拖拉機(jī)氣門組件常見損傷原因分析與預(yù)防措施

賈春莉

摘要：從介紹拖拉機(jī)氣門組件技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，提高人們對(duì)氣門組件的重要性認(rèn)識(shí)，并對(duì)氣門組件常見損傷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，提醒用戶在使用中注意預(yù)防。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī);氣門組件;損傷

氣門組件由氣門、氣門座、氣門內(nèi)外彈簧、彈簧座、鎖片、氣門導(dǎo)管等組成。氣門組件是配氣機(jī)構(gòu)的重要組件。工作條件惡劣，工作任務(wù)繁重，氣門組件發(fā)生損傷后，會(huì)導(dǎo)致氣門與氣門座密封不嚴(yán)，引起漏氣，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、功率下降。實(shí)際使用中，氣門組件經(jīng)常會(huì)發(fā)生損壞，要注意合理使用和積極預(yù)防。

1氣門組件技術(shù)特點(diǎn)

（1）氣門。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門與汽缸中的高溫燃?xì)庵苯咏佑|，尤其是排氣門，溫度變化在500～700 ℃范圍內(nèi)，潤(rùn)滑困難，所以要求制造氣門的材料能在高溫下耐磨、耐沖擊、抗氧化、抗腐蝕。對(duì)排氣門一般選用耐熱合金鋼制造。而進(jìn)氣門工作溫度較低，對(duì)材料要求也較低，通常用一般合金鋼制造。

氣門頭部為圓形而且具有錐形斜面的平頂圓盤，斜錐面錐角一般為45°（如195柴油機(jī)）。氣門直徑大，對(duì)進(jìn)排氣有利，但對(duì)頂置式來(lái)說(shuō)，兩個(gè)氣門的直徑之和不能大于汽缸直徑，不然無(wú)法布置。因此，為了提高充氣量，往往把進(jìn)氣門的直徑做得比排氣門稍大一些（立式195型進(jìn)氣門比排氣門大6 mm）。如進(jìn)、排氣門直徑相同，為了便于識(shí)別，在氣門頭上做有記號(hào)。氣門頭到氣門桿的過(guò)渡處要圓滑，以增加強(qiáng)度，減少氣流阻力。氣門桿端的形狀取決于彈簧座的固定方式。氣門座多用合金鑄鐵制成單體零件，鑲?cè)肫咨w鏜孔內(nèi)，磨損時(shí)可以更換（如195T型柴油機(jī)）;但也有些柴油機(jī)的氣門座是直接在缸蓋上鏜出來(lái)的，不用鑲?cè)Γ哂辛己玫膶?dǎo)熱性能。

（2）氣門座。鑲塊式氣門座的優(yōu)點(diǎn)是：可以采用比機(jī)體好的材料做鑲塊，可提高使用壽命，維修、更換也方便。缺點(diǎn)是：傳熱性能比不鑲氣門座的差，而且汽缸蓋上的座孔加工要求高。當(dāng)把氣門座圈壓入汽缸蓋座孔中時(shí)，必須有足夠的緊度，以免發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)座圈從座孔中松脫造成事故。這在維修更換鑲塊時(shí)尤其要注意，氣門座外圈與座孔的過(guò)盈量一般為其外徑的0.002倍左右。通常是把缸蓋在油中加熱后再把鑲塊壓入。

氣門裝配后，其頂部平面應(yīng)稍沉入汽缸蓋平面內(nèi)，以保證氣門開啟時(shí)不碰撞活塞頂，如X195型柴油機(jī)進(jìn)氣門頂?shù)某寥肓繛?.813～1.610 mm，排氣門頂?shù)某寥肓繛?06～186 mm。但沉入量也不允許太大，過(guò)大會(huì)使燃燒室容積變大且影響壓縮比。

（3）氣門導(dǎo)管。它與氣門桿配合，保證氣門的直線運(yùn)動(dòng)。氣門導(dǎo)管用合金鑄鐵的粉末冶金制成，具有自潤(rùn)性能。導(dǎo)管的內(nèi)外表面經(jīng)加工后，直接壓入汽缸蓋導(dǎo)管座孔中，壓入后導(dǎo)管內(nèi)孔再進(jìn)行精鉸加工，使氣門導(dǎo)管和氣門桿之間留有0.05～0.12 mm的間隙，氣門在導(dǎo)管內(nèi)能運(yùn)動(dòng)靈活。安裝時(shí)，氣門導(dǎo)管要按規(guī)定值露出汽缸外平面，如X195型為13 mm。

