会很快扩展，以致裂穿。对于气缸盖上的细小裂纹，经过处理可以彻底消除的，可以继续使用。如果裂纹比较严重，则只能更换新的气缸盖。

结束语

气缸盖的工作条件相当恶劣，易产生裂纹、底平面翘曲变形等故障，本文对这两种故障进行了分析，讲述了检测与维修方法，以提高气缸盖的检修质量。

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