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故障检查与技术维护 |
柴油发电机气缸盖的检查、拆卸和安装步骤 |
摘要：缸盖是用来与缸套共同形成柴油发动机的燃烧室，气缸盖上有很多孔道，分别是水道，承担分配各缸冷却水的分布冷却；油道，是润滑发动机上部零部件的主要通道；气道，分别是进气道和排气道。气缸盖承受着活塞爆炸作功巨大的反冲力的，所以其密封性是其工作有效性的关键。下面康明斯发电机公司逐步为你讲解汽缸盖检查和拆卸、安装方法。
一、气缸盖检查方法
如何使柴油机发挥最大的动力，气缸盖的密封效能功不可没，这就要求气缸盖的表面精细度要求非常高，至少要达到六级以上，但柴油机使用时间的增长之后，承受的力量冲击频繁之后，随着使用时间的增强，都会发生微小的变形。这就要求柴油在大修需要精确检查缸盖的平面度，如果不平度达到此0.10mm以上，就需要用专用的磨床进行平面研磨了，但研磨量不能过大，以免影响发动机的压缩比，使发动机工作性能受到影响。各孔道之间不能有裂纹，这些裂纹在修理时是肉眼观察不到的，大修缸盖时需进行探伤检查。
1、气缸盖裂纹检查
一般来说，在气缸体平面，气门导管孔、喷油器孔、冷却水套壁等处易产生裂纹。可用水压试验、气压试验和磁力探伤等方法进行检查。
2、检查气缸压力
检查气缸压力时发动机机油温度不得低于30℃。气缸压力的检查步骤如下：
（1）关闭启动开关，节气门全开，用气缸压力测试仪V.A.G1381/V.A.G1763检测压缩压力。
（2）起动起动机，直至测试仪上显示的压力值不再升高。气缸压缩压力如表1所示。
表1 气缸压缩压力 （kPa）
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新发动机 |
磨损极限 |
各缸压力允许偏差 |
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900～1400 |
750 |
最大300 |
3、缸盖平直度检查
气缸盖与气缸垫配合表面如有伤痕、腐蚀或不均匀磨损时，应进行检查。平面度应用靠尺和厚薄规检查，如图1、图2所示。气缸套每次加工量为0.1270～0.1524mm，气缸盖厚度加工达到使用极限时应予以报废。
康明斯6BT系列柴油机气缸盖的厚度最小为111.00mm，最大为111.25mm，磨损极限为110.24mm。应当注意气缸盖平面未重新加工时，只允许用0.7939mm的缸垫。KTTA型柴油机气缸盖厚度X不小于119.76mm。
气缸盖的上平面和下平面必须是平行的，不平行度在0.13mm以内，否则可能使气缸套座孔发生变形。
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图1 气缸盖平直度测量位置示意图 |
图2 气缸盖平直度测量（使用厚薄规和靠尺） |
二、气缸盖总成及附件拆卸
气缸盖的零件分解如图3所示。拆装应标记缸盖零件，如跨接压板、气门和气门弹簧所在气缸号及拆卸位置。同时建议在缸盖的燃烧表面上标出进气和排气门的位置。借助油漆笔将正确的零件装入正确的位置。
1、
拆卸前应断开蓄电池接地线，排空冷却液。拆卸进气歧管时，应断开或割开所有电缆及拉索，安装时必须按原样复位。进气歧管和拆卸步骤如下：
① 拆卸冷却液膨胀箱及软管。
②
③ 拆下进气温度传感器及气节气门控制单元插头，再从霍尔传感器上拉出插头。
④ 拆下燃油歧管紧固螺栓，将带喷油器的燃油歧管从进气歧管上拆下，并置于发动机后面的干净布上。
⑤ 从上部冷却液管上拆下冷却液软管，从气缸盖后侧的进气歧管及冷却液管法兰拆下下部冷却液管紧固螺栓。
⑥ 拆开进气歧管处的曲轴箱通风软管，拆卸进气歧管支架，如图4所示。拔出机油标尺，拧开法兰处进气歧管紧固螺栓，折下进气歧管。用干净布堵住气缸盖上的进气口。
2、气缸盖罩的拆卸步骤
① 拆卸发动机气缸盖罩周边部件。
② 拧开隔热罩及气缸盖罩处的曲轴箱通风管紧固螺栓，将曲轴箱通风管轻轻移向一侧。
③ 拆卸正时带上护罩。
④ 拔下点火线圈插头，断开接地线，拧下点火线圈紧固螺栓。
⑤ 拧下气缸盖罩螺母，拆下气缸盖罩。
3、气缸盖的拆卸步骤
① 关闭开关，断开蓄电池接地线。排空冷却液。
② 拔下燃油分配管上的输油管和回油管,拆卸时要注意燃油系统是有压力的,拆下后封闭管路,以免污染燃油系统。拆卸进气歧管的排气歧管（三元催化器）。
③ 按顺序拆下活性炭罐电磁阀、点火功率终端级及空气质量计的插头。
④ 拔出软管的接头，拆下空气滤清器壳体。拔下点火线圈上的插头，拔下冷却液温度传感器上的插头。从缸盖上打开所有线路的卡箍，将电线置于一边。
⑤ 拔出通向气缸盖后侧热交换器的冷却液软管（须先松开连接法兰上的保持器）。拆卸正时带上护罩。通过曲轴正时带轮上的中心螺栓，沿发动机旋转方向盘动曲轴，将曲轴调至一缸上止点位置。
