柴油發(fā)電機(jī)缸蓋裂紋現(xiàn)象查找步驟和修復(fù)法
發(fā)布時(shí)間：2024-04-05 點(diǎn)擊：209
故障檢修與技術(shù)維護(hù)
柴油發(fā)電機(jī)缸蓋裂紋故障查找步驟和修復(fù)法
造成柴油發(fā)電機(jī)冷卻液消耗過快的原因主要有水管破裂或接頭密封不良；水泵水封磨損過甚或損壞而漏水；氣缸墊滲漏；氣缸體或氣缸蓋有裂紋；散熱器損壞泄漏；散熱器蓋進(jìn)、排氣閥失靈使冷卻液泄漏；膨脹水箱蓋泄漏等。康明斯公司在本文中以某用戶的缸蓋裂紋事故為例，逐步介紹該類型故障額查找方法和診斷結(jié)果。
缸蓋模型立面圖
缸蓋模型側(cè)視圖
一、故障現(xiàn)象
nta855型康明斯柴油機(jī)，工作過程中出現(xiàn)冷卻液溫度過高的故障。停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)散熱器中冷卻液不足。加足冷卻液后，故障消除但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，故障再次出現(xiàn)。停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)散熱器中冷卻液又少了很多。
缸蓋模型斜視圖
二、故障查找分析
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部泄漏檢查
先旋下放油螺塞，因冷卻液密度比潤滑油大，若有冷卻液泄漏，冷卻液便會(huì)先流出來或流出冷卻液與機(jī)油的乳狀混合物；也可抽出機(jī)油標(biāo)尺，查看油標(biāo)尺有無水珠。然后檢查機(jī)油冷卻交換器的水道與油道之間有無泄漏，可將交換器放在水中，用手動(dòng)壓力器進(jìn)行壓力檢測。最后進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)部泄漏試驗(yàn)，在散熱器上接上壓力檢測器，起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，如果壓力迅速上升，表明氣缸損壞或氣缸體破裂產(chǎn)生泄漏；如果壓力不上升，用壓力檢測器加壓，若壓力指針不斷擺動(dòng)，表明柴油發(fā)電機(jī)在燃燒時(shí)或壓縮時(shí)，冷卻系統(tǒng)發(fā)生了泄漏。此時(shí)若拆下壓力檢測器，高速運(yùn)轉(zhuǎn)柴油發(fā)電機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)冷卻液冒出氣泡，此時(shí)，應(yīng)更換氣缸或氣缸體。
（2）拆下氣門室罩蓋檢查
發(fā)現(xiàn)缸蓋上面有少量白色泡沫，而機(jī)油無明顯增加，說明有少量冷卻液泄漏到潤滑油中，以上現(xiàn)象說明冷卻液是蒸發(fā)掉了，即可能是氣缸蓋或者缸套等部件有裂紋，導(dǎo)致在進(jìn)氣沖程中，氣缸內(nèi)形成負(fù)壓，冷卻液由裂紋進(jìn)入氣缸，而壓縮和做功沖程中，部分冷卻液在高溫的作用下汽化。在排氣沖程中，大量汽化了的冷卻液排入大氣，致使冷卻液消耗過量，而殘留的少量冷卻液沿氣缸壁流入油底殼，導(dǎo)致潤滑油中有少量冷卻液而產(chǎn)生肉色泡沫。
（3）對缸蓋和缸套進(jìn)行檢查
拆下氣缸蓋后，發(fā)現(xiàn)第1缸積炭嚴(yán)重，活塞頂部有水，說明渡缸有冷卻液泄漏現(xiàn)象，但是檢查缸套時(shí)卻沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。對缸蓋進(jìn)行水壓試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有水從第1缸排氣門處流出。拆廠排氣門時(shí)，發(fā)現(xiàn)缸蓋上的氣門座附近有一條清晰可見的裂紋，表明冷卻液就是從這里泄漏的。檢查缸蓋時(shí)，發(fā)現(xiàn)水套內(nèi)壁有厚厚的一層水垢。分析認(rèn)為，由于排氣門座附近溫度高、散熱條利差、結(jié)構(gòu)單薄，而水垢的隔熱作用使散熱條件進(jìn)一步惡化，因而在應(yīng)力集中的作用下產(chǎn)生了裂紋。
三、修復(fù)方法
氣缸體、氣缸蓋裂紋與破裂的修理方法有粘結(jié)、焊接和螺釘填補(bǔ)等多種。具體采用哪種方法應(yīng)根據(jù)裂紋大小、程度和部位確定。當(dāng)遇到缸蓋上的穿透性裂紋和關(guān)鍵部位的嚴(yán)重裂紋都必須更換缸蓋，并清洗水套后裝機(jī)試機(jī)后，故障排除。
1、粘結(jié)法
