第八节 气缸盖及气缸盖的检修.ppt

一、作用和工作条件 1.作用 ①作为燃烧室上盖，与活塞、缸套组成燃烧室 ②安装阀件，有喷油器、气缸起动阀、示功阀 及安全阀(开启压力不超过1.4倍Pz)、排气阀(四 冲程及二冲程直流扫气机)、进气阀以及气阀摇 臂机构、布置进、排气道(四冲程机)冷却水腔侧盖板,,防腐锌块,2.工作条件 ①柴油机工作时，气缸盖底面要受到燃气高 温、高压作用； ②冷却水腔受到水的腐蚀作用； ③受到缸盖螺栓预紧力作用； ④缸盖结构复杂使机械应力和热应力分布不 均匀(阀孔间鼻梁处工作条件更恶劣)二、要求和材料 1.要求 具有足够的强度和刚度、冷却良好且冷却均 匀、构造简单，阀件便于拆装、冷却水腔水垢 易清除 缸盖与缸套之间的密封可采用紫铜或软钢垫 床来保证，或采用精加工配合面来保证密封面,2.材料 常采用铸铁、铸钢、锻钢等材料 四冲程机：常采用铸铁制造，为提高强度和热稳定性，加入铬、镍、钼等合金元素 二冲程机：可采用耐热钢铸造(如钼钢) 现代大型二冲程机大多采用锻钢(材质结实)制造三、筒形活塞式柴油机气缸盖组成及特点 特点：结构复杂，安装阀件较多 结构形式：单体式、整体式及分组式 单体式：一缸一盖应用在缸径较大，强化度较高的 柴油机上。

特点：密封好、制造及拆装检修方便(优点)；气缸中 心距大，造成柴油机长度和重量增加(缺点) 整体式：多缸机的气缸盖(4～6个气缸)做成一体结构 形式一般用于缸径较小的高速柴油机上 特点：气缸中心距小，结构紧凑，刚性好，重量轻(优 点)易变形，密封性差，加工不便，往往由于局部损坏 而导致整个气缸盖报废(缺点)分组式：2～3个缸共同组成一个气缸盖称分组式气缸 盖 一般用在缸径较大的中小型高速柴油机上，特点介于 上述两者之间 四冲程筒形活塞柴油机气缸盖上设有进、排气阀和进、 排气道，有双阀和四阀两种结构 四阀结构进、排气通道大，用于强化度较高的中、高 速柴油机气缸盖的类型,,整体式气缸盖,分组式气缸盖,单体式气缸盖,中速柴油机气缸盖的构造（Wartsila32型） （1）缸盖上有两个进气阀、两个排气阀(表面镀司太立合金，阀杆镀铬,镍钼合金) （2）进排气道左右分布以减少高温排气对低温进气的加热 （3）灰铸铁制造，缸盖较高，刚性好，利于气道布置(宽敞，阻力小),Wartsila32型柴油机气缸盖 1-冷却腔；2-气缸盖；3-喷油器；4-排气阀孔；5-进气阀孔；6-气阀；7-阀座,大型低速柴油机气缸盖的构造（ MAN B&W S-MC-C型柴油机气缸盖为例） （1）圆形，锻钢制造 （2）薄壁强背(缸盖高度大，冷却水孔离燃烧室近)、钻孔冷却 （3）倒锥形燃烧室利于换气和燃烧 （4）缸盖螺栓由液压拉伸器固紧，工作时受拉应力 （5）缸盖、缸套接合面下移以避开火焰直接冲击，保护接合面 （6）8只缸头螺栓用液压拉伸器上紧 （7）气缸盖与气缸套用软钢垫圈密封,四、十字头式柴油机气缸盖组成及特点 结构特点：单体式。

