柴油機(jī)氣門(mén)與氣門(mén)座圈缺陷的檢驗(yàn)與維修

曲小明+肖慧慧

摘要：介紹了柴油機(jī)氣門(mén)與氣門(mén)座圈有缺陷時(shí)柴油機(jī)的表現(xiàn)，分析了導(dǎo)致此缺陷產(chǎn)生的原因，重點(diǎn)闡述了氣門(mén)與氣門(mén)座圈缺陷的檢驗(yàn)與維修方法。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；氣門(mén)；氣門(mén)座圈；缺陷

中圖分類號(hào)：TK423.43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.050

柴油機(jī)氣門(mén)與氣門(mén)座圈有缺陷不能很好地配合時(shí)，柴油機(jī)表現(xiàn)為：氣缸壓縮力不足，壓縮比變小，功率下降。在排氣口聽(tīng)到很長(zhǎng)的“噓”叫聲，且工作時(shí)間不長(zhǎng)，排氣管溫度很高，排氣有“撲哧、撲哧”聲，竄火星和間歇冒白煙，或進(jìn)氣管溫度高，管口有熱氣流上沖。

1 發(fā)生原因

（1）氣門(mén)與座圈高速往復(fù)沖擊產(chǎn)生機(jī)械磨損，同時(shí)又受燃燒室高溫氣體侵蝕，產(chǎn)生化學(xué)熱損傷而引起凹陷、燒蝕等。（2）空氣過(guò)濾不凈，含塵粒過(guò)多成為磨料，使氣門(mén)、氣門(mén)座圈磨損。（3）氣門(mén)間隙太大，使高溫氣體竄出引起燒蝕。（4）氣門(mén)導(dǎo)管不正或與氣門(mén)桿間隙大，均會(huì)引起氣門(mén)與氣門(mén)座偏磨。（5）氣門(mén)彈簧彈力減弱，致使氣門(mén)開(kāi)閉緩慢，關(guān)閉不嚴(yán)引起燒蝕，致使氣門(mén)頭下陷，密封不嚴(yán)，產(chǎn)生漏氣。

2 檢驗(yàn)方法

2.1 外觀檢驗(yàn)

對(duì)于氣門(mén)、氣門(mén)座圈的磨損、起槽、麻點(diǎn)、燒蝕和裂紋等缺陷，只要認(rèn)真將氣門(mén)和氣門(mén)座徹底清潔，就不難發(fā)現(xiàn)。

2.2 測(cè)量檢驗(yàn)

除上述外觀檢驗(yàn)外，還要測(cè)量氣門(mén)錐面邊緣厚度、氣門(mén)頭部端面凹陷、氣門(mén)下沉量和氣門(mén)錐面工作寬度等。

（1）氣門(mén)錐面邊緣厚度一般常用鋼直尺進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于頭部直徑小于50 mm的氣門(mén)，錐面邊緣厚度減少到0.5～1.0 mm時(shí)，氣門(mén)應(yīng)作報(bào)廢處理。若繼續(xù)使用，則會(huì)因強(qiáng)度不足，工作時(shí)產(chǎn)生邊緣向上卷曲變形。氣門(mén)錐面邊緣的厚度，一般中、小型柴油機(jī)規(guī)定應(yīng)小于1 mm。

（2）氣門(mén)錐面磨偏的檢驗(yàn)方法與氣門(mén)桿彎曲度的檢查相似。只是百分表的觸頭抵在氣門(mén)工作錐面上，轉(zhuǎn)動(dòng)氣門(mén)觀察百分表的擺差，當(dāng)擺差超過(guò)0.05～0.06 mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修磨。

（3）氣門(mén)下沉量的檢驗(yàn)，一般用深度尺、游標(biāo)卡尺和深度千分尺等進(jìn)行檢查，氣門(mén)下沉量過(guò)大，使燃燒室容積增加，壓縮比減小，進(jìn)氣量減少。下沉深度過(guò)大還會(huì)引起排氣量減少，殘留在氣缸內(nèi)的廢氣增多，充氣系數(shù)降低，柴油機(jī)輸出功率下降。此外，現(xiàn)代小型高速柴油機(jī)中，氣門(mén)和氣門(mén)彈簧的裝配都是采用彈簧座和鎖夾連接的，即彈簧的裝配長(zhǎng)度是無(wú)法調(diào)整的。若氣門(mén)下沉深度增加，相應(yīng)地氣門(mén)彈簧的裝配長(zhǎng)度也就增加，氣門(mén)作用在氣門(mén)座圈上的單位壓力減小，不能保證氣門(mén)的關(guān)閉嚴(yán)密。這些對(duì)柴油機(jī)的工作都是不利的。所以在柴油機(jī)修理時(shí)，要檢查氣門(mén)的下沉深度，對(duì)氣門(mén)下沉深度的大小，各機(jī)型使用說(shuō)明書(shū)中都有明確規(guī)定。