大部分裂紋可采用粘結(jié)法修復(fù)。常采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，它具有粘結(jié)力強(qiáng)、收縮小、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)工藝簡單、操作方便、成本低。其主要缺點(diǎn)是不耐高溫，不耐沖擊等，而且在下一次修理時(shí)，經(jīng)熱堿水煮洗后會(huì)脫落，需重新粘接。所以，除燃燒室、氣門座等高溫區(qū)域外，其余部位均可采用這種方法。對破洞和裂紋集中部位，可采用補(bǔ)板加環(huán)氧樹脂法修理。用螺釘固定補(bǔ)板，其間涂以環(huán)氧樹脂，以確保密封。
2、焊接
焊接可分為冷焊和熱焊兩種。熱焊時(shí)，將工件預(yù)熱到327-427℃進(jìn)行焊接。焊縫金屬冷卻緩慢，零件冷卻時(shí)各處溫差小，不易形成較大內(nèi)應(yīng)力，可防止零件產(chǎn)生白口鐵組織和裂紋。但熱焊易產(chǎn)生變形，工藝復(fù)雜。冷焊一般不預(yù)熱。目前，隨著冷焊質(zhì)量可靠性的提高，在氣缸體、氣缸蓋裂紋的修理中，得到廣泛應(yīng)用。
3、堵漏劑堵漏
堵漏劑是修補(bǔ)氣缸漏水的一種新材料。它是由水玻璃、無機(jī)聚沉劑、有機(jī)絮凝劑、無機(jī)填充劑和粘結(jié)劑組成的膠狀液體，適用于鑄鐵、鋁缸體所出現(xiàn)的裂紋、砂眼等缺陷的堵漏。
4、打磨法
裂紋微小時(shí)采用銼刀、油石和風(fēng)砂輪等工具打磨裂紋處予以消除，經(jīng)無損探傷或水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后繼續(xù)使用。否則，繼續(xù)打磨、檢驗(yàn)。若裂紋較深達(dá)壁厚的3%以上時(shí)，停止打磨改用其他方法修理或報(bào)廢換新。
5、金屬扣合法
氣缸蓋底面和其他部位的裂紋采用金屬扣合法修理，不僅零件的強(qiáng)度要求，還可滿足密封性要求。
6、鑲套修理
對于孔壁上的裂紋，如氣缸蓋上的進(jìn)、排氣閥孔壁和噴油器孔壁的裂紋采用鑲套修理。此法效果好，可使零件繼續(xù)使用2年以上的時(shí)間。襯套的材料一般為不銹鋼或青銅、襯套端部與閥孔底部間墊以紫鋼墊片以增強(qiáng)密封性。
7、覆板修理
氣缸蓋外表面裂紋可采用覆板修理。修理時(shí)，先在裂紋兩端鉆止裂孔，涂膠粘劑(如環(huán)氧樹脂)后將鋼板覆蓋其上，用螺釘將鋼板固緊在氣缸蓋上。
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缸蓋模型側(cè)視圖
一、故障現(xiàn)象
nta855型康明斯柴油機(jī)，工作過程中出現(xiàn)冷卻液溫度過高的故障。停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)散熱器中冷卻液不足。加足冷卻液后，故障消除但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，故障再次出現(xiàn)。停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)散熱器中冷卻液又少了很多。
缸蓋模型斜視圖
二、故障查找分析
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部泄漏檢查
先旋下放油螺塞，因冷卻液密度比潤滑油大，若有冷卻液泄漏，冷卻液便會(huì)先流出來或流出冷卻液與機(jī)油的乳狀混合物；也可抽出機(jī)油標(biāo)尺，查看油標(biāo)尺有無水珠。然后檢查機(jī)油冷卻交換器的水道與油道之間有無泄漏，可將交換器放在水中，用手動(dòng)壓力器進(jìn)行壓力檢測。最后進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)部泄漏試驗(yàn)，在散熱器上接上壓力檢測器，起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，如果壓力迅速上升，表明氣缸損壞或氣缸體破裂產(chǎn)生泄漏；如果壓力不上升，用壓力檢測器加壓，若壓力指針不斷擺動(dòng)，表明柴油發(fā)電機(jī)在燃燒時(shí)或壓縮時(shí)，冷卻系統(tǒng)發(fā)生了泄漏。此時(shí)若拆下壓力檢測器，高速運(yùn)轉(zhuǎn)柴油發(fā)電機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)冷卻液冒出氣泡，此時(shí)，應(yīng)更換氣缸或氣缸體。
（2）拆下氣門室罩蓋檢查