为合理使用材料，曾出现过内外组合或上下组合式(铸 铁制造结构复杂地方(内、上部分)，铸钢制造承受高负 荷(下、外)的部分) 新型柴油机缸盖普遍采用锻钢制造 弯流扫气气缸盖(已不多见)：安装喷油器、气缸起动 阀、示功阀和安全阀的组合阀 直流扫气气缸盖上多了个液压式排气阀MAN B&W S-MC-C型柴油机气缸盖 1.排气阀孔 2. 冷却钻孔 3. 垂直孔 4. 喷油器孔 5. 起动阀孔 6.安全阀与示功阀孔7.气缸盖螺栓孔 8.冷却水腔 9.冷却水套,液压拉伸工具 1-油管接头；2-油缸；3-支撑环；4-螺栓；5-螺帽；6-搬杠；7-密封圈；8-活塞；9-放气螺钉,液压拉伸器 Hydraulic Bolt Tensioner,01:52,2019年10月21日01:52,练习题1,1. 柴油机活塞的功用是______ Ⅰ、二冲程柴油机中启闭气口 Ⅱ、二冲程柴油机中承受侧推力 Ⅲ、四冲程柴油机中承受侧推力 Ⅳ、四冲程柴油机中启闭气口 A. Ⅰ+Ⅱ B. Ⅲ+Ⅳ C. Ⅰ+Ⅲ D. Ⅱ+Ⅳ 2. 中小型柴油机的活塞多选用铝合金材料的主要原因是______ A. 导热系数大，散热性好 B. 摩擦系数小，耐磨性好 C. 膨胀系数小，变形小 D. 重量轻，惯性力大 3. 非强制冷却活塞头的热量传出主要途径是______。

A. 活塞裙部 B. 活塞刮油环 C. 活塞销与连杆 D. 活塞密封环 4. 大型二冲程弯流扫气柴油机的活塞均具有长裙，其作用是______ A. 导向 B. 承担侧推力 C. 防止新气经排气口流失 D. 散热 5. 活塞环采用松孔镀铬的目的是______ A. 提高耐磨性 B. 提高弹性 C. 防止粘着磨损 D. 提高表面润滑性与利于磨合,√,√,√,√,√,01:52,2019年10月21日01:52,练习题1,6. 活塞环的弹力取决于______ A. 搭口间隙大小 B. 天地间隙大小 C. 环背间隙大小 D. 环的截面积尺寸 7. 关于活塞销的材料、结构与表面处理，正确的有______ Ⅰ.铸铁 Ⅱ.合金钢 Ⅲ.中空结构 Ⅳ.实心结构 Ⅴ.表面退火 Ⅵ.表面淬火 A. Ⅲ+Ⅳ+Ⅵ B. Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ C. Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ D. Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ 8. 以淡水做为冷却介质的活塞冷却机构应采用______ A. 铰链式 B. 套管式 C. 固定喷管式 D. 连杆钻孔喷射式 9. 关于四冲程柴油机气缸套功用的说法，不正确的是______ A. 与气缸盖、活塞组成燃烧室 B. 承担活塞的侧推力 C. 开有气口构成扫气通道 D. 与气缸体形成冷却水通道 10. 二冲程弯流扫气柴油机在气缸体上设置冷却水检漏孔，其位置一般在: A. 靠近冷却水空间一侧 B. 橡皮圈槽与紫铜圈槽之间 C. 两道橡皮圈槽之间 D. 接近气口一侧,√,√,√,√,√,01:52,2019年10月21日01:52,练习题1,11.下述四冲程柴油机气缸盖功用中错误的是______。

A. 与气缸套活塞构成燃烧室空间 B. 安装喷油器安全阀等附件 C. 组成进、排气通道 D. 支承气缸套 12.现代二冲程长行程柴油机的气缸盖的材料大多采用______ A. 灰口铸铁 B. 铸钢 C. 锻钢 D. 白口铸铁 13.现代高增压新型二冲程低速柴油机的气缸盖特点是______ A. 单体组合铸钢结构 B. 单体组合式铸铁铸钢结构 C. 单体锻钢钻孔冷却式结构 D. 单体铸钢钻孔冷却式结构,√,√,√,01:52,2019年10月21日01:52,练习题2,1. 以下对现代低速柴油机结构特点的叙述中，______是不正确的 A. 燃烧室部件钻孔冷却 B. 采用薄壁轴瓦 C. 曲轴上装轴向减振器 D. 采用铸造曲轴 2. 筒形柴油机的主要运动部件有______ A. 活塞、连杆 B. 活塞、连杆和曲轴 C. 活塞、十字头、连杆和曲轴 D. 十字头、连杆和曲轴 3.二冲程柴油机控制扫气定时的设备是______ A. 进气凸轮 B. 活塞头部 C. 活塞裙部 D. 扫气压力 4.关于活塞的作用下列说法不正确的是______。