3 修理

3.1 氣門(mén)的修理

（1）當(dāng)氣門(mén)桿彎曲超過(guò)極限值時(shí)，可放在小型的壓力機(jī)上進(jìn)行冷加壓校直。在加壓時(shí)可在承受壓力的氣門(mén)桿上墊放銅片，以防止損傷氣門(mén)桿表面。

（2）氣門(mén)桿端面磨損嚴(yán)重時(shí)，可在氣門(mén)機(jī)上磨平，但應(yīng)注意此端面與氣門(mén)桿的垂直度。磨平后用油石打光，粗糙度Ra不能高于0.8 μm。

（3）氣門(mén)錐面磨損時(shí)，如果氣門(mén)僅有輕微的磨損和蝕痕，可讓氣門(mén)與氣門(mén)座直接研磨來(lái)恢復(fù)其密封性。研磨前要清除氣門(mén)、氣門(mén)座和氣門(mén)導(dǎo)管上的積碳和污物。研磨可以用手工，或在氣門(mén)座研磨機(jī)上進(jìn)行。如果氣門(mén)錐面磨損起槽或有燒蝕麻點(diǎn)時(shí)，氣門(mén)頭厚度足夠，氣門(mén)桿與其導(dǎo)管的配合間隙符合要求，可利用氣門(mén)機(jī)進(jìn)行光磨。

（4）氣門(mén)裂紋的檢修，可用磁力探傷或粉漬法檢驗(yàn)裂紋。對(duì)有裂紋的氣門(mén)一般都需要換新的。

3.2 氣門(mén)座的修理

多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)座單獨(dú)制成座圈，然后壓裝到燃燒室內(nèi)的進(jìn)、排氣道口處，氣門(mén)座圈與座孔有足夠的過(guò)盈配合量，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣門(mén)座脫落。為保證氣門(mén)與氣門(mén)座可靠密封，氣門(mén)座上加工有與氣門(mén)相適應(yīng)的錐面，氣門(mén)座的錐面包括三部分：45°（或30°）錐面是與氣門(mén)密封錐面配合的工作面，寬度為1～3 mm，15°錐面和75°錐面是用來(lái)修正工作面位置和寬度的。氣門(mén)座圈錐面如磨損變寬，或燒蝕產(chǎn)生麻點(diǎn)和凹坑時(shí)，應(yīng)根據(jù)其損壞程度采取研磨、鉸削、磨削和更換座圈等方法進(jìn)行修理，而更換座圈后還必須鉸削和研磨修理。

氣門(mén)座圈的鉸削通常用氣門(mén)座圈鉸刀來(lái)進(jìn)行。它是由導(dǎo)桿和多只不同直徑及不同角度的鉸刀所組成，鉸刀的角度分為30°、45°、75°和15°四種，30°和45°鉸刀又分粗刃和細(xì)刃兩種。鉸削時(shí)鉸刀通過(guò)插入氣門(mén)導(dǎo)管來(lái)定位，以此保證鉸出的氣門(mén)座圈中心線與氣門(mén)導(dǎo)管的中心線相重合。為此，這項(xiàng)修理必須在裝配好氣門(mén)導(dǎo)管以后再進(jìn)行。氣門(mén)座圈鉸銷步驟如下：（1）鉸刀導(dǎo)桿的選擇與固定。根據(jù)氣門(mén)導(dǎo)管的內(nèi)徑，選擇相適應(yīng)的鉸刀導(dǎo)桿，并插入氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)。調(diào)整鉸刀導(dǎo)桿與氣門(mén)導(dǎo)管孔表面緊密貼合。（2）砂磨硬化層。由于氣門(mén)座圈表面有一硬化層，在鉸削時(shí)會(huì)使鉸刀打滑，此時(shí)可用粗砂布?jí)|在鉸刀下面先進(jìn)行砂磨，然后再鉸削。 （3）鉸削。根據(jù)氣門(mén)座工作面損傷的情況和不同角度，選擇不同粗細(xì)刀刃和角度的鉸刀套在導(dǎo)桿上，即可進(jìn)行鉸削。鉸削時(shí)鉸刀應(yīng)正直，兩手用力要均衡，直到將燒蝕、斑點(diǎn)等缺陷鉸去為止。（4）試配與修整接觸面。經(jīng)鉸削后，應(yīng)用光磨過(guò)的氣門(mén)進(jìn)行試配。要求接觸面應(yīng)在氣門(mén)斜面的中下部或中部，工作面寬度應(yīng)符合要求。（5）精鉸。最后用45°（或30°）的細(xì)刃鉸刀或在鉸刀下墊以細(xì)砂布，輕輕地再次修鉸（磨）氣門(mén)座圈接觸帶。