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柴油发电机组气缸垫的作用 |
摘要：气缸垫，又叫气缸衬垫，位于柴油发电机的气缸盖与气缸体之间，其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙，保证结合面处有良好的密封性，用来保证气缸体与气缸盖之间的密封进而保证燃烧室的密封，防止气缸漏气和水套漏水。根据材料的不同，气缸垫可分为金属-石棉衬垫、金属-复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。
一、气缸垫的功用
1、气缸垫是机体顶面与气缸盖底面之间的密封件。其作用是保持气缸密封不漏气，保持由机体流向气缸盖的冷却液和机油不泄露。气缸垫承受拧紧气缸盖螺栓时造成的压力，并受到气缸内燃烧气体高温、高压的作用以及机油和冷却液的腐蚀；
2、柴油发电机工作时，气缸内的温度很高，而且机油和冷却液具有一定的腐蚀性。这就要求汽缸垫要具有耐热和耐腐蚀性。气缸垫应该具有足够的强度，并且要耐压、耐热和耐腐蚀。
3、气缸体和气缸盖之间是有很小的孔隙的，而且，机体顶面和气缸盖底面存在一定的粗糙和不平度。所以需要有一定的弹性，以补偿机体顶面和气缸盖底面的粗糙度和不平度，以及柴油发电机工作时气缸盖受气体力出现的变形；
4、按所用材料的不同，气缸垫可分为金属石棉衬垫、金属复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。金属复合材料衬垫和全金属衬垫均属无石棉气缸衬垫，因没有石棉夹层，从而可消除衬垫中气囊的产生，也减少了工业污染，是当前的发展方向。近年来，国外一些内燃机开始采用耐热密封胶，彻底取代了传统的气缸衬垫。
二、气缸垫的材料要求
1、康明斯柴油发电机组气缸垫采用软钢薄板冲成，表面精度很高。气缸垫采用中间薄钢板、两边覆盖石棉板的结构，中间薄钢板在气缸口位置冲出一个波形槽，然后包上内、外翻边护圈。气缸垫上设有润滑油、冷却液用的各种通道孔，孔的四周均匀的涂有一圈硅橡胶，以保证油、水的密封。也可采用金属复合材料衬垫。
2、在钢板的两面粘附耐热、耐压和耐腐蚀的新型复合材料，并在气缸孔、冷却水孔和机油孔周围用不锈钢包边。气缸垫表面还进行了防粘处理，便于维修时拆卸方便、不粘缸。气缸垫被压紧时变形很小，工作可靠，不易烧损。
3、气缸垫有正反面，有“TOP”字样的为正面，安装时应朝上。B、C系列柴油发电机组六缸共用一个整体式气缸垫，N、K系列柴油发电机组每一缸盖都有一个气缸垫。
因此，气缸垫具有耐热性、耐腐蚀性，具有足够的强度、一定的弹性和导热性，从而保证密封可靠。
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图1 柴油机气缸垫构成图 |
图2 康明斯气缸垫实物图 |
三、气缸垫的分类
1、金属-石棉衬垫
金属-石棉衬垫以石棉为基体，外包铜皮或钢皮；另一种金属-石棉衬垫是以扎孔钢板为骨架，外覆石棉及粘结剂压制而成，如图2-b所示。所有金属-石棉衬垫均在气缸孔、冷却液孔和机油孔周围用金属板包边。为了防止高温燃气烧蚀衬垫，还可在金属包边内置入金属架加强环。金属-石棉衬垫具有良好的弹性和耐热性，能重复使用多次。若将石棉板在耐热的粘合剂中浸渍以后，则可增加气缸垫的强度。
2、金属-复合材料衬垫
金属复合材料衬垫是在钢板的两面粘覆耐热、耐压和耐腐蚀的新型复合材料，在气缸孔、冷却液孔和机油孔周围用不锈钢皮包边。
3、金属衬垫
金属衬垫强度高，抗腐蚀能力强，多用于强化程度较高的柴油发电机上。优质铝板气缸衬垫，冷却液孔用橡胶环密封。不锈钢叠片式气缸衬垫的结构，冷却液孔也用橡胶环密封。
友情提示：如果更换汽缸垫，一定要擦亮眼睛，使用正品。汽缸垫的质量参差不齐，很多加工不正确的汽缸垫，包边不紧，会严重损害柴油发电机，减少柴油发电机的寿命。
四、安装法和注意事项
（1）安装带有翻边的气缸垫时，如果缸体和气缸盖的材料相同，则翻边一面朝气缸盖。若缸体为铸铁材料，而缸盖为铝合金，则翻边的一面朝向缸体，缸体强度较高不易磨损坏。
（2）如气缸垫上带有字母标记的字样，则将带有标记或字母的朝向气缸盖。
（3）压装气缸盖时，为避免气缸盖和气缸垫变形不均匀造成严重后果，缸盖螺栓应从中间向两边依次分2~3次拧紧。
拆卸时应从两边向中间一测。分2~3次旋松，气缸盖严禁在热态下拆卸和安装。
总结：
目前市场国产机常用的气缸垫是将石棉纤维薄板，用树脂黏胶，粘牢在冲刺的薄铁皮板两面，然后根据不同的柴油发电机型开出不同的气缸孔、冷却水孔、固定螺钉孔以及机油回油孔。然后用薄铁皮包住气缸孔周边，形成了一块完整的缸垫。但这种传统的气缸垫存在以下不足：柴油发电机的气缸孔与气缸孔之间是两缸共用一缸壁，此处的缸壁比任何一处缸垫要薄，而且这缸壁没有水道及水孔，得不到冷却水冷却。这面缸壁的结构是：上面与两机体边以平面、平整式连接成一体，下面与两机体边悬空式横跨着，连接为一体，即像一座桥梁一样横跨两岸。当柴油发电机工作时，这两缸的热量都聚集在这缸壁上，由于积热所造成高温，使得这面缸壁容易变软变形下沉，而此处的缸壁上平面与气缸垫接触密封处因变形和下沉出现空隙，使得气缸发生漏气、漏水、漏油的现象，造成柴油发电机损坏。
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