发电机气缸盖有裂纹怎么修理

　　摘要：发电机安装和修复工作中应严格执行工艺要点，如缸盖螺栓未能按规定的顺序和功率紧固，紧固力不均匀等，都会引起气缸盖变形或螺栓孔附近产生裂纹。柴油发电机气缸盖裂痕的维修，应根据其破裂的程度、磨损的部位及自身修理因素和装备情形，确定其修理方式。需要强调的是若裂痕发生在关键部位，如缸孔边等受力较大的部位时，通常无法修复，应替换气缸盖。需特别注意的是凡经过修补的缸盖都应进行水压试验，以查看其是否有渗漏现状。

　　      气缸盖出现裂纹是汽缸盖较为易见的损坏，其中，单个裂痕现象如图1（a）所示，多个裂痕情形如图1（b）所示。大型柴油发电机汽缸盖裂痕主要发生在底面孔与孔之间和孔的圆角处，即有应力集中的地方，具体产生裂痕的部位则随机型、气缸盖的构成和材料不一样而异；小型柴油发电机一般在汽缸盖底面进排烟阀孔与喷油嘴孔之间以及阀座面上产生裂痕。气缸盖发生裂纹的根本原由是热应力和机械应力周期性的作用，具体分析气缸盖出现裂痕详细有以下几方面原由。

　　      汽缸盖底面气阀孔周围之于是常发生裂痕，具体由于该处有较大的表面积，因此，受热膨胀和冷却时收缩速度都较大。例如，柴油发电机作业一段时间停机后，气缸盖温度分布变化剧烈，热量通过冷却水和进排气通道迅速散发，于是在气阀孔处容易发生裂缝。再者，因为构成或受力不合理、过渡圆角太小等均会导致过度的机械应力，从而引起裂纹。

　　      气缸盖材料选用“非法”，品质不符合要求，铸造时没有很好地消除铸造应力，从而导致零件内部有短处，从而使汽缸盖在工作时易发生裂痕。

　　      汽缸盖螺栓不按规定交叉拧紧，或在产生汽缸盖平面漏气时拧紧该处的螺母来解决，都会造成汽缸盖受力不均匀而产生裂纹。喷油嘴装配不正确，会引起汽缸盖底面局部变形，增大喷油器孔处所受的拉应力，使之容易出现裂痕。

　　      柴油发电机长期在超负载要素下运转或在未充分暖机的情况下突然增大负载，使气缸盖从冷态急剧变为热态，或在发烫下急剧冷却而发生裂纹。柴油发电机冷车启动或启动后加载太快，致使气缸盖底面与冷却面温差过度，热应力增大。故应暖机后再起动，起动后待油、水温度升高后方可加载；频繁起动、停机和长久超负荷运转均会使机械应力和热应力增加；冷却与润滑不足或中断，亦会导致机件发热。

　　      因持久操作，防冻液腔积垢危害散热，出现过度的热应力益阳康明斯发电机，从而导致裂纹的出现。实物裂纹实例如图2所示。

　　      首先可以肯定各缸裂痕的严重程度及裂痕在各缸分布位置及散热因素，与出现时间顺序及各缸部署位置决定的散热特点有关。

　　      缸盖裂痕位置在缸盖的受热表面，几乎所有的裂纹产生在4个气门座之间“鼻梁”处，即在气门座与喷油嘴孔之间，这一部位全天候承受着燃烧爆发力及高温、高压燃烧混合气体的用途，当其表面温度达到350℃以上时缸盖表面抗蠕变性明显下降(常规理论)，蠕变现象开始产生，这种蠕变(蠕变：固体材料在保持应力不变的要素下，应变随时间增长而增加的现象。)同时开始发生残余应力，因为这种应力的持续与增加将客观呈现蠕变的原理流程或者说是效应： (即沿晶蠕变断裂)、机制(扩散滑移)、形态(缓慢变形)，值得注意的是，因为其蠕变的环境相当复杂，机理也可能产生穿晶及延缩性断裂，以上在硅铝金铸铁中更为易损。