（4）氣門彈簧。氣門彈簧的功用是使氣門能自動(dòng)關(guān)閉，并與氣門座緊密貼合，以防止氣門跳動(dòng)破壞密封性，因此，在裝配時(shí)彈簧受到較大的預(yù)緊力。氣門彈簧是用彈簧鋼絲制成的圓柱形螺旋彈簧。在國(guó)產(chǎn)小四輪拖拉機(jī)的柴油機(jī)上都采用雙氣門彈簧，它大小不等、繞向相反、套在一起的兩根彈簧，這樣的結(jié)構(gòu)可防止共振，而且工作可靠。

2氣門組件常見損傷原因與預(yù)防措施

2.1氣門頭部燒損

氣門頭部燒損是氣門壞損中最常見的一種。主要原因是氣門與氣門座配合不嚴(yán)密。我們知道，氣門頭部所受的熱量大部分是經(jīng)氣門座傳遞的（約占?xì)忾T全部傳熱量的75%以上）。如果氣門與氣門座配合不密封，不但散熱性能大大下降，而且導(dǎo)致廢氣進(jìn)入氣門座，使氣門頭部的溫度急劇上升，同時(shí)氣門在高溫下受廢氣中酸性氣體的作用而腐蝕。

氣門密封性不好的主要原因有：（1）氣門腳間隙過(guò)小，使氣門不能完全落座。（2）氣門挺桿與導(dǎo)管間有積碳，將氣門卡死，使氣門不能完全落座，或者由于氣門強(qiáng)度與硬度不足，在沖擊力的作用下使氣門桿彎曲，造成氣門卡死，不能完全落座。（3）氣門頭工作面上存有積碳，使氣門密封不嚴(yán)。（4）氣門的工作面上出現(xiàn)斑點(diǎn)或槽溝，造成氣門密封不嚴(yán)。工作面上的斑點(diǎn)通常是由于沖擊載荷與燃料不完全燃燒所產(chǎn)生廢氣的腐蝕。而槽溝通常是由于單位面積上的壓力過(guò)大以及在高溫下材料的硬度不足所致。

我們對(duì)氣門的主要要求是：在任何情況下保證燃燒室的氣門密封性。預(yù)防措施是：①正確選擇氣門頭與氣門座工作面的角度，保證氣門頭與氣門座配合密封性良好。②適當(dāng)選取氣門桿與導(dǎo)管之間的間隙、潤(rùn)滑規(guī)程和冷卻方法。③對(duì)氣門頭部采取特殊處理?？梢藻兩蠈ｉT的耐熱鍍層（鋁化處理）或者堆焊耐腐蝕性的鋼。

2.2氣門座的磨損

主要是磨料磨損和由于沖擊負(fù)荷造成的硬化層疲勞脫落，以及排氣門座受高溫燃燒氣體的腐蝕和燒蝕。氣門座磨損后，工作面加寬，氣門關(guān)閉不嚴(yán)，氣門密封性降低。

預(yù)防措施是：改善柴油機(jī)的燃燒性能，減少積碳的產(chǎn)生。按技術(shù)保養(yǎng)條例要求，定期檢查調(diào)整氣門間隙，確保氣門間隙在正常范圍內(nèi)。

2.3氣門桿部鎖片切槽處斷裂

由于氣門桿部鎖片切槽處過(guò)渡半徑較小，有明顯的應(yīng)力集中，使用中會(huì)產(chǎn)生局部應(yīng)力，產(chǎn)生疲勞損壞，使氣門桿部鎖片切槽處斷裂。

為預(yù)防這種損壞可采取以下措施：選擇足夠強(qiáng)度的材料;改變加工工藝。目前國(guó)外對(duì)桿部鎖片切槽的加工，采用輥軋法滾壓強(qiáng)化切槽。根據(jù)使用情況表明，采用這種加工方法，可使氣門桿強(qiáng)度提高3倍以上。