柴油机气缸盖裂纹的预防及修复
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不好 ， 在此 鼻梁三 角 带 有 飞边 、 砂 等 的堵 塞 ， 使 粘 致
梁部 位得 到缓解 ， 且这 种 燃 烧 室喷 油 嘴 布 置在 正 而 中间 ， 于 ４个气 门布置 ， 中间高 温 区可以布置 宽 利 使 敞 的水 道 ， 得 良好 的冷却 条件 ， 获 此种发 动机 缸盖产
劳损 坏 ， 即热疲劳 ， 导致 大部分 缸盖裂 纹都产 生在鼻 梁 部位 ， 即进 、 气 门之 间 ， 喷油 嘴座 孔和进 、 排 或 排气 门座孔之 间 ， 造成气 缸 漏气 、 漏水 ， 烧坏 缸垫 ， 降低发
缸盖水 套 结 构 设 计 好 坏 直 接 影 响到 缸 盖 的散 热 ， 产生 裂纹 的几 率 有重 要 的影 响 。水套 结 构设 对 计应 尽可 能宽 敞 ， 到水 流畅通 ， 作 切忌 死 角 ， 以免造 成蒸 气泡 滞 留而 引起 局 部过 热 。减 薄 气 门之 间 （ 鼻 梁区） 的壁 厚 ， 则气 门之 问 的温 度 每 减少 单 位 厚度 ，
Ｓ。三 角带热 量是 泡 核 沸腾 的方 式传 热 ， 处 有较 ） 此
大的水 流速 ， 可以把产 生的泡 核不 断带走 ， 强冷却 增
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农 机 使 用 与 维 修
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效果 ， 同时能 冲刷 冷 却 水 中 的泥沙 、 屑等 杂 质 ， 铁 不 会造成堵 塞 。可通过小 隔 板引 流 ， 冷却 喷水管 ， 装 气 门之 间钻孔 （ 孔 直 径 约 为 气 缸 直 径 的 １％） 方 钻 ０ 等
口燃 烧室 ， 这样燃气 不 会集 中喷刷在 缸盖 中央 ， 鼻 使
柴 油机气缸 盖 的 材料 多 为铸 铁 ， 缸盖 上 装 有 气 进、 排气 门 ， 油嘴 等各种 零部件 ， 喷 构造复 杂 ， 直接 接 受高温 燃烧气 体 的压 力作 用 ， 生高 机 械应 力 及 热 产 应力 ， 特别是 正对燃 烧室 的缸盖 中心部位 ， 热负荷 非 常 大。 由于在 中心 部 位 布 置冷 却 水套 的困难 性 ， 往 往使水 道狭窄 、 流 不 畅 。如设 计 不 妥或 铸件 质 量 水
动机 的经 济性 、 力性 ， 至发生重 大事故 。 动 甚
１ 影响裂纹 的 因素
降温量约 为 ｌ￣／ ｍ， 减 薄必 须 在 保证 承 受 缸盖 ＯＣ ｍ 但 螺 纹预 紧力 、 大爆 发 力等 机 械 负荷 强 度 的前 提下 最
进 行 。如考 虑铸 造壁厚 的偏 差 ， 门之 间的壁厚 ： 气 大 型发动 机为 １ ０ ｍ， ５～２ｍ 中型发 动机为 １ ７ ｍ， ２～１ｍ 通 过 鼻梁三 角带 的水流 应有较 大 的流 速 （ 约为 ２～３ ／ ｍ
低 缸盖温度 考虑 ， 好用 导热率 高 的材 料 ， 往往与 最 但
材料 的强 度是矛盾 的 ， 须综合 考虑 。 必
２ 预 防裂 纹产生 的措施 ２ １ 气缸盖 水套 的结构设计 ．
生热疲 劳裂纹 的症结 所 在 。 因此 ， 动 机 在使 用 过 发 程中， 缸盖鼻 梁部 位 的金 属不 断地拉缩 ， 最终造 成疲
柴油 机 气缸 盖 裂 纹 原因 预防 修 复
践 中得 出几种 快 速 修 复 气缸 盖 裂 纹 的 方 法 。
０ 前 言
上 收 口的燃烧室将 大量 的高温 燃烧 气体 喷在缸 盖中 央鼻梁 部位 ， 使鼻 梁 部 位 的热 负 荷 特别 高 。如 果 水 套 布置不 当 ， 或铸 造质量 较差 ， 就极 易产生裂 纹 。直 接 喷射式 燃烧室一 般 空气 涡 流 要 求不 高 ， 且 是 敞 并
燃烧 室型式 直接 影响 到气缸盖 裂纹 的产 生 。对
