汽缸套装配变形量控制的改进

在进行汽缸套变形分析时主要考虑如下因素（见附图）：机体预紧螺栓的预紧力矩及其预紧工艺；机体水套支撑部（上凸缘）的结构及其刚度；汽缸盖螺栓孔的结构及位置布置；汽缸套的结构和刚度。通过对玉柴M系列柴油机缸孔变形进行分析，提出改进办法如下。
　　（1）改进汽缸盖螺栓预紧方法
　　该系列柴油机预紧方法为转角法。改进前预紧步骤如下：
　　①各汽缸盖螺栓同步预紧到30N?m。
　　②各汽缸盖主螺栓同步预紧到150N?m，副螺栓预同步预紧到100N?m。
　　③各缸同步松开各螺栓减小预紧力矩，主螺栓松开到120N?m，副螺栓松开到80N?m。
　　④各汽缸盖主螺栓同步转90°，再同步转90°。
　　⑤各汽缸盖副螺栓同步转90°。

　　改进后预紧矩步骤如下：
　　①所有汽缸盖主螺栓同步交叉预紧到50N?m。
　　②所有汽缸盖主螺栓同步交叉预紧到100N?m，副螺栓预紧到50N?m。
　　③所有汽缸盖主螺栓同步交叉预紧到150N?m。副螺栓预紧到100N?m。
　　④所有汽缸盖螺栓同步交叉松开减小预紧力，主螺栓松开到100N?m，副螺栓松开到50N?m，随后所有汽缸盖主螺栓重新预紧到120N?m，副螺栓重新预紧到80N?m。
　　⑤所有汽缸盖主螺栓先同步交叉转90°，再重复同步交叉转90°。
　　⑥所有汽缸盖副螺栓同步交叉转90°。
　　（2）降低汽缸盖主螺栓所受力矩
汽缸盖主螺栓预紧力对汽缸套的变形有十分显著的影响，因此在满足汽缸爆压工作的前提下，可通过增加汽缸盖主螺栓的数量，并保证螺栓孔位置的合理布置，可适当降低各主螺栓受到的汽缸爆压应力，达到适当降低各汽缸盖主螺栓所受力矩的目的。
　　（3）提高机体水套支撑部分的强度
机体装配缸盖后，特别是机体水套支撑汽缸套的部位，如附图中“A”部位，如果该部位强度不够将会因缸盖的压力导致汽缸套变形。通过对该点进行受力分析，也证明该点是应力集中点，如果增大该应力集中点“A”部位的R圆角，可达到增加该部位强度的目的，应力会相应减小。
　　（4）改进汽缸盖螺栓孔的结构
大量事实证明，汽缸套最大变形大多出现在汽缸套的上端，说明汽缸盖螺栓孔沉孔深度不足，螺栓轴向力主要作用在汽缸套上部，使汽缸套上部受力过大引起变形。因此，在保证水套合理布置的前提下，适当加大螺栓孔沉孔深度能达到减小汽缸套上端变形的目的。在原来的基础上，沉孔加深20mm，并相应增加螺栓、螺纹的长度，可取得良好效果。
　　（5）其他
根据经验与对国外一些柴油机的研究发现，缸壁厚度从4mm左右增加到7mm，4阶变形量减小近50%；汽缸套顶部止口厚度从6mm增加一倍，4阶变形量减小接近30%。