發(fā)現(xiàn)缸蓋上面有少量白色泡沫，而機(jī)油無明顯增加，說明有少量冷卻液泄漏到潤滑油中，以上現(xiàn)象說明冷卻液是蒸發(fā)掉了，即可能是氣缸蓋或者缸套等部件有裂紋，導(dǎo)致在進(jìn)氣沖程中，氣缸內(nèi)形成負(fù)壓，冷卻液由裂紋進(jìn)入氣缸，而壓縮和做功沖程中，部分冷卻液在高溫的作用下汽化。在排氣沖程中，大量汽化了的冷卻液排入大氣，致使冷卻液消耗過量，而殘留的少量冷卻液沿氣缸壁流入油底殼，導(dǎo)致潤滑油中有少量冷卻液而產(chǎn)生肉色泡沫。
（3）對缸蓋和缸套進(jìn)行檢查
拆下氣缸蓋后，發(fā)現(xiàn)第1缸積炭嚴(yán)重，活塞頂部有水，說明渡缸有冷卻液泄漏現(xiàn)象，但是檢查缸套時(shí)卻沒有發(fā)現(xiàn)裂紋。對缸蓋進(jìn)行水壓試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有水從第1缸排氣門處流出。拆廠排氣門時(shí)，發(fā)現(xiàn)缸蓋上的氣門座附近有一條清晰可見的裂紋，表明冷卻液就是從這里泄漏的。檢查缸蓋時(shí)，發(fā)現(xiàn)水套內(nèi)壁有厚厚的一層水垢。分析認(rèn)為，由于排氣門座附近溫度高、散熱條利差、結(jié)構(gòu)單薄，而水垢的隔熱作用使散熱條件進(jìn)一步惡化，因而在應(yīng)力集中的作用下產(chǎn)生了裂紋。
三、修復(fù)方法
氣缸體、氣缸蓋裂紋與破裂的修理方法有粘結(jié)、焊接和螺釘填補(bǔ)等多種。具體采用哪種方法應(yīng)根據(jù)裂紋大小、程度和部位確定。當(dāng)遇到缸蓋上的穿透性裂紋和關(guān)鍵部位的嚴(yán)重裂紋都必須更換缸蓋，并清洗水套后裝機(jī)試機(jī)后，故障排除。
1、粘結(jié)法
大部分裂紋可采用粘結(jié)法修復(fù)。常采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，它具有粘結(jié)力強(qiáng)、收縮小、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)工藝簡單、操作方便、成本低。其主要缺點(diǎn)是不耐高溫，不耐沖擊等，而且在下一次修理時(shí)，經(jīng)熱堿水煮洗后會(huì)脫落，需重新粘接。所以，除燃燒室、氣門座等高溫區(qū)域外，其余部位均可采用這種方法。對破洞和裂紋集中部位，可采用補(bǔ)板加環(huán)氧樹脂法修理。用螺釘固定補(bǔ)板，其間涂以環(huán)氧樹脂，以確保密封。
2、焊接
焊接可分為冷焊和熱焊兩種。熱焊時(shí)，將工件預(yù)熱到327-427℃進(jìn)行焊接。焊縫金屬冷卻緩慢，零件冷卻時(shí)各處溫差小，不易形成較大內(nèi)應(yīng)力，可防止零件產(chǎn)生白口鐵組織和裂紋。但熱焊易產(chǎn)生變形，工藝復(fù)雜。冷焊一般不預(yù)熱。目前，隨著冷焊質(zhì)量可靠性的提高，在氣缸體、氣缸蓋裂紋的修理中，得到廣泛應(yīng)用。
3、堵漏劑堵漏
堵漏劑是修補(bǔ)氣缸漏水的一種新材料。它是由水玻璃、無機(jī)聚沉劑、有機(jī)絮凝劑、無機(jī)填充劑和粘結(jié)劑組成的膠狀液體，適用于鑄鐵、鋁缸體所出現(xiàn)的裂紋、砂眼等缺陷的堵漏。
4、打磨法
裂紋微小時(shí)采用銼刀、油石和風(fēng)砂輪等工具打磨裂紋處予以消除，經(jīng)無損探傷或水壓試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后繼續(xù)使用。否則，繼續(xù)打磨、檢驗(yàn)。若裂紋較深達(dá)壁厚的3%以上時(shí)，停止打磨改用其他方法修理或報(bào)廢換新。
5、金屬扣合法
氣缸蓋底面和其他部位的裂紋采用金屬扣合法修理，不僅零件的強(qiáng)度要求，還可滿足密封性要求。
6、鑲套修理
對于孔壁上的裂紋，如氣缸蓋上的進(jìn)、排氣閥孔壁和噴油器孔壁的裂紋采用鑲套修理。此法效果好，可使零件繼續(xù)使用2年以上的時(shí)間。襯套的材料一般為不銹鋼或青銅、襯套端部與閥孔底部間墊以紫鋼墊片以增強(qiáng)密封性。
7、覆板修理
氣缸蓋外表面裂紋可采用覆板修理。修理時(shí)，先在裂紋兩端鉆止裂孔，涂膠粘劑(如環(huán)氧樹脂)后將鋼板覆蓋其上，用螺釘將鋼板固緊在氣缸蓋上。
你知道如何清除柴油發(fā)電機(jī)表面的鐵銹嗎？
柴油發(fā)電機(jī)組全自動(dòng)與自啟動(dòng)的區(qū)別
國產(chǎn)發(fā)電機(jī)對燃油箱的設(shè)計(jì)要求是什么？
柴油發(fā)電機(jī)組電線的連接有哪些注意事項(xiàng)？
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)維修手冊
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