　　      非常值得注意的一个问题是，最高效的预防蠕变的步骤就是对零件进行冷却或隔热。所以研究的结果是缸盖的散热是重中之重，必须把缸盖的整体降温与均匀散热作为重点实施项目。汽缸盖易见影响裂痕的条件有：

　　      如涡流室、预燃室等，部分燃烧室部署在汽缸盖内，增加了缸盖的热负荷。而且使缸盖构造复杂，水套布置困难、水道狭窄冷却因素差，缸盖产生裂痕几率较大。

　　      其燃烧室为球形。由于燃烧步骤需要强烈的涡流，空气和燃烧产物的旋流，使热量集中在中央，又加上收口的燃烧室将大量的发热燃烧气体喷在缸盖中央鼻梁部位，使鼻梁部位的热负载特别高。如果水套布局不当，或铸造品质较差，就极易发生裂痕。

　　      如ω形燃烧室、浅盆形燃烧室等。这种燃烧室一般空气涡流要点不高，并且是敞口燃烧室，这样燃气不会集中喷刷在缸盖中央，使鼻梁部位得到缓解。而且这种燃烧室喷油器部署在正中间，利于4个气门布局。使中间高温区可以布局宽敞的水道，获得良好的冷却要素，此种发电机缸盖发生裂痕几率很小，强化潜力相对较大。

　　      对于柴油发电机而言，爆震主要来自燃油质量及供油点火时间，燃油质量问题似乎是深圳发电机出租公司国家目前无法抗拒的，然而燃油的抗爆性能(十六烷值)直接影响着燃烧室相关部件的寿命，燃油的抗爆性能差将导致爆燃，爆燃即爆震，将直接对缸盖、活塞、缸筒、气门，其中对缸盖、活塞的影响最大，多见的后果是致使缸盖裂痕，活塞烧顶；供油点火时间在实践中是最易发的，供油点火时间过早将导致严重爆燃，爆燃是一种非正常的急速燃烧，接近于爆炸的燃烧转速，这将导致燃烧室内部发生不正常发热、超高速振动波，为缸盖的蠕变供应了非常有利的条件。

　　      这两个执行器分别控制燃油喷射量及燃油最佳喷射时刻，它们自柴油发电机启动即开始持续不断的工作，当达到一定作业时间后由于其内部疲劳磨耗，执行精确度将逐渐变差，燃油执行器磨损将引起喷油量过度或过小，导致喷油嘴雾化性能变差或提前供油，也就是说使柴油发电机燃烧不充分或点火时间过早，点火时间过早是产生爆震的重要因由，爆震产生的异常发热又给蠕变创造了重要因素，蠕变是缸盖裂痕的根本起因【康明斯公司支持并建议5000hr后替换以上部件】。需要说明的是以上两个执行器性能变差以后没有直接故障码，(与电脑控制幅度有关)唯一的措施必须凭借维修入员的丰富经验，必须对柴油发电机的烟色，柴油发电机的爆震异响正确辨别。否则，一旦出现执行器性能变差或失效，将给缸盖裂纹创造重要的有利因素。

　　      喷油器是柴油发电机喷油的最终执行元件，直接插入恶劣环境的燃烧室，喷油嘴性能变差的重要标志是雾化不良、滴沿等现状，这样就会造成异常高浓度混合气集聚在喷油器周围，这个位置恰恰就是深圳发电机出租公司前文说的“鼻梁”处，从缸盖解剖图中深圳发电机出租公司可以看出，此处又是制造结构最为薄弱的，那么因为集聚在其周围的异样高浓度混合气体燃烧出现局部异样高温，鼻梁处的蠕变将最为严重，目前同行业对喷油嘴老化替换有着统一共识。一般做法是8000hr更换全部喷油器。

　　      环氧树脂胶粘剂由环氧树脂、固化剂、增塑剂、促进剂、稀释剂、填充剂、偶联剂、阻燃剂、稳定剂等结构。其中环氧树脂、固化剂、增韧剂是不可缺少的组分，其他则根据需要决定加否。环氧树脂粘接具有粘接力强、收缩小、耐疲劳等好处，同时工艺简易、使用方便、成本低。其具体弊端是不耐过热、不耐冲击等，而且在下一次修理时，经热碱水煮洗后会产生脱落状况，需要重新粘接。故而，汽缸体和气缸盖除燃烧室、气门座等发热区域外，其余部位均可采用这种程序进行修理。

