更新时间：2024-09-21 05:12
气缸盖是柴油机主要固定件之一，它安装在气缸套上端，并通过气缸盖螺栓与气缸体固定在一起。
气缸盖的作用是密封气缸，并与活塞共同构成燃烧室，承受高温高压燃气。气缸盖承受气体力和紧固气缸盖螺栓所造成的机械负荷，同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能变形。为此气缸盖应具有足够的强度和刚度。
气缸盖的作用是密封气体，与活塞共同形成燃烧空间，并承受高温高压燃气的作用。气缸盖的工作情况是：
（1）气缸盖受到高温高压燃气作用，承受很大的螺栓预紧力，导致机械应力大。
（2）气缸盖结构复杂，温度场严重不均匀，导致热应力大，严重时会引起气缸盖出现裂纹和整体变形
因此气缸盖的设计要求是
（1）有足够的刚度和强度，工作变形小，保证密封。
（3）工艺性良好，温度场尽量均匀，减少热应力，避免热裂现象。
气缸盖一般都由优质灰铸铁或合金铸铁铸造，轿车用的汽油机则多采用铝合金气缸盖。铝合金导热性好，有利于提高发动机的压缩比。其次，铸造性能优异，适于浇铸结构复杂的零件。但必须注意铝合金气缸盖的冷却，控制其底平面的温度在300℃以下。否则，底平面过热将产生塑性变形而翘曲。
用来封闭气缸并构成燃烧室。侧置气门式发动机气缸盖、铸有水套、进水孔、出水孔、火花塞孔、螺栓孔、燃烧室等。顶置气门式发动机气缸盖，除了冷却水套外，还有气门装置、进气和排气通道等。缸盖在内燃机属于配气机构，主要是用来封闭汽缸上部，构成燃烧室。并做为凸轮轴和摇臂轴还有进排气管的支撑。主要是把空气吸到汽缸内部，火花塞把可燃混合气体点燃，带动活塞做功，废气从排气管排出。
气缸盖用螺栓紧固于机体顶部，成为柴油机的顶端部件，故俗称气缸头。其功用如下：
l．封闭气缸套顶部，与活塞、缸套共同组成密闭的气缸工作空间。
2．将气缸套压紧于机体正确位置上，使活塞运动正常。
3．安装柴油机各种附件，如喷油器、进、排阀装置、气缸起动阀、示功阀、安全阀以及气阀摇臂装置等等。
4．布置进、排气道，冷却水道等。在小型高速机的气缸盖中还布置涡流室或预燃室等。因此气缸盖中孔腔、通道繁多，使其结构形状比较复杂。
工作中，气缸盖的底面就是燃烧室的顶壁，承受高温高压燃气所施加的机械负荷和热负荷。同时受到紧固联接螺栓的安装预紧力以及冷却水和高温燃气的腐蚀作用。
1．热应力
气缸盖触火底面的工作温度随着柴油机的负荷增大和冷却条件变差而会升高。工作温度在喷油器孔与气阀座孔之间的鼻梁区最高。缸盖底的触火面与触水面之间以及缸盖中央与四周之间都存在着很大温差。据测量某柴油机在运行时空气阀座孔处温度达430℃，最大温差超过200℃。又由于各部分厚度不均、形状复杂以及螺栓紧固的束缚，使热胀冷缩受牵制严重而造成很大的热应力。热应力往往是缸盖裂纹的主要原因。热应力以σT表示。
2．气体压力
燃气向上对缸盖的总作用力的中心在气缸盖中央。缸盖螺栓从四周压紧缸盖，故使缸盖中央上拱弯曲。对缸盖底面板壁来讲，上拱变形使触火面受压、而触水面受拉。其作用效应与热应力一样。气体产生的应力以σc表示。
3．安装应力
缸盖螺栓施于气缸盖的预紧力约为缸盖底面气体最高爆发力的数倍，以确保紧固密封可靠。在预紧力及支承力作用下缸盖也有中央上拱弯曲的趋势，也使缸盖底壁触火侧受压应力，而冷却水侧受拉应力。预紧应力与预紧力大小成正比，为静应力，以σj表示。在安装不正确时将会出现很大数值。
4．腐蚀
冷却气缸盖等的冷却水通常是含有SO4--和CI-等酸根离子的电解质溶液。而缸盖冷却面由于各种原因存在电压。在电解质溶液中，电势较低的阳极将被腐蚀。例如：生铁材料中，铁比碳化铁的电位低；受拉伸应力和拉伸变形部位的电位也较压应力变形部位的电位低；冷却水中含氧量少的部位的电位也低；这样这些部位的金属会受电化学腐蚀，在静应力下，腐蚀使材料失落处呈现麻点，安装防蚀锌块能有效地减轻电化学腐蚀。而在脉动机械应力下，麻点即成为应力集中处，成为疲劳裂纹源。在脉动应力和电化学腐蚀共同作用时，使处于晶格滑移带受腐蚀，引起金属材料的抗疲劳强度显著下降，这种现象称为腐蚀疲劳。高温燃气对气缸盖底面也有较强的化学腐蚀作用。