A. 传递燃气动力 B. 二冲程柴油机中调整进气定时 C. 压缩气缸内空气 D. 四冲程柴油机中排出气缸内废气 5.铝合金活塞的缺点是______ A. 导热性好 B. 摩擦系数小 C. 膨胀系数大 D. 密度小，重量轻,√,√,√,√,√,01:52,2019年10月21日01:52,练习题2,6. 船用中、高速柴油机的活塞环分为______ A. 压缩环、刮油环和承磨环 B. 压缩环、承磨环 C. 压缩环、刮油环 D. 气密环 7. 新型直流扫气柴油机活塞顶部呈下凹形主要是为了______ A. 有利于扫气 B. 有利于喷油喷射 C. 有利于燃油与空气混合 D. 承受热应力能力大 8. 活塞环表面喷镀钼(熔点高达2620℃)的目的是______ A. 提高耐磨性 B. 提高弹性 C. 加速磨合 D. 防止粘着磨损 9. 密封环断面形状中间隙可变，促进磨合、防止烧结，允许环槽温度较高但加工精度要求较高的活塞环是______ A. 梯形环 B. 倒角环 C. 扭曲环 D. 矩形环 10. 对活塞销的要求是保证足够的强度与刚度下______。

A. 越硬越好 B. 越软越好 C. 表面硬，芯部软 D. 热强度高,√,√,√,√,√,01:52,2019年10月21日01:52,练习题2,11. 关于活塞杆填料函内的刮油环，下列各项中错误的是______ A. 每道刮油环通常三段一组 B. 不同组内各段可以互换使用 C. 三段安装后外侧弹簧箍紧 D. 刮油环槽外侧有泄油孔 12. 二冲程柴油机气缸套功用有______ A. 安装进气阀 B. 承担活塞的侧推力 C. 布置气流通道 D. 传递惯性力 13. 二冲程柴油机缸套下部的扫气口有纵横两个方向的倾斜度，其目的是： A. 增加缸套强度 B. 有利于冷却 C. 改善扫气效果 D. 增加进气量 14. 四冲程柴油机气缸盖触火面的裂纹最容易发生的部位是______ A. 阀孔间区域(俗称鼻梁处) B. 缸盖周边 C. 排气阀孔周围 D. 起动阀周边 15. 按照我国有关规定气缸盖上安全阀开启压力应不超过______（PZ—最高爆发压力） A. 1.15PZ B. 1.25PZ C. 1.40PZ D. 1.50PZ,√,√,√,√,√,01:52,2019年10月21日01:52,练习题2,16. 二冲程柴油机的气缸盖上没有______附件。

A. 进气阀 B. 气缸起动阀 C. 示功阀安全阀 D. 排气阀,√,气缸盖的检修,结构特点,壁厚不均,孔道较多,结构复杂,,,,工作条件,螺栓预紧力,冷却面,触火面,,,,五、气缸盖的疲劳破坏（裂纹）,1、 气缸盖裂纹的部位,（1）气缸盖底面裂纹：,（2）气缸盖冷却侧裂纹：,一般发生在过渡圆角处和孔之间，即应力集中处多发生在冷却水道环形筋的根部应力集中处，并沿圆周方向和向深处（即触火面）扩展，以至使气缸盖裂穿漏水或者在孔壁上产生裂纹气缸盖损坏的原因及检验 1. 触火面裂纹： 热疲劳是四冲程柴油机气缸盖较为常见的损坏形式 机理：当受热面的温度超过材料的使用极限时而 发生蠕变，引起塑性变形当缸盖在冷热交替情况下 工作时，受热面的收缩因塑性变形而受阻，从而产生 残余拉伸应力 缸盖最终在应力的反复交变下而出现疲劳裂纹严重时可能经过一次冷热循环便出现裂纹2. 水冷面裂纹： (1)机械疲劳： 缸盖底板在缸内气体压力作用下发生周期性弯曲变形，其最大拉伸应力发生于底板的内侧表面(水冷面)，阀孔尖角处处应力集中严重，再加上热应力(底板内侧表面所受热应力同为拉伸应力)的作用，于是机械疲劳裂纹以此尖角为起点，沿阀孔周围逐渐向受热面扩展而裂穿。

此种裂纹仅有一条主裂纹2）腐蚀疲劳： 冷却水中含有各种酸根离子和溶解氧将对金属发生电化学腐蚀和氧化，这将导致被腐蚀的表面变得粗糙并产生应力集中，使材料的疲劳强度显著下降 由交变气体力与电化学腐蚀共同引起的腐蚀疲劳裂纹有两条以上，且没有分支 （3）应力腐蚀： 因氢脆化过程与应力分布不均匀而形成的应力腐蚀裂纹有两条及以上，且有许多分支1）操作管理不当： （2）维护保养不良： （3）设计不合理及材料缺陷,加速太快、频繁启动、超负荷、冷却润滑不良、停。