航空活塞发动机渗氮汽缸的检查和修复方法

常虎山

（中国民航飞行学院，四川 广汉 618307）

0 引 言

如图1 所示，汽缸是混合气进行燃烧并将热能转换为机械能的地方，是发动机的动力来源部件。活塞在汽缸内做往复直线运动，活塞与汽缸筒之间形成了很大的摩擦副，为了降低异常磨损和提高使用寿命，通常对汽缸筒与活塞的摩擦表面进行渗氮处理。渗氮汽缸在规定的使用时间间隔内必须进行相关检查和尺寸测量，以判断其是否需要修理或更换。

图1 典型的渗氮汽缸筒

1 检 查

1.1 目视检查

渗氮汽缸的目视检查应从缸筒顶部2inch 区域开始。因为在这个区域顶部的气密胀圈可能在活塞运行到顶部改变方向的位置产生磨损，这种磨损呈“台阶”型外观，这种磨损可以被测量并按相应的方法去除。在某些汽缸内，在缸筒的任何一端（距两端边缘小于0.25inch 的距离）可能有些小的粗糙区域。

这种情况是汽缸加工过程中产生的，其对缸筒的质量和状况无任何影响。

1.2 尺寸检查

渗氮汽缸缸筒的检查限制在距缸筒底部4inch 距离区域内。如图2 所示，一个带3 个触点和一个内径千分表的孔径规用来测量汽缸缸筒。缸筒的尺寸检查应按下述方法进行，此方法介绍了如何取平均值，从而避免因只在一个角度测量所产生的偏差。

1）缸筒孔径的测量。在汽缸底部上面4 inch 距离处，以互成90°的方位测量尺寸a 和尺寸b，将尺寸a 和尺寸b 加起来的和除以2 获得一个平均值，此值就是所需的缸筒孔径。

例：如果a=5.1285，b=5.1315，那么缸筒孔径=（a+b）/2=（5.1285+5.1315）÷2=5.130。

2）缸筒锥度的测量。如上所述，先测量缸筒底部孔径的平均值，然后测量缸筒顶部的平均值（大约距缸筒顶部2 inch 距离处）。这两者平均值的差值即为缸筒的平均锥度，即

锥度=（a+b）/2-（x+y）/2。

3）缸筒失圆度的测量。用尺寸a 减去尺寸b，同时用尺寸x 减去尺寸y，将两者的差值之和除以2 即为缸筒的失圆度，即

失圆度=［（a-b）+（x-y）］/2。

图2 缸筒的尺寸测量

2 汽缸筒镜面的消除

如果渗氮硬化缸筒的内壁变成了镜面，这种镜面状况不利于活塞环与汽缸间的润滑和密封，严重时，可导致发动机电嘴集油。此种情况可以通过对汽缸筒内壁珩磨出合适的交叉网纹来修复：

1）将汽缸牢固地固定在便于珩磨的台架上。

2）除掉汽缸缸筒内的硬碳沉积物并用干净的抹布将缸筒擦拭干净。

3）用干净的抹布、布条或等效的东西蘸取干净的SAE10发动机润滑油涂抹汽缸内壁所有表面。

4）在一个低转速的电钻上安装合适的珩磨头。对已成镜面的汽缸至少对其表面珩磨6～8 次。为了在汽缸壁上获得较好的交叉网纹，珩磨时让油石平稳地上下移动，并使用煤油或轻质发动机润滑油进行润滑被打磨表面。

5）当修复镜面的程序完成后，尽可能擦净汽缸壁上和各凹槽内聚集的研磨颗粒。应特别注意擦拭汽缸筒顶部和汽缸头底部之间形成的凹槽部位。用一软铁丝制作的钩状工具将汽缸凹槽内聚集的研磨颗粒松动。因为在此区域不允许残留有研磨颗粒，为了彻底清除残留的研磨颗粒，故在每次汽缸冲洗前必须进行此项松动工作。

6）使用碳-氢溶剂（溶剂汽油或等效物）彻底冲洗汽缸，压缩空气与清洗溶剂配合使用。为了去除很难到达区域的研磨颗粒，推荐在冲洗时结合使用软毛刷。在首次冲洗完成后，用一蘸有SEA 10 发动机滑油的干净白抹布擦拭汽缸筒，在灯光下仔细检查缸筒上研磨颗粒的残留情况。如果在布上发现研磨颗粒，重复前述的冲洗程序。

7）在清洗工作完成后，用SAE 50 发动机滑油或满足MIL-C-6529 规定的防锈油对汽缸进行彻底的油封。

3 磨损台阶的去除

由于磨损台阶通常发生在活塞环行程的两端部位置，因此0.002 5inch 深度的台阶可以通过打磨去除。其去除程序与镜面消除方法一样。如果渗氮汽缸筒的磨损深度超过0.002 5inch（通常使用带千分表的内径规测量汽缸筒的内径来测量磨损台阶），那么汽缸必须被重新打磨到加大尺寸的标准或进行镀铬并打磨修复。

4 渗氮汽缸的镀铬

当渗氮汽缸的磨损超过使用极限的时候，汽缸可以在一个授权的镀铬机构处完成镀铬修复。在重新镀到标准尺寸之前，汽缸筒必须被打磨至加大0.015～0.018 inch的尺寸。

5 渗氮汽缸的重新打磨

尽管渗氮表面的厚度在生产工程中已经被确定，通常在超过表面0.005inch 深度后渗氮缸筒的硬度下降相当明显，但是，渗氮硬化缸筒磨损多达0.010inch 时其表面硬度可能仍然比未渗氮缸筒硬得多。所以条件许可，可以使用在缸筒上部能保持雍塞的外圆磨来打磨修复汽缸。但应注意，如果一个或多个汽缸要求重新打磨修复，那么整台发动机所有的汽缸都需要完成同样的打磨修复。

6 结 语

通过本文所描述的检查和修复方法能很好地发现渗氮汽缸的异常磨损情况，并及时对汽缸筒进行修复或更换，从而可大大减少维护成本和缩短维修周期。

［1］ Overhaul Manual（60294-7）［M］.U.S.A：Textron Lycoming Inc，1974.

［2］ Lycoming SI1047［M］.U.S.A：Textron Lycoming Inc，1967.