2018年第3期 农机使用与维修 67
柴油机气门组件的损伤分析与检修要点
杜鹃
(铜仁市碧江区农业机械服务中心监理站,贵州铜仁554300)
摘要:气门组件的损伤会造成柴油机功率下降,油耗上升,排气冒烟,启动困难,甚至不能启动。对气门组件损
伤情况做了简要的分析,指出气门组件维护时要注意的四个问题,以保证修理质量。
关键词:柴油机;气门组件;损伤分析;检修
中图分类号:S219.07 文献标识码:A 柴油机气门组件包括气门、气门座、气门导管等零件。 气门由头部、杆身和尾部组成。气门组件是发动机的一种 重要部件。气门的作用是专门负责向发动机内输人空气 并排出燃烧后的废气。柴油机工作时,气门与气门座的工 作条件相当恶劣,不仅承受气门弹簧弹力构成的冲击载 荷,而且承受高温、高压气体的吹拂和化学腐蚀,又处于润 滑循环的末端,再加上气门工作时开启关闭动作频繁,两 工作斜面很容易形成积碳,产生磨损、烧蚀,出现凹陷、麻 点,导致气门下陷,气门与气门座密封不严,引起漏气,使 汽缸压力降低,功率下降,油耗上升,排气冒烟,空气滤清 器窜气,发动机启动困难,甚至不能启动。因此,要注意对 气门组件的检修,以保证其处于正常的工作状态。
1气门组件损伤情况分析
在同一台发动机上,磨损一般都是进气门及座明显大 于排气门及座。表现为气门头下陷量增大,气门与座接触 环带明显变宽,甚至气门头工作斜面上形成环沟。其主要 原因是,被吸人汽缸的空气中,尽管有空气滤清器滤清,仍 夹杂尘土颗粒,形成磨料磨损,因此进气门和座就受到硬 质颗粒频繁的冲刷不断的磨损,尤其当滤芯坏的情况下更 为明显;磨粒在汽缸内经高温膨胀后基本被软化,所以排 气时对排气门和座相对磨损就小了很多。烧蚀一般都是 排气门及座明显大于进气门及座,而且气门比座严重。其 主要原因是,排气门温度比进气门高,气门散热比座困难。 严重时,当气门的边缘厚度小于1 mm时,除容易烧蚀外, 还容易引起翘曲变形。镶人式气门座圈会因冲击和热应 力作用而松动以致断裂。座圈是否松动,可用铲子撬座 圈,观察是否松动,也可用小锤轻轻敲击座圈,凭声音判断 是否松动。
2维修要点
(1)气门组件拆卸要点。气门组在组装完毕后,弹簧 处于预紧状态,如拆卸不当,弹簧弹出会击伤人体,因此在 拆卸气门组时必须使用专门的气门弹簧拆卸器进行规范 操作,方能保证安全拆卸气门组。拆卸时,使用弹簧拆卸 器将弹簧座连同已被预紧的弹簧一起压下,使锁销处于自 由状态可方便取下,然后再将弹簧座连同弹簧一起慢慢放 松,直至弹簧处于完全放松的自由状态,即可轻松取出弹 簧座、弹簧和气门。
(2 )气门的维修要点。①检查头部和杆的弯度,气门 杆端部变形或磨损时进行修正,研磨气门面。②气门厚度 小于极限值时更换气门。③检查每个气门的工作面和杆
doi: 10.14031 /i. cnki. niwx.2018.03.056
有无磨损、烧蚀或变形,如有应进行更换。④使用千分表
和V形架,测量气门杆弯曲度。检查时,气门杆支承在两 个距离100 mm的V形架上,然后用千分表检查气门长度 的1/2处即为弯曲度。超过允许限度,应用手压机校正。
(3 ) —般情况下,气门座通过铰削可以达到修复的目 的。如果气门座圈凹陷深度超限、气门座圈松动和裂纹破 损等非换不可,应做一专用工具将气门座钩出。为了保证 柴油机工作中气门座圈不脱落,与汽缸盖结合良好便于散 热,气门座圈与汽缸套采用过盈配合。在装配前应测量气 门座孔和气门座外径尺寸,保证其过盈量。当采用冷镶 时,其配合过盈量为〇.〇4 ~0. 12 mm;采用热镶时,其配合 过盈量为〇.20~0. 25 mm。其座圈外圆的圆度和圆柱度 不应大于〇.〇2 mm。装配时,应做一阶梯形冲头,小端直 径略小于气门座内径;大端直径略小于气门座外径,将冲 头小端放人气门座内孔中,用压力机慢慢将气门座压人, 或用手锤慢慢打人。
(4) 注意气门干涉角。有的柴油机气门具有干涉角,如6120Q型柴油机。该柴油机气门头斜面锥顶角为 91。±0.5。,气门座斜面锥顶角为90。。气门与气门座斜面 锥顶角之差为0.5° ~ 1.5°,这个差就是干涉角。这种干涉 角能使气门与气门座在气门线的高压侧,汽缸一侧首先形 成狭窄的接触环带,增加接触比压。其作用有:①有助于 新出厂的或新维修的气门与座的初期加速磨合。②有助 于各种工况,尤其是启动和怠速工况(低转速时)气门的 彻底落座,密封性更好。③有助于挤掉积聚在气门线上的 积碳,起到自洁作用。④有助于补偿发动机预热膨胀不均 和缸盖装配在缸体上后变形的不良影响。这些作用都有 助于防止因漏气而弓丨起的气门与气门座的烧蚀。维修中, 对于有干涉角的气门,磨削气门头斜面时必须按规定留有 干涉角,并且只允许气门锥顶角比气门座锥顶角大。
(5) 注意气门座与气门导管的同轴度误差不能过大。修复后的缸盖,气门座口与气门导管同轴度公差值应不 大于0. 05 mm。只有这样,才能保证气门与气门座的工 作性能,否则,将有以下危害:①凡是修复后气门座与 导管同轴度公差值过大的,气门座上密封环带宽度一定 不均,会使散热不一致,容易产生热应力变形。②气门 与气门座密封不良,不但汽缸压力降低,导致柴油机功 率不足、排气冒黑烟、曲轴箱窜气、机油变质等不良后 果,还易造成气门与气门座烧蚀。③气门座对气门杆有 侧向应力,气门杆容易出现疲劳裂纹以至损坏。④气门 杆与导管容易加速磨损。
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