為什么SMC氣缸體與氣缸蓋會產(chǎn)生裂紋

　　關(guān)于SMC氣缸體的作用，氣缸體是發(fā)動機(jī)的主體，它將各個氣缸和曲軸箱連成一體，是安裝活塞、曲軸以及其他零件和附件的支承骨架。

　　SMC氣缸體的工作條件十分惡劣。它要承受燃燒過程中壓力和溫度的急劇變化以及活塞運(yùn)動的強(qiáng)烈摩擦。因此，它應(yīng)具有以下性能：

　?、儆凶銐虻膹?qiáng)度和剛度，變形小，確保各運(yùn)動零件位置正確，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，振動噪聲小。

　?、谟辛己玫睦鋮s性能，在缸筒的四周有冷卻水套，以便讓冷卻水帶走熱量。

　?、勰湍?，以確保氣缸體有足夠的使用壽命。

　　氣缸體上部是并列的氣缸筒，目前多鑲有氣缸套。氣缸體的下部是曲軸箱，用來安裝曲軸，其外部還可安裝發(fā)電機(jī)、extension cord發(fā)動機(jī)支架等各種附件。氣缸體大多用鑄鐵或鋁合金鑄造而成，鋁合金缸體成本較高，但重量輕、冷卻性能好，得到越來越廣泛的應(yīng)用。

　　機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動機(jī)的骨架，是發(fā)動機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機(jī)體必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成。

　　SMC氣缸體結(jié)構(gòu)

　　1、SMC氣缸體上部圓柱形空腔為氣缸。它和氣缸蓋、活塞一起組成燃燒室，并引導(dǎo)活塞作往復(fù)運(yùn)動。

　　2、缸體內(nèi)壁鑄有儲存和流通冷卻液的空腔，稱為水套，用以冷卻高溫工作的零件。為了延長缸體使用壽命、便于維修，缸體內(nèi)鑲?cè)擞脙?yōu)質(zhì)耐磨材料制成的氣缸套。氣缸套有濕式氣缸套和干式氣缸套兩種，其中缸套外壁直接與冷卻液接觸的為濕式氣缸套，多用于柴油發(fā)動機(jī);不與冷卻液直接接觸的為干式氣缸套，常用于汽油發(fā)動機(jī)上。

　　3、SMC氣缸體側(cè)面設(shè)挺桿室，用以安裝氣門傳動件。下部有主軸承座孔，用以安裝曲軸飛輪組，缸體內(nèi)加工有機(jī)油道、冷卻水道及其他各種座孔，用以安裝各附件或零件。

　　4、SMC氣缸形式常采用單排直列、V形排列。前者由于結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用于六缸以下的發(fā)動機(jī);后者由于可 V短長度，提高剛度，常用于八缸以上的發(fā)動機(jī)。某些大客車和轎車，為了降低發(fā)動機(jī)高度而采用平臥式。

　　5、SMC氣缸蓋氣缸蓋用來封閉氣缸上部并與氣缸、活塞構(gòu)成燃燒室。發(fā)動機(jī)工作時(shí)，氣缸蓋燃燒室壁承受高溫、高壓燃?xì)馑斐傻臒嶝?fù)荷及機(jī)構(gòu)負(fù)荷。由于它接觸燃?xì)鈺r(shí)間長、溫度變化大，因此氣缸蓋承受的熱負(fù)荷更為嚴(yán)重。氣缸蓋的結(jié)構(gòu)因氣門的布置、冷卻方式以及燃燒室的形式不同而異。

　　SMC氣缸體與氣缸蓋容易發(fā)生裂紋的部位往往與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同形式的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)裂紋的部位各自有一定的規(guī)律性。氣缸體出現(xiàn)裂紋的原因有：

　?、僖恍└倪M(jìn)型發(fā)動機(jī)是強(qiáng)化機(jī)型，其功率較原發(fā)動機(jī)顯著提高，轉(zhuǎn)速也提高。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，慣性力大，應(yīng)力較大，易出現(xiàn)裂紋。

　?、跉飧左w結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各處壁厚不均勻，在一些薄弱部位，剛度低，易出現(xiàn)裂紋。

　　③高轉(zhuǎn)速時(shí)，曲軸產(chǎn)生振動，增加了缸體的負(fù)荷，在薄弱部位易產(chǎn)生裂紋。

　?、芗庸げ课慌c未加工部位，壁厚不同部位的過渡處都將產(chǎn)生應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力集中與鑄造時(shí)白贊殘余內(nèi)應(yīng)力疊加時(shí)，易產(chǎn)生裂紋。

　?、菔褂貌划?dāng)，如發(fā)動機(jī)長時(shí)間在超負(fù)荷條件下工作，缸體內(nèi)應(yīng)力過大，則氣缸體也易產(chǎn)生裂紋。

　?、拊诎l(fā)動機(jī)處于高溫狀態(tài)下突然加人冷水，造成缸體熱應(yīng)力過大，使氣缸體易產(chǎn)生變形或裂紋。

　?、咚字兴高^厚，減小了冷卻液通過面積，同時(shí)由于水垢傳熱性差，降低了發(fā)動機(jī)散熱性能，特別是氣缸之間、氣門座之間的水道被堵塞之后，嚴(yán)重影響它的傳熱，使局部工作溫度升高，熱應(yīng)力過大，易出現(xiàn)裂紋。

　?、嘣诙荆＼嚭鬀]有及時(shí)放水而發(fā)生凍裂。有人還先起動，后加冷卻液，造成局部熱應(yīng)力過大，或在嚴(yán)寒冬季，驟加高溫?zé)崴选?/p>

　　SMC氣缸體的檢修

　　氣缸體的檢查。

　　找到氣缸磨損的檢查部位,瀏量用50～l00mm量缸表進(jìn)行,如圖2所示,測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的偏差,其大值為0.08r當(dāng)缸體用VW540裝配架固定在裝配臺上時(shí),不能測量,因?yàn)閵A緊變形會使測量不準(zhǔn)。

　　缸體上平面變形的栓查同氣缸蓋平面變形的栓查.栓查螺紋孔周囤及螺栓緊固部位附近時(shí),若發(fā)現(xiàn)龜裂應(yīng)修整或更換缸體.若發(fā)現(xiàn)水套積垢、銹蝕嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)修整。

　　缸體的修理.

　　①根據(jù)測量結(jié)果,判斷氣缸磨損程度,可采用鏜磨加工,使其與加大尺寸的活塞相配,并可采用激光熱處理等工藝,提高缸壁內(nèi)表面硬度,延長其使用壽命。

　?、诟渍仙掀矫孀冃纬^極限值時(shí),可在平面磨床上磨削,平面度磨損極限為0.lmm.

　?、鬯姿篙^多時(shí),用60℃

　　左右的專用溶液進(jìn)行清洗除垢。

　?、軞飧啄p采用栓查壓縮壓力法檢查。

　　SMC氣缸體的結(jié)構(gòu)形式

　　SMC氣缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。

　　(1)一般式氣缸體其特點(diǎn)是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便;但其缺點(diǎn)是剛度和強(qiáng)度較差 。

　　(2)龍門式氣缸體其特點(diǎn)是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度都好，speaker cable能承受較大的機(jī)械負(fù)荷;但其缺點(diǎn)是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。

　　(3)隧道式氣缸體這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，power cable主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好，但其缺點(diǎn)是加工精度要求高，工藝性較差，SMC氣缸曲軸拆裝不方便。