由上分析可见，气缸盖的工作条件是十分恶劣的。
气缸盖是一个负荷严重而结构又十分复杂的重要机件。要求其有足够的强度、良好的耐热性；同时材料还应具有良好的浇铸工艺性。气缸盖的结构应有足够的刚性。触火面形状应符合图纸要求。有足够圆弧过度且光洁完整。受压面和各种道腔应分别符合规定的压力试验要求，各安装座孔尺寸、形状都应符合精度要求。尤其是各个阀座孔与阀锥面应保持良好的密封状态。气缸直径在400mm以下的气缸盖材料多用HT400之类的灰铸铁；400mm以上者多用球墨铸铁，如QT60—2等。不少大型低速柴油机采用铸钢缸盖或者采用生铁——铸钢组合式缸盖。
一般有气门间隙过大或过小，导致气门异响；还有就是缸盖上凸轮轴位置传感器失效，不过这种情况很少，一般都是气门故障。还有比较大的故障就是油水混合了，发生这种情况一般都是缸盖与汽缸的结合面有贯通性的划伤，或者汽缸垫密封不严。这种情况就需要大拆发动机了。
1．装配时应检查各冷却水孔是否畅通。定期用碱性溶液清洗冷却系，及时清除水垢油污。
2．发动机正在工作而水箱偶尔缺水
3．水箱内应加软水，并尽可能少换水。
4．柴油机应避免长期在超负荷下工作。
5．气缸盖螺栓要均匀上紧，并正确调整供油时间。
1、导致气缸早期磨损的原因
（1）新的或大修后的发动机没有经过严格的磨合试运转就投入作业，造成气缸等零件的早期磨损。
（2）长期超负荷作业。由于发动机长期超负荷作业，使机温上升、润滑油变稀、润滑不良，加速了缸套、活塞和活塞环等零件的磨损。又由于机油上升，充气系数下降，燃油与空气比例失调，燃烧不完全，气缸等零件积炭增多，引起气缸故障，从而加快了气缸的早期磨损。
（3）长时间怠速运转。当发动机长时间怠速运转时，机温过低，润滑差，燃烧不完全，产生积炭多，加速了气缸的早期磨损。又由于机温低，气缸里易产生酸性物质，从而腐蚀气缸，产生麻点剥落，引起气缸的早期磨损。
（4）频繁的起动。发动机熄火后，润滑油路中的机油很快流回到油底壳内，所以频繁起动，会使缸套、活塞和活塞环等零件表面处于干摩擦或半干摩擦的状态，必然加速气缸套的磨损。
（5）不重视空气滤芯的保养，致使空气滤清器滤芯堵塞严重，不经滤清器的空气直接进入气缸。而空气中所含的各种灰尘杂质，其中二氧化硅占一半以上，其硬度超过钢铁，所以进入气缸里的空气，加速了气缸磨损。
（6）不定期更换机油。机油使用一定时间后，逐渐老化变质，失去润滑作用，同时混入一些机械杂质引起磨料磨损。
（7）发动机起动预热期间供燃油。多缸柴油机在温度低于5℃时，必须经过充分预热后才能向气缸供油，但在预热期间供油，不仅起动困难，而且提早喷入的燃油，由于煅烧不完全，气缸积炭增多，加速了气缸的磨损。
（8）发动机起动后不经预热就投入作业，因机温过低，马上加大油门，燃烧不完全，气缸积炭增多，加速了气缸磨损。
（9）发动机带病作业。如连杆弯曲、扭曲、各配合零件松旷或过紧等。
（10）选用润滑油不注意规格。
（11）“轰油门”。有些机手在停机前轰几下油门，企图将气缸里的余油燃烧干净，其实适得其反，由于油门忽大忽小，燃油与空气混合不均匀，燃烧不完全，产生积炭多，加速了气缸磨损。
2、预防气缸早期磨损的措施
（1）新的或大修后的柴油机必须经过严格的磨合试运转后才能正式投入作业。
（2）定期检查保养空气滤芯、机油滤清器、柴油格，使之处于良好的技术状态下工作，这是防止尘埃杂质由空气、燃油和机油通道中进入气缸，减轻气缸磨损，延长发动机使用寿命的一项重要措施。