于分 隔式 燃烧室 ， 部分 燃烧 室布置在气 缸盖 内， 增加
了缸盖 的热 负荷 。而且 使 缸 盖结 构 复杂 ， 套 布置 水 困难 ， 水道 狭窄 ， 冷却 条件 差 ， 盖产 生 裂纹 的几率 缸 较大 。半 分开式 燃 烧室 由于燃烧过 程需要 强烈 的涡 流， 空气 和燃烧产 物 的旋流使 热量集 中在 中央 ， 又加
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３
柴 油 机 气 盖 裂 纹 的 预 防及 修 复 缸
河南职业技 术 学院
摘要
关键 词
万
涛
邵 立新
从 柴油 机 气 缸 盖 的 结 构 、 料 及 工 作状 况 ， 析 气 缸 盖 产 生 裂 纹 的 部 位 和 原 因 ， 讨 预 防 裂 纹 的 措 施 ， 实 材 分 探 从
用 清洗剂 清 洗裂缝周 围 ， 干后再 用酒 精擦 洗 一遍 ； 待
调 配农 机 １ ， 胶 用调 好 的胶 先 填充 止 裂 孔 及 Ｖ形
槽 ， 在槽 的周 围及 预先准 备好 的布上 涂上 胶液 ， 并 把 布条 粘在 裂缝 上 ， 渗漏严重 的地 方 ， 同样 的方法 在 用 粘 第 二条 ， 最后 在布 条 的外 面再均 匀 的涂上 一层胶 。 处 理完 后 ２ｈ机车便 可 以使 用 。 ４
到的温 度 。导热 率 差 、 热慢 、 面温 度 高 、 传 热 温度 梯
度大 ， 热应 力就大 ， 裂纹 的几率 随之加 大 。所 以从降
原因大 多 由于 缸盖处 于不 正常 的高温下工 作产生 热
应力所致 。当温 度 超过 铸 件 的 临界 温 度时 ， 料 的 材 抗蠕 变强度下 降 ， 产生塑性 变形 ， 这是产 生残余拉 伸 应力 的主要原 因 ， 而残 余 拉 伸应 力 的存 在 是缸 盖 产
生 裂纹几 率很 小 ， 化潜力 相对较 大 。 强 另外 ， 材料导热 率 直 接影 响 气 缸 盖热 面 所 能达
此处冷却条 件很 差 。 因此 ， 燃烧 产 生 的高 热不 能 使
很快散 出 ， 造成 局部 温度 急剧上升 ， 超过材 料所允 许 的耐热范 围而产 生热疲 劳裂 纹 。气 缸盖发生 裂纹 的
梁部 位得 到缓解 ， 且这 种 燃 烧 室喷 油 嘴 布 置在 正 而 中间 ， 于 ４个气 门布置 ， 中间高 温 区可以布置 宽 利 使 敞 的水 道 ， 得 良好 的冷却 条件 ， 获 此种发 动机 缸盖产
劳损 坏 ， 即热疲劳 ， 导致 大部分 缸盖裂 纹都产 生在鼻 梁 部位 ， 即进 、 气 门之 间 ， 喷油 嘴座 孔和进 、 排 或 排气 门座孔之 间 ， 造成气 缸 漏气 、 漏水 ， 烧坏 缸垫 ， 降低发
缸盖水 套 结 构 设 计 好 坏 直 接 影 响到 缸 盖 的散 热 ， 产生 裂纹 的几 率 有重 要 的影 响 。水套 结 构设 对 计应 尽可 能宽 敞 ， 到水 流畅通 ， 作 切忌 死 角 ， 以免造 成蒸 气泡 滞 留而 引起 局 部过 热 。减 薄 气 门之 间 （ 鼻 梁区） 的壁 厚 ， 则气 门之 问 的温 度 每 减少 单 位 厚度 ，
Ｓ。三 角带热 量是 泡 核 沸腾 的方 式传 热 ， 处 有较 ） 此
大的水 流速 ， 可以把产 生的泡 核不 断带走 ， 强冷却 增
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效果 ， 同时能 冲刷 冷 却 水 中 的泥沙 、 屑等 杂 质 ， 铁 不 会造成堵 塞 。可通过小 隔 板引 流 ， 冷却 喷水管 ， 装 气 门之 间钻孔 （ 孔 直 径 约 为 气 缸 直 径 的 １％） 方 钻 ０ 等
口燃 烧室 ， 这样燃气 不 会集 中喷刷在 缸盖 中央 ， 鼻 使
