試析柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)常見故障原因

鄭佰林

配氣機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)的主要運動部件之一。配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的做功順序或點火次序的要求，適時地開啟和關(guān)閉每個氣缸的進(jìn)氣門及排氣門，使新鮮空氣及時地進(jìn)入燃燒室，并將燃燒后的廢氣及時地排除氣缸。由于新鮮空氣被吸入氣缸越多，則柴油機(jī)可能輸出的功率就越大。因此，在使用中要定期地對配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查維護(hù)，發(fā)現(xiàn)故障，及時排除，以保證柴油機(jī)的充氣效率達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)將柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)常見故障原因敘述如下，供大家參考。

一、氣門斷裂

引起氣門斷裂的因素是多方面的。斷裂的部位常發(fā)生在氣門頭部與桿部的過渡區(qū)或卡塊槽處；對于兩種不同材料制作的組合式氣門，則斷裂常出現(xiàn)在焊接處。除因焊接質(zhì)量不好引起氣門斷裂外，引起氣門斷裂的原因還有以下幾點：

（1）氣門座圈散熱不好。如將過盈量過大的氣門座圈強(qiáng)行壓鑲?cè)胱字?，座圈外光滑表面會因金屬脫落而變粗糙，座圈與座孔接觸不良，導(dǎo)熱變壞，座圈會因過熱而斷裂。（2）修配不當(dāng)。由于氣門或座圈修配不當(dāng)，致使氣門不能正確地落座，從而在氣門頭部與桿部過渡部位產(chǎn)生一個彎曲附加力矩，這個力矩是交變的，結(jié)果使氣門桿因疲勞而斷裂。（3）氣門間隙過大。由于調(diào)整不當(dāng)，凸輪或挺柱磨損，推桿彎曲等，導(dǎo)致氣門間隙過大，氣門突然降落，落座力太大，氣門或座圈受沖擊而產(chǎn)生裂縫或斷裂。（4）發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)超速運轉(zhuǎn)，引起氣門“氣脫”（氣門脫離凸輪控制，即凸輪的反作用力為零）或“反跳”，致使氣門斷裂等。

二、氣門燒蝕

1.燒蝕氣門的特征

氣門燒蝕后，柴油機(jī)常常表現(xiàn)出工作無力，排氣管冒黑煙，著火時聲音不好。如果排氣門燒蝕，則排氣管過熱，甚至發(fā)紅。如果用手搖轉(zhuǎn)曲軸沒有沉重的感覺，并在壓縮沖程中，進(jìn)氣管或排氣管有又長又響的“嗤嗤”漏氣聲，說明氣門已燒蝕。

2.氣門燒蝕的原因

（1）氣門間隙過大或氣門彈簧彈力減弱，導(dǎo)致氣門與氣門座密封不嚴(yán)，燃燒后的高溫高壓氣體從縫隙中沖出來，燒蝕氣門。（2）氣門及氣門座積碳嚴(yán)重，造成氣門漏氣，散熱不好；氣門桿部的積碳，使氣門運動不靈活，燒蝕氣門。（3）氣門桿磨損嚴(yán)重，使氣門與氣門導(dǎo)管配合間隙過大（超過0.30mm），氣門在運動中左右擺動，使氣門頭與氣門座口配合位置經(jīng)常改變，破壞了氣門頭部密封環(huán)帶，造成氣門與氣門座密封不嚴(yán)、漏氣、燒蝕氣門。（4）噴油泵噴油量過大，噴油器噴油質(zhì)量差，噴油時間過晚等，使燃燒惡化，燃燒時間延長，排氣溫度過高，排氣管冒火，燒蝕氣門。（5）柴油機(jī)長期超負(fù)荷作業(yè)，由于供油多，往往燃燒不完全，燃?xì)馍踔猎谂艢夤苤欣^續(xù)燃燒，火焰通過氣門時，燒蝕氣門。

3.防止氣門燒蝕的措施

氣門燒蝕主要是由于不合理使用造成的。柴油機(jī)長時間在大負(fù)荷條件下工作，超過設(shè)計限度，會引起氣門早期磨損；同時，還會引起氣缸蓋、氣門座和氣門導(dǎo)管變形，破壞氣門密封性，影響氣門散熱，使氣門燒蝕。此外，發(fā)動機(jī)高溫易引起潤滑油、燃油氧化聚合和分解，在氣門頭和氣門桿形成膠狀沉積物使氣門腐蝕，并使氣門漏氣、燒蝕。在使用中，應(yīng)防止發(fā)動機(jī)長時間大負(fù)荷工作。維修時，應(yīng)及時清除積碳，密封不良要及時研磨，氣門間隙過小應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

三、氣門彈簧折斷

一般氣門彈簧折斷的原因是使用日久，已到達(dá)了其使用壽命的限度。有時因材料不好，也會過早折斷。彈簧的材料為0.50%～1.0%的碳鋼，良好者則用合金鋼制造。若所用材料不合規(guī)格，熱處理不當(dāng)，加工不良或表面有磨點、裂紋等，都可造成氣門彈簧壽命的縮短。氣門彈簧的壽命與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系，因為發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速過高或超出了氣門彈簧的臨界速度，就可使彈簧內(nèi)部發(fā)生極高的危險應(yīng)力而造成折斷。為了防止這種情況的發(fā)生，有些農(nóng)用運輸車氣門彈簧的各圈間的距離略有不同，稱為非等節(jié)距彈簧，一端圈間距較密，在安裝時應(yīng)注意較密的一端在上面。如果使用高頻率（頻率為每分鐘振動的次數(shù)）彈簧、雙重氣門彈簧也可避免劇烈振動現(xiàn)象（稱為共振現(xiàn)象）的發(fā)生。

在車輛行駛中車速不可過快，不宜猛踩加速踏板。在嚴(yán)寒時金屬的性能較脆，則發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速對其影響就更大了。頂置式氣門在氣門彈簧斷裂時，氣門會掉入氣缸而損壞缸體和活塞，必須經(jīng)常檢查或加設(shè)置保險裝置，以防彈簧斷時氣門脫落。

四、排氣門磨損

柴油機(jī)在運轉(zhuǎn)中，進(jìn)氣門的工作溫度一般較低，在200～450℃，而排氣門的工作溫度較高，可達(dá)600～800℃。工作溫度還會隨壓縮比和轉(zhuǎn)速的增快而進(jìn)一步增高，最高可達(dá)900℃左右，故排氣門在使用中，與進(jìn)氣門相比較容易損壞。如果短期內(nèi)排氣門損壞，則往往還由于以下的原因造成：

（1）氣門桿磨損過甚。（2）氣門桿部積碳過多，以致工作時不夠靈活。（3）氣門間隙過小，以致氣門與氣門座閉合不嚴(yán)密，使得燃燒的氣體從縫隙中竄出來，時間長了就會使排氣門燒損。（4）氣門彈簧彈力減弱，使氣門與氣門座密封性變差。由于排氣門經(jīng)常處于高溫下工作，因而此時易引起散熱不良，時間一久，就易使排氣門燒損。（5）氣門頂部在使用時經(jīng)常加入較多的機(jī)油。（6）發(fā)動機(jī)長時間地在過熱情況下超負(fù)荷運轉(zhuǎn)。（7）供油量經(jīng)常過大，往往造成燃燒不完全。