（3）定期更换油底壳机油，加入的机油必须符合说明书的要求。更换油底壳机油时，应仔细清洗油底壳及润滑油路，其方法是先放尽变质机油，用相同数量的干净柴油，倒入油底壳，起动发动机，怠速运转3—5分钟后，放尽清洗柴油，然后揩净油底壳，同时清洗机油滤清器，最后加入规定份量的机油。
（4）严禁先起动后加水，否则易使气缸骤冷而裂损。
（5）经常保持发动机正常工作温度，过高则机油稀释，润滑条件恶化；过低则产生酸性腐蚀，引起麻点剥落。一般适宜的工作温度为70—80℃，蒸发式发动机可稍高些。
（6）起动发动机时应注意预润滑，因为当发动机熄火后，润滑系中的机油绝大部都流到油底壳，各运动副表面处于干磨擦和半干磨擦，若马上起动，必然加剧气缸等零部件磨损速度，因此在起动时先摇转曲轴数十圈，使运动副表面预先得到一定润滑。
（7）起动发动机后预热一段时间，因为此时发动机温度较低，气缸等零件还未得到充分润滑，否则加快缸套、活塞、活塞环、轴颈与轴瓦磨损。当发动机温度达40℃起步，60℃正式投入作业。
（8）禁止长时间超负荷作业。
（9）禁止发动机长期急速运转。因为发动机长期急速运转时，喷油嘴雾化不良，燃油与空气混合不均匀，燃烧不完全，气缸易产生积炭，加剧了气缸磨损。另外长期怠速运转也加速磨损。
（10）正确进行起动，并尽量减少起动次数，如停机不超过15分钟，不用熄火，以减少起动次数。起动发动机时，不要将油门放到最大位置强行起动，否则使气缸内喷入的柴油过多，导致起动不着，即使能起动，由于气缸内燃油过多，燃烧不完全，产生积炭而加剧磨损。一般来说，当气温在15℃以下时，起动开始不要加油门，空转曲轴数圈，感到轻松后再加小油门起动。
（11）严禁轰油门。轰油门不仅引起连杆、曲轴变形，甚至曲轴折断，而且燃烧不完全。
（12）严禁带病作业。应加强维护，及时检修，如保持活塞环开口间隙符合规定，不使用不符合要求的活塞环，以减少气缸积炭；按发动机装配工序检查活塞“偏缸”，如不符合规定，应及时查明原因予以排除；定期检查高速气门间隙与供油提前角，使燃油与空气混合均匀，燃烧正常，减少积炭；连杆、曲轴发生弯曲和扭曲时，应及时校正，并保证曲轴的轴向间隙符合技术要求。
（13）作业时不允许突变油门，如因工作负荷改变需改变油门时，也应缓慢进行。
（14）树立清洁意识。保养维护时，就注意保持人身、工具及零件的清洁，以免把铁屑、泥砂等磨粒带入气缸而使气缸产生早期磨损
1、气缸盖螺栓要均匀上紧，并正确调整供油时间。
3、柴油机应避免长期在超负荷下工作。
4、发动机正在工作而水箱偶而缺水时，不得立即熄火，而应低速运转徐徐加水。不得在发动机走热后加冷水，停车后应等水温至40℃以下后再放水。寒冬季节起动不能立即加开水，而应先加热水而加开水。
5、装配时应检查各冷却水孔是否畅通。定期用碱性溶液清洗冷却系，及时清除水垢油污。
气缸是柴油机的重要组成部分，应尽量减小气缸的磨损，有助于提高柴油机的性能和使用寿命。
冬季气温低，柴油机汽缸盖易发生裂缝漏水。其主要原因有以下几个方面：
1、起动后才加冷却水。柴油机起动后，机内温度立即升高，如果这时加入冷却水，汽缸体与汽缸盖急剧冷却，就会因冷缩而裂缝。
2、停机后，没有放冷却水。机内水冻结成冰，体积增大，发生汽缸体和汽缸盖胀裂。
3、柴油机运转时，冷却水不足或水箱开锅机温过高，突然加入冷却水。汽缸体和汽缸盖过冷收缩也会引起开裂。
4、柴油机长时间运转，机内温度高，停车后立即放掉高温水。会导致高温零件骤遇冷空气而开裂。
5、使用减压机停机，使高温的气缸盖突然遇到寒冷空气而导致开裂。
防止各类汽缸体和汽缸盖开裂有以下方法：
1、起动柴油机前，应先给水箱加入温热水，严冬季节要灌注热水2~3次，待放水阀中流出的水约30~50℃时起动为佳。
2、柴油机运转时间较长时，停机后应等待半个小时左右，机温下降到40~50℃时再放冷却水。放完水后最好用细铁丝捅通放水阀开关，防止沉淀物堵塞放水阀。
3、柴油机运转过热严重缺水时，应让柴油机低速空转10~15分钟，然后再慢慢加入冷却水。