宋濤
摘 要:通過對柴油機機體常見損傷變形和裂紋產(chǎn)生原因、檢查方法、修理方法的介紹,為柴油機修理人員提供參考,以提高柴油機修理質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:柴油機;機體;常見損傷;檢修
中圖分類號:TK428??????? 文獻標(biāo)識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.076
柴油機的汽缸體與曲軸箱制成一體的叫機體。它是內(nèi)燃機的骨架,內(nèi)燃機的大部分系統(tǒng)和機構(gòu)都裝在它的內(nèi)部孔穴中或外部的平面上。內(nèi)燃機工作時,由于承受較大的力和轉(zhuǎn)矩,機體應(yīng)有足夠的剛度和強度。機體一般為整體鑄造件,由高強度的灰鑄鐵鑄造,經(jīng)機械加工而成。機體內(nèi)加工有垂直座孔,用于裝配汽缸套。鑄有用于冷卻內(nèi)燃機的冷卻水套和水孔,以及為增強機體剛度的水平隔壁和加強筋。在機體內(nèi)還加工有主軸承座孔、凸輪軸套安裝孔、挺柱孔、油道孔等。機體的上、下、前、后和左、右都加工有安裝平面,上平面裝配缸墊和缸蓋,下平面裝配油底殼,前平面裝配正時齒輪室,后平面裝配飛輪殼,左、右平面分別裝有機油濾清器、燃油濾清器等。
機體使用中常見損傷是變形和裂紋,這兩種損傷都要給予足夠的重視。機體變形量一旦超過允許極限,若不及時修復(fù)或更換,將會嚴重地影響發(fā)動機正常工作。機體裂紋會造成冷卻水外漏,使柴油機缺水過熱,或水流入油底殼,使機油變質(zhì)。
1 機體變形
(1)發(fā)生部位與危害。①汽缸體上平面翹曲變形后,會造成汽缸蓋無法壓緊汽缸墊而使熱燃氣沖出燒壞缸墊,造成柴油機壓縮力不足而出現(xiàn)啟動困難、功率不足等。②主軸承座孔同軸度及圓變形過大后,會破壞主軸頸與主軸承的正常配合關(guān)系,使其配合間隙改變或過大或過小,潤滑油膜也難以形成,易產(chǎn)生干摩擦而發(fā)生“燒瓦、抱軸”。③汽缸孔中心線與主軸承孔軸心線垂直度因變形超差,會導(dǎo)致活塞“偏缸”,汽缸磨損。④缸套定位臺肩接合翹曲變形,這將導(dǎo)致汽缸套可能發(fā)生歪斜、變形,而發(fā)生汽缸早期磨損。
(2)產(chǎn)生的原因。①修理裝配汽缸蓋時,未按規(guī)定的順序和扭矩擰緊汽缸蓋,在發(fā)動機工作中因燃氣壓力、曲柄連桿機構(gòu)往復(fù)運動的作用力及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力作用,使汽缸體與汽缸蓋受力不均而發(fā)生變形。②柴油機長時間超負荷工作,使柴油機過熱且各部位受熱不均勻而發(fā)生變形。③修理時,硬敲、亂打等都將增加缸體或缸蓋的變形可能性。
(3)變形的檢查。拆出缸套、缸蓋螺栓,將小平臺或標(biāo)準(zhǔn)缸蓋涂抹紅丹油,再與機體上平面相磨,檢查接觸印痕,從而判斷平面的平面度大小。用著色法檢查機體的平面時要求著色點應(yīng)均勻分布,且接觸面積應(yīng)占總面積的80%以上。
(4)修理方法。當(dāng)平面的平面度超過0.15 mm·m-1時,應(yīng)用平臺著色拖研,根據(jù)著色情況進行人工修刮,要求每平方厘米面積上有2~3個著色點為合格,也可在磨床上磨平。
2 機體裂紋
(1)發(fā)生部位與危害。①裂紋多發(fā)生在相鄰兩汽缸安裝孔之間、進排氣門之間、燃燒室與氣門座之間的過梁處、水套壁、水道孔、主軸承座螺孔和汽缸蓋螺栓固定孔等處。②破洞和樹枝狀裂紋多發(fā)生在機體的中部和下部。機體裂紋出現(xiàn)后,將導(dǎo)致發(fā)動機滲水、漏氣,燃燒不良,功率下降,甚至引起“燒瓦”故障。
(2)產(chǎn)生的原因。①發(fā)動機長時間缺水工作,或超負荷工作導(dǎo)致機體過熱,或因水垢太厚導(dǎo)致機體過熱,此時突然加入冷卻水易造成機體“熱裂”。②寒冷的冬季,將大量熱水突然加入而引起機體“炸裂”。③冬季放水不凈或忘記放出冷卻水而導(dǎo)致機體“凍裂”。④曲軸、連桿斷裂發(fā)生的搗缸事故將機體“撞裂”。⑤拆裝不當(dāng)或機械事故導(dǎo)致機體“破裂” 。
(3)裂紋的檢查。①噴燈加熱法,即用噴燈加熱被檢查表面,由于熱脹冷縮的緣故,裂紋的部位和長度即可被查出。②浸油檢查法,即將零件浸入或涂刷柴油、苯等滲透性強的溶液,使溶液滲入零件上有裂紋或疏松的地方,然后擦凈表面溶液,立即涂上一層白粉,再用錘子輕敲零件,從缺陷處滲出的溶液即可發(fā)現(xiàn)裂紋產(chǎn)生的部位。用此法可查出寬度大于0.01 mm、深度大于0.03 mm的裂紋。
(4)修理方法。①補板法。此法適用于強度要求不高,且裂紋或破洞比較集中的機體外部修理。該方法是在裂紋兩端各鉆直徑為3~5 mm的止裂孔,選用厚度為2~4 mm,大于裂紋或破洞外輪廊邊緣15~20 mm的紫鋼板或低碳鋼板為補板,并在距補板邊緣7~10 mm的四周鉆M6螺孔,孔距為20~25 mm;然后,在補板與機體之間涂上環(huán)氧樹脂膠粘劑,用螺釘把補板緊固在機體上。②膠接法。此法用于汽缸體內(nèi)部裂紋的修復(fù)。膠接前,先用油石或銼刀在裂紋部位磨出寬為25 mm,比裂紋長30 mm的工作面,并清洗干凈;然后,在工作面上涂0.1? mm厚的粘結(jié)劑,貼第一層0.15~0.2 mm厚的銅皮;此后,在第一層銅皮上涂與前次同樣厚的粘結(jié)劑,再貼第二層銅皮。同樣,可貼上第三層銅皮。③ 電焊法。此法適用于修復(fù)受力較大部位的裂紋。一般焊法是:先在裂紋兩端各鉆一個止裂孔,并順著裂紋開出坡口,坡口的深度一般為工件厚度的2/3為宜;之后,可選用鑄鐵或合金焊條(坡口槽深為6~7 mm時,可選用 4 mm的焊條)用100~150 A的電流進行焊接。施焊時,根據(jù)焊縫長短、坡口大小,分段分層施焊。每焊完一段,用小錘輕輕敲擊,以碾展焊縫,松馳焊接應(yīng)力。當(dāng)溫度降至20~50 ℃(不燙手)時,再施焊第二層、第三層,直至焊平為止。