⑥ 用T45扳手松开正时齿带张紧装置，向下压正时带张紧装置，从凸轮轴正时带轮上拆下正时带，拧开Torx螺栓，向前摆动张紧板。
⑦ 拆卸气缸盖罩。
⑧ 拧下气缸盖螺栓，拆下气缸盖。
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图3 气缸盖零件分解图 |
图4 拆卸进气管支架分解图 |
三、缸盖总成及附件安装
缸盖组件包括缸盖、气门、气门导管、气门弹簧、气门座镶圈、跨接压板和喷油器套筒。制造排气门所用的材料能够承受的温度比进气门高。除材料不同外，进气门与排气门的尺寸也不同。其中，采用槽顶缸套的发动机必须使用缸盖密封垫和防火圈，而采用平顶缸套的发动机必须采用不带防火圈的单体式缸盖密封垫。不同对比如图5所示。
1、进气歧管的安装
按与拆卸相反顺序安装进气歧管。安装时要注意加注冷却液，安装后应注意还要进行以下操作：
① 更换进气歧管和汽缸盖之间的密封环。
② 更换喷油阀和进气歧管之间的密封环并用干净的发动机油略微浸润。
③ 将燃油分配器与喷油阀插到进气歧管上并均匀压入。
④ 注意进气歧管下部件和上部件之间密封环的正确安装。
2、气缸盖罩的安装
按与拆卸相反的顺序进行。安装时应特别注意：如果气缸盖衬垫损坏，应更换。
3、气缸盖的安装步骤
安装气缸盖时，必须更换缸盖螺栓、密封件、衬垫、自锁螺母及有规定拧紧力矩的螺栓。若经过修理，须仔细清除掉残留在缸体及缸盖上的衬垫，确保表面无划痕或擦伤。仔细清除掉残余研磨材料、金属粒屑和布片，气缸垫必须小心轻放。气缸体上的缸盖螺栓盲孔内不得有残留机油或冷却液。
① 安装气缸盖前，必须将曲轴和凸轮轴转到1缸上止点位置。将气缸垫安放就位，注意缸体定位销位置（如图4所箭头所示），进气侧须可看见备件号。
② 将汽缸盖侧立，在气门杆上擦少量机油后将其装入各自的气门导管内，决不能将缸序搞颠倒，是哪个缸的就装入哪个缸。在拆的时候，就应该标明是第几缸。
③ 把气缸盖放上面，用两颗螺栓将其固定，再把剩余八颗螺栓用手拧进去。按照拆卸的顺序把螺栓用对角线方法柠好，并遵循“由内向外，左右交叉、前后交替”的流程规范操作。如图6的顺序分两步拧紧气缸盖螺栓，第1次为60N·m；第2次用刚性扳手再拧1/2圈（允许分两次拧1/2圈）。
④ 安装气缸盖罩、多楔带及张紧装置。
⑤ 气门装好后，还要仔细检查一下锁夹是否装好。装好气门后，再装配喷油器。最后把气门罩盖紧固。
4、安装注意事项
① 要彻底清理螺栓孔内的污泥、积碳、冷却液或机油等杂物和液体，必要时用丝锥清理螺纹，并用压缩空气吹干净；
② 彻底清洁缸盖螺栓，认真检查螺栓，如果有裂纹、点蚀及颈缩现象就应报废不能再继续使用。用卡尺测量螺栓在自由状态下的长度，如果螺栓的塑性变形量超过1.5%就不能再继续使用。需要注意的是，有些缸盖螺丝是一次性的，只要拆卸过就必须更换。
③ 安装汽缸垫，必须注意不要装反了。如果气缸垫本身有安装标志，则按安装标志进行安装；如果没有安装标志，对于铸铁缸盖，卷边朝向缸盖，对于铸铝缸盖，卷边要朝向缸体，当缸盖缸体均为铸铝时，卷边朝向湿式缸套的凸沿。
④ 缸盖螺栓在安装前要在螺纹部分及法兰支撑面处涂少许机油，以减轻螺纹副处的干摩擦；
⑤ 对于分体式缸盖，在紧固缸盖螺栓前要将分水管及进气管安装到缸盖上（不装垫片），并按规定的力矩紧固，否则可能会由于缸盖侧面不在同一平面上而发生漏水或漏气的故障；
⑥ 按技术规范紧固缸盖螺栓。各种不同的发动机及缸盖螺栓的紧固方法及力矩是不同的，总的原则是：应从中间向两侧对称地扩展交叉进行，分2--4次扭紧至规定扭矩，在发动机热车时再重复紧固；
⑦ 由于材料膨胀系数的不同，为了防止受热后缸盖螺栓的膨胀大于铸铁缸盖的膨胀而使压紧度降低，对于铸铁缸盖要在发动机达到正常工作温度时再进行第二次扭紧，铝合金缸盖由于其膨胀系数大于钢，所以在发动机热起后，压紧力会更大，故只需在冷态下一次扭紧即可。
⑧ 安装各附属件，特别是正时结构，注意不要跳齿、错齿，凸轮轴安装时螺丝要对称紧固。
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图5 不同柴油机的缸盖密封垫安装图 |
图6 柴油机缸盖对准缸体示意图 |
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图7 缸盖螺钉润滑和安装示意图 |
图8 整体式12缸缸盖螺钉拧紧顺序 |
总结：
进行气缸盖修理时，必须更换相关的密封件、衬垫、自锁螺母及有规定拧紧力矩的螺栓。安装带有凸轮轴的缸盖时，必须用机油润滑挺杆与凸轮的接触面。气缸塑料保护套必须在安装气门前才可拆掉。安装新缸盖或气缸盖衬垫时，必须放空旧冷却液，然后加注新冷却液。
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