　　      这种程序适合于某些受力不大，强度要点小和裂纹范围较短（一般在50mm以下）的平面部位，其修理质量过高，但较费工时。具体的填补工艺如下：

　　（4）在攻好的螺纹中，拧入预先铰好螺纹的紫铜杆（拧入部分漆以白漆），拧好后切断铜杆，使切断处高出裂纹表面1、1.5mm，如图3所示。

　　（5）巳在已经切断的螺杆之间钻孔6、7、8、9，按照上述步骤攻螺纹并拧入螺杆，使之填满裂纹，形成一条螺钉链。

　　（6）为使填满紧密起见，应用手锤在已切断的螺杆之间轻轻敲打，最后用锉刀修平，必要时可用锡焊，以防渗漏。

　　      在气缸体、气缸盖受力不大的部位上，如裂纹较长或有破洞时，在破损处的四周选用补板封补，如图4所示。

　　（2）用3、5mm厚的紫铜板或1.5、2mm厚的铁板，截成与破口轮廓相似，四周大于破口154~20mm的补板。如破裂的表面有凸部分，需在补板上敲出同样凸起形状，使整个补板能与封补部位的表面贴合。

　　（4）将补板按在破口上，从补板孔中用划针在汽缸体上做出钻孔记号，移去补板后，在记号处钻出深度约10mm的孔，并攻出所需直径的螺纹。

　　（5）在气缸体与补板之间，填入涂有白漆的石棉衬垫，然后用平头螺栓将补板紧固在气缸体上，必要时将补板四周用小锤敲击，并进一步拧紧螺栓，以增加其密封性。

　　      气缸体与气缸盖的裂痕，如出现在受力较大或温度偏高的部位，以及用以上几种方式不易操作的部位，多选取焊补法修复。其焊补工艺如下。

　　（3）采用电焊时，应使用直流电焊；选择乙炔焊时岳阳康明斯发电机，应将机体或缸盖垫平，将焊区缓慢预热至500℃左右，焊补后加热至500~550℃保持1h，然后在不少于16h内缓冷至常温。

　　      堵漏剂一般是由水玻璃、无机聚沉剂、有机絮凝剂、无机填充剂和粘接剂等构成的胶状液体。实用于铸铁或铝缸体所出现的细小裂纹、砂眼等缺陷的堵漏。选取堵漏剂进行修复裂纹时，应先找出漏水的部位，确定裂痕的长度、宽度或砂眼的孔径。如裂痕长度超过40~50mm时，可在裂痕两端钻3~4m的限制孔，并点焊或攻螺纹拧上螺钉，防范裂纹的延伸。同时昆明康明斯发电机，每隔30、钻孔（不钻通），点焊或攻螺纹拧上螺钉，防范工作中的振动使裂纹扩展。若裂纹宽度、砂眼孔径超过0·3mm时最好不用这种方式修复。堵漏剂堵漏仅适合于小裂痕或有微量渗漏时采用。

　　      汽缸盖作为柴油发电机的固定机件，也是柴油发电机燃烧室的组成部分。柴油发电机汽缸盖的构造型式繁多，随机型不一样而异。但各种型式的汽缸盖的共同特性是构造复杂，孔道较多，壁厚不均。柴油发电机汽缸盖不仅构造复杂，而且工作因素、受力状况也十分复杂、恶劣。它不仅受到过热高压气体的强烈功用，而且周期性地承受过高的机械负荷与热负载，也受到因冷却液造成的局部冷热不匀危害，同时还因为螺栓预紧力使气缸盖承受着压应力，并与燃气压力共同用途使汽缸盖受到弯曲用途，此外，还在截面变化处容易出现应力集中等。正是因为气缸盖如此恶劣的作业条件，引起气缸盖很容易见坏。一般故障形式为：其底面和防冻液腔容易出现裂痕，还有汽阀底面和导套容易损伤，冷却液侧被腐蚀等。综上所述，主要针对柴油发电机汽缸盖最经常出现的故障现象——裂痕，进行具体概述，分析其裂纹发生缘由及其维修、预防策略等。

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