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柴油機缸套斷裂的原因分析

出處:pcauto
責任編輯:firefly

[03-8-16 11:42] 作者:TE


1.柳發6105QB型柴油發動機氣缸套經常斷裂的原因分析及對策
  
柳發6105QB型柴油發動機氣缸套斷裂是比較特殊的故障。
  
一般來說,此類故障在發動機維修后出現。柳發 6105QB型氣缸蓋為一缸一蓋,6只缸蓋都相同。在其工作狀態下,某一缸的氣缸套于支承肩下退刀槽處顯圓周型斷裂。故障出現時,冷卻水從車輛散熱器口噴水(由氣缸壓力壓人冷卻系統而形成)。若需檢查是哪一缸缸套斷裂,可將缸蓋上的分水管總成拆下,再起動發動機,如哪一缸的分水管出口噴水,即可斷定該缸氣缸套斷裂。
  
為什么柳發 61OSQB型柴油發動機會經常斷裂氣缸套,并且是在氣缸套支承肩下退刀槽處斷裂呢?下面著重分析故障原因:
  
(1)氣缸體在鑄造時,每個缸孔鑲氣缸套的上臺階位置高度不一樣,相對氣缸套而言,鑲氣缸套的上止口位置過高,大約在20-3Omm。使氣缸套凸肩凸出氣缸體頂面平面過高,按規定其高出值不得超過0.07mm-o.11mm,否則將會使氣缸套斷裂。
  
在使用維修過程中,一般只顧換新缸套,沒有注意到這個問題,致使裝上的新氣缸套在發動機運行工作后發生斷裂。有人誤以為是新氣缸套質量有問題,結果換上新氣缸套,這種問題還是不能根除。事實上,當裝上缸蓋擰緊螺栓以后,氣缸體承裝氣缸套臺階過高,使氣缸套上的凸肩隨之增高,氣缸蓋難以貼合,缸蓋螺栓的扭緊力矩全部作用于氣缸套的凸肩上,氣缸體平面承受力降低,導致氣缸套文承肩處被迫壓斷。
  
(2)氣缸墊缸口護圈過厚。一般氣缸墊缸口采用雙層護圈,包在中心板的兩面。如果氣缸墊缸口護圈過厚,擰緊缸蓋螺栓時,其擰緊力矩和氣缸蓋的壓力全部作用于氣缸蓋的上支承肩上,致使氣缸套被迫壓斷。
  
(3)氣缸體承裝氣缸套的上臺階不清潔,積炭過多,致使氣缸套支承肩相應增高,使氣缸套被迫壓斷。
  
(4)氣缸套的質量因素。由于一些氣缸套制造時上支承肩厚度不一致,有些氣缸套上支承肩過厚,使氣缸套被迫壓斷。
  
2.玉柴6105QC型柴油發動機氣缸套斷裂特殊故障分析與排除
  
一臺玉柴6105QC型柴油發動機維修時更換了新的氣缸套和氣缸墊,發動機修竣后試機不到1分鐘,發動機相鄰的第二、三缸兩只氣缸套被打碎了。當時,懷疑是新裝配的氣缸套有質量問題,沒有考慮到其他因素,結果又裝上兩個新氣缸套,發動機起動后,這兩個氣缸套又破碎了。經認真檢查,發現新氣缸套的凸臺外徑為Φ15mm,而氣缸墊的缸口直徑僅Φ112.5mm。在裝配時,氣缸墊的缸口不能套進氣缸套的凸臺,使氣缸墊的內圈邊緣壓在氣缸套的凸臺上。當裝上氣缸蓋擰緊螺栓以后,氣缸蓋的壓力直接作用于氣缸套的凸臺上,氣缸套的支承肩上面沒有承受壓力,壓力反而全部集中在Φ105-115的凸臺上,而發動機的氣缸體對氣缸套的支承力卻在Φ112-128mm的支承肩下面。兩力錯位,且方向相反,因而增大了彎曲力矩。氣缸套就被壓斷。
  
玉柴6105QC、6105QA是玉柴6105Q型柴油發動機的變形產品,其氣缸套與氣缸墊的規定尺寸是不同的。老式氣缸套的凸臺直徑Φ111mm,這是6105Q型渦流式柴油發動機上的氣缸套,這種發動機已很少了。如這種柴油機選裝的氣缸墊,其缺口直徑為Φ112.5mm,兩者的間隙僅為1.5mm。由于此種柴油機的氣缸體上沒有裝氣缸墊的定位套,氣缸蓋螺栓為雙頭M14mm,其光桿直徑Φ12.9mm,氣缸墊上的螺栓孔徑為Φ15mm,兩者間隙為2.1mm,它較氣缸套凸臺與氣缸墊缸口的間隙要大O.6mm,因此氣缸蓋螺栓不能起到定位氣缸墊的作用。如安裝氣缸墊、氣缸蓋稍不小心,氣缸墊的缸口沒有完全套上凸臺,而其缸口內圈邊緣壓在氣缸套的凸臺上。擰緊氣缸蓋螺栓時,氣缸蓋壓著氣缸墊缸口內圈和凸臺,同樣也造成氣缸套斷裂。
  
在維修玉柴6105型柴油發動機時,要注意氣缸套與氣缸墊的正確匹配,以免發生故障。下面介紹幾種匹配關系(也適應湖動6lOS系列發動機,尺寸規格相同):
  
(1)凸臺外徑為Φ115mm的氣缸套可以與缸口直徑為Φ17mm的氣缸墊相匹配;
  (2)凸臺外徑為Φ111mm的氣缸套可以與缸口直徑為小Φ125.5mm的氣缸墊相匹配。
  (3)凸臺外徑為Φ11mm的氣缸套可以與缸口直徑為中Φ117mm的氣缸墊相匹配。

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