柴 油机气缸 盖 的 材料 多 为铸 铁 ， 缸盖 上 装 有 气 进、 排气 门 ， 油嘴 等各种 零部件 ， 喷 构造复 杂 ， 直接 接 受高温 燃烧气 体 的压 力作 用 ， 生高 机 械应 力 及 热 产 应力 ， 特别是 正对燃 烧室 的缸盖 中心部位 ， 热负荷 非 常 大。 由于在 中心 部 位 布 置冷 却 水套 的困难 性 ， 往 往使水 道狭窄 、 流 不 畅 。如设 计 不 妥或 铸件 质 量 水
动机 的经 济性 、 力性 ， 至发生重 大事故 。 动 甚
１ 影响裂纹 的 因素
降温量约 为 ｌ￣／ ｍ， 减 薄必 须 在 保证 承 受 缸盖 ＯＣ ｍ 但 螺 纹预 紧力 、 大爆 发 力等 机 械 负荷 强 度 的前 提下 最
进 行 。如考 虑铸 造壁厚 的偏 差 ， 门之 间的壁厚 ： 气 大 型发动 机为 １ ０ ｍ， ５～２ｍ 中型发 动机为 １ ７ ｍ， ２～１ｍ 通 过 鼻梁三 角带 的水流 应有较 大 的流 速 （ 约为 ２～３ ／ ｍ
低 缸盖温度 考虑 ， 好用 导热率 高 的材 料 ， 往往与 最 但
材料 的强 度是矛盾 的 ， 须综合 考虑 。 必
２ 预 防裂 纹产生 的措施 ２ １ 气缸盖 水套 的结构设计 ．
生热疲 劳裂纹 的症结 所 在 。 因此 ， 动 机 在使 用 过 发 程中， 缸盖鼻 梁部 位 的金 属不 断地拉缩 ， 最终造 成疲
柴油 机 气缸 盖 裂 纹 原因 预防 修 复
践 中得 出几种 快 速 修 复 气缸 盖 裂 纹 的 方 法 。
０ 前 言
上 收 口的燃烧室将 大量 的高温 燃烧 气体 喷在缸 盖中 央鼻梁 部位 ， 使鼻 梁 部 位 的热 负 荷 特别 高 。如 果 水 套 布置不 当 ， 或铸 造质量 较差 ， 就极 易产生裂 纹 。直 接 喷射式 燃烧室一 般 空气 涡 流 要 求不 高 ， 且 是 敞 并
燃烧 室型式 直接 影响 到气缸盖 裂纹 的产 生 。对
于分 隔式 燃烧室 ， 部分 燃烧 室布置在气 缸盖 内， 增加
了缸盖 的热 负荷 。而且 使 缸 盖结 构 复杂 ， 套 布置 水 困难 ， 水道 狭窄 ， 冷却 条件 差 ， 盖产 生 裂纹 的几率 缸 较大 。半 分开式 燃 烧室 由于燃烧过 程需要 强烈 的涡 流， 空气 和燃烧产 物 的旋流使 热量集 中在 中央 ， 又加
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从 柴油 机 气 缸 盖 的 结 构 、 料 及 工 作状 况 ， 析 气 缸 盖 产 生 裂 纹 的 部 位 和 原 因 ， 讨 预 防 裂 纹 的 措 施 ， 实 材 分 探 从
用 清洗剂 清 洗裂缝周 围 ， 干后再 用酒 精擦 洗 一遍 ； 待
调 配农 机 １ ， 胶 用调 好 的胶 先 填充 止 裂 孔 及 Ｖ形
槽 ， 在槽 的周 围及 预先准 备好 的布上 涂上 胶液 ， 并 把 布条 粘在 裂缝 上 ， 渗漏严重 的地 方 ， 同样 的方法 在 用 粘 第 二条 ， 最后 在布 条 的外 面再均 匀 的涂上 一层胶 。 处 理完 后 ２ｈ机车便 可 以使 用 。 ４
到的温 度 。导热 率 差 、 热慢 、 面温 度 高 、 传 热 温度 梯
度大 ， 热应 力就大 ， 裂纹 的几率 随之加 大 。所 以从降
原因大 多 由于 缸盖处 于不 正常 的高温下工 作产生 热
应力所致 。当温 度 超过 铸 件 的 临界 温 度时 ， 料 的 材 抗蠕 变强度下 降 ， 产生塑性 变形 ， 这是产 生残余拉 伸 应力 的主要原 因 ， 而残 余 拉 伸应 力 的存 在 是缸 盖 产
生 裂纹几 率很 小 ， 化潜力 相对较 大 。 强 另外 ， 材料导热 率 直 接影 响 气 缸 盖热 面 所 能达
此处冷却条 件很 差 。 因此 ， 燃烧 产 生 的高 热不 能 使
很快散 出 ， 造成 局部 温度 急剧上升 ， 超过材 料所允 许 的耐热范 围而产 生热疲 劳裂 纹 。气 缸盖发生 裂纹 的