康明斯动力（深圳）有限公司

 

新闻主题	柴油发电机气缸盖和气缸垫的结构及功用

 

摘要：气缸盖又叫做气缸头，它是柴油机很重要的固定部件之一，它与气缸套对应并通过螺栓固定在机体上部。气缸盖通常采用灰铸铁、合金铸铁或金球墨铸铁制造。如康明斯柴油机气缸盖就是采用灰铸铁铸造的。气缸盖是柴油机构造的主要部件，用来封闭机体上部，与活塞、气缸套构成燃烧室空间并保证柴油机进、排气过程的顺利进行。气缸盖是柴油机的固定不动机件，一般采用铸铁或铝合金铸造。为了散热，气缸盖的内部都铸有水套。冷却液在水泵的压力作用下从水箱(或散热器)进入气缸体水套，然后经过气缸垫出水孔进入气缸盖内部水套，再从气缸盖端面上的出水孔排出，进入气缸盖出水管，最后回到水箱。

 

一、气缸盖及附件功用

 

1、气缸盖

气缸盖是柴油机构造的主要部件，其主要作用是封闭机体上部，与活塞、气缸套等部件构成燃烧室空间，以及安装喷油器、进排气门和摇臂总成等部件，以保证向燃烧室内供应高压雾化柴油和进排气过程的顺利进行。水冷式柴油机气缸盖内部还设有冷却水和润滑油通道。

2、气缸垫

柴油机在装配时，为了保证燃烧室的密封性而在气缸盖和机体上部之间加了一层耐高温的软质垫片一一铜皮石棉垫片或铁皮石棉垫片，这种垫片称为气缸垫。气缸垫的作用是保证气缸盖和机体上部之间有良好的密封，其大小与气缸盖的底平面、机体顶部平面相当，内部的水道和油道孔径同气缸盖和机体上部的孔径相当。气缸垫属于易损件，造价也较低廉，当气缸垫损坏后而导致柴油机漏气或漏水等现象时，一般不做修理而直接更换新件。

（1）功用

保证燃烧室的密封，防止漏气、漏水、漏油。

（2）气缸垫的要求

① 足够的强度；

② 耐热和耐腐蚀；

③ 一定的弹性；

④ 拆装方便，寿命长。

（3）类型

① 金属-石棉气缸垫；

② 实心金属片气缸垫；

③ 加强型无石棉气缸垫。

 

气缸盖及缸体结构图

 

二、气缸盖的分类

气缸盖的结构形式多种多样，其分类方法也较多。

1、按气缸数目分类

（1）整体式气缸盖

即柴油机每三个气缸或三个气缸以上的气缸共用一个整体式气缸盖，这种形式的气缸盖的优点是结构紧凑，零件少。其缺点是受力不均匀，易发生变形，维修费用高，拆卸和装配时占用时间长，如康明斯B系列柴油机气缸盖属于整体式气缸盖。

（2）双缸式气缸盖

即柴油机每两个气缸共同使用一个气缸盖，其特点是铸造方便，润滑油道和冷却水道布置较简单，但若某一缸损坏时涉及费用高，维修占用时间也较长。               

（3）单缸式气缸盖

即柴油机每一个气缸单独使用一个气缸盖，其特点是铸造方便，维修方便，不易发生变形且密封性好，但缸心距离宽，使柴油机长度增加。

 

单缸分体式气缸盖结构图

 

2、按气门数目分类

（1）二气门气缸盖

二气门气缸盖的每个气缸上有两个气门，即进气门和排气门。二气门气缸盖多用于缸径较小的小型或低增压高速柴油机，如康明斯系列柴油机等。

（2）四气门气缸盖

四气门气缸盖在每个气缸上安装了四个气门，即进、排气门各两个。进、排气通道分别布置在气缸盖两侧。四气门气缸盖的气道布置一般有串联式和并联式两种。串联式布置方式的两个同名气门共用一个气道；并联式布置方式的两同名气门分别与一个独立气道相通。

3、.按使用材料分类

（1）铸铁气缸盖

铸铁气缸盖一般采用灰铸铁、合金铸铁或球墨铸铁制造，如康明斯柴油机气缸盖就是采用灰铸铁铸造的。

（2）铝合金气缸盖

铝合金气缸盖的特点是导热性好、质量轻，但其热强度低，易产生变形，且成本较高。铝合金气缸盖目前在轻型高速柴油机上有应用。

 

三、气缸盖检测及工具

 

1、气缸盖的检测方法

（2）外观检测：首先，需要对气缸盖进行外观检测，检查气缸盖表面是否有裂纹、变形、磨损等缺陷。如果有缺陷，需要进行修复或更换。

（3）尺寸检测：其次，需要对气缸盖的尺寸进行检测，包括气门座直径、气门座间距、气门座深度、气门座圆度等。如果尺寸不符合标准，需要进行修复或更换。

（4）密封性检测：最后，需要对气缸盖的密封性进行检测，包括气门密封、水道密封、气缸盖与缸体的密封等。如果密封性不好，需要进行修复或更换。

2、气缸盖的常用工具

（1）气门座磨床：气门座磨床是用于磨削气门座的工具，可以使气门座的直径和间距符合标准。

（2）气门座切割机：气门座切割机是用于切割气门座的工具，可以使气门座的深度和圆度符合标准。

（3）气门座测量仪：气门座测量仪是用于测量气门座直径、间距、深度和圆度的工具，可以帮助检测气缸盖的尺寸是否符合标准。

（4）气缸盖压力测试仪：气缸盖压力测试仪是用于测试气缸盖的密封性的工具，可以帮助检测气缸盖的密封性是否好。

 

四、气缸盖的压力测试步骤

 

1、起动发动机并运转至正常工作温度；

2、断油，让各缸喷油器停止喷油。

3、断电，拨出各缸高压导线。

4、拆除所有火花塞和空气滤清器、节气门全开。

5、将压力测试仪（气缸压力表）装入一个气缸的火花塞孔，用起动机带动发动机旋转四3～5个压缩冲程。即可测得气缸压力。

6、同样方法测试3次，取平均值，作为该缸压力。

7、测量柴油机气缸压力的压力表比汽油机的稍微复杂一些，由于柴油机的气缸压力比较大，因此，需要把喷油嘴拆下来以后，要把气缸压力表用螺丝固定在缸盖上。 

 

气缸盖水孔静态密封试验装置

 

另外也可湿测试法进行试验，最常见的测试结果是缸压偏低，这意味着气门密封不严或者活塞密封不严。判断到底是气门还是活塞的问题我们可以用“湿测试法”——向该缸火花塞孔内注入20-30ml的机油，在1-2分钟后，机油将会参透到活塞与汽缸壁之间的间隙处，短时间内可以对该间隙起到密封作用，此时再次测试该缸的压力。若缸压明显上升，说明刚才缸压偏低是活塞问题引起的，反之，则说明应该是气门密封不严。找出具体原因后，我们可以采取调整配气相位、更换活塞环等相应的修理措施。

 

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