经常使用的一般汽油机,多采用与机体铸成一体的气缸。考虑大修时重新镗孔的要求,气缸壁厚一般6~7mm,为了提高气缸的耐磨性,在机体材料中加入镍、铬、铜等合金元素,使机体成本大大增加。
目前在各种形式水冷柴油机中广泛采用气缸与机体分开的结构,气缸套用耐磨材料制成,而机体则用普通铸铁和铝合金制造,气缸套磨损以后,只要更换新套即可,使用、维修方便。
干式缸套是以过度配合镶在气缸体表面上的薄壁圆筒,一般壁厚为1~3mm。由于干式缸套不与冷却水直接接触,活塞组的热量要通过缸套外圈与机体内孔之间的接触面传给冷却水。由于加工误差、缸套和机体在工作中的变形,实际接触面积可能大大小于计算值,这使传热效果差,造成活塞组高温升高。此外,由于干式缸套与机体的缸套孔间要求精密配合,缸套加工要求高,缸套壁又薄,造成加工和拆装的困难。
湿式缸套又叫活塞套,冷却性较好,更换方便,制造容易,目前应用非常广泛。湿式缸套基本壁厚为5~7mm,上支承定位带直径略大于下支承密封带直径1~2mm,其上部靠凸缘压紧密封,下部一般使用1~3个耐热油的O型橡胶密封圈封水。密封槽的断面积应比密封的自由内径要小于槽的内径。机体的配合孔上缘必须加工出30°左右的倒角。为保证可靠地压紧气缸套,湿式缸套上端与气缸套封垫压紧部分要凸出机体顶面0.05~0.15mm,凸出量太大会使气缸变形,甚至会使凸缘根产生裂纹。为了可靠地承受弯矩,凸缘应有足够厚度,在缸套顶面加工出很小斜度,可以减少凸缘所受弯曲应力。可以把气缸盖封垫的气缸孔加大,使作用在凸缘上的弯矩减小,并在凸缘上设挡焰的凸环,以减少燃烧气体对气缸衬垫的冲击。
上下两端支承的湿式缸套一般上部分冷却不好,还可能因凸缘直径较大,使气缸直径加大。为了克服这些缺点。可以采用完全用下端支承定位,上端无凸缘的湿式缸套。由于这种湿式缸套受轴向压缩,壁厚必须相应增大,以防歪扭变形,为了保证上端风气、封水可靠,机体和缸套的高度尺寸必循严格控制。
在修理D80-12、6135、6120型等湿式缸套的柴油机时,往往将旧套拆下后,将承孔清洗又装上新套,且在下端封面涂密封胶。这样装上的缸套变形大,其同轴度、锥度会超过规定,加上下端封面胶凝固后,会使胶圈失去弹力,破坏了原有的密封性。这时可采用刮刀或搪销的方法,将气缸体承孔上端口尺寸修整到变形前的标准尺寸,然后用量缸表测量上下端尺寸,合格后将橡胶圈上涂上机油,装上密封圈和铜垫,将缸套装入即可。改进后缸套变形量小,基本尺寸不变,可防止柴油机在装配后锥度与失圆度变大,提高了修理质量。
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