氣門與氣門導管常見缺陷的檢驗與修理
氣門與氣門導管是一對動配合件。氣門的功用是控制進排氣道的開閉,完成換氣任務;氣門導管對氣門的運動起導向作用,防止氣門頭歪斜,使氣門和氣門座嚴密配合。由於氣門與氣門導管不斷的運動摩擦,使其配合間隙增大,導致氣門杆在導管中晃動,引起氣門頭偏磨,造成氣門關閉不嚴。同時,過大的配合間隙,不但會使氣門散熱不良,還會加速氣門的燒蝕;另一危害是機油可從氣門導管沿氣門杆進入汽缸,造成機油消耗量增加,排氣冒煙,積碳增多,加速了柴油機汽缸套與活塞的磨損。
1 常見缺陷
1. 1 氣門與氣門導管磨損間隙增大
現象:機油進入汽缸,引起燒機油冒藍煙,汽缸積碳嚴重,還會引起氣門偏磨,密封不嚴而漏氣。
原因:(1)氣門在氣門導管中高速往復運動,不斷摩擦而發生的自然磨損。(2)潤滑不良,空氣、機油不淨,含雜質多,會加速氣門與氣門導管磨損。
檢驗方法:(1)經驗法。將氣門杆和氣門導管清潔後塗以機油,將氣門杆插入導管並上下抽動數次,然後將氣門提起一段,若氣門在自重作用下能徐徐下降則為合適;若不能下降,則說明配合間隙過小或氣門杆彎曲,應予以鉸孔或校正;若下落快,晃動明顯,說明氣門與氣門導管磨損。或者用手左右擺動氣門,如感到有較大的曠動,說明間隙過大,則不能使用。(2)儀表測量。將氣門從導管中提起,使氣門頭離缸蓋平面約 15 mm,用百分表抵在氣門頭邊緣,然後沿觸針方向推動氣門,測出移動距離,判斷磨損程度。(3)用外徑千分尺、塞尺和內徑百分表分別測出氣門桿直徑和氣門導管內徑,計算磨損量和配合間隙,一般小型高速柴油機氣門杆與氣門導管的配合間隙為 0. 05~0. 15 mm,超過 0. 20 mm 應更換。
1. 2 氣門杆頂彎
現象:氣門間隙發生變化,配氣定時不正確,或氣門杆在導管中咬死。
原因:(1)因氣門間隙過小、減壓間隙過小、配氣相位不正確等原因,造成氣門與活塞頂相撞,而導致氣門杆頂彎曲。(2)氣門座圈與導管不同心,導管偏磨、搖臂頭部偏磨,導管內積碳過多造成氣門運動卡滯等原因,使氣門杆受力不均勻而彎曲。
檢驗方法:(1)將氣門杆在平臺上滾動,觀察其縫隙,不應有 明 顯 的 光 隙,或 用 塞 尺 測 量 縫 隙 不 應 大 於0. 03 mm。(2)將氣門杆放在“V”形架上,用百分表觸頭抵在氣門杆的中段,用手緩慢轉動氣門的同時,觀察百分表的擺差,其擺差的 1/2 為該氣門桿直線度。直線度不應大於0. 03 mm。
1. 3 氣門導管頂裂
原因:(1)安裝位置不當,導管高出汽缸蓋平面的高度過高,搖臂頂開氣門時彈簧座與導管撞擊而斷裂。(2)安裝方法不當,應用專用工具壓入,不能強行敲入,特別是風冷柴油機應加熱汽缸蓋後壓入導管,否則導管孔損傷與導管配合過盈量小,引起導管上下移動,導致頂裂或斷裂。檢驗方法:明顯裂紋可觀察到,細小裂紋檢驗可用零件裂紋檢驗方法來檢查。
2 修理與更換
經過檢驗後,若氣門杆和氣門導管磨損過大,一般都報廢處理。對於氣門杆有條件時也可採用電刷鍍修理,刷一層耐磨和耐高溫材料。當氣門杆和氣門導管的配合間隙超過 0. 20 mm 時,氣門杆磨損嚴重的應更換氣門,氣門導管磨損嚴重的應更換氣門導管,當其中一個零件更換後,配合間隙仍大於規定數值時,應將兩者同時更換。當氣門杆的直線度超過0. 03 mm 時,應用敲打或冷壓的方法校直。校直時應注意在氣門杆承受用力的部位加墊銅皮,以免損傷氣門杆表面。
更換氣門導管時,要根據不同的結構特點進行拆裝,常見的氣門導管有三種結構形式。為了防止光滑圓柱形的氣門導管可能落入汽缸中(尤其是對鋁汽缸蓋更為重要,也有利於熱傳導),氣門導管外圓與汽缸蓋採用過盈配合。過盈量為氣門導管外徑的 0. 003 ~0. 005 倍。在裝氣門時,應該注意的兩塊氣門鎖夾在上彈簧座中應保持同樣的高度。否則,氣門尾部將受力不均勻,嚴重時會斷掉,使氣門掉入汽缸中,造成嚴重事故。
拆舊氣門導管時必須用專用銃具將導管從汽缸蓋上打出,注意方向應是汽缸蓋底平面朝上,往下打出。舊氣門導管打出後,將汽缸蓋底平面朝下襬正,檢查新氣門導管外徑與汽缸蓋導管孔的配合過盈是否在要求範圍內。
一般過盈量為 0. 02 ~0. 05 mm,鋁汽缸蓋的過盈量還可以再大一些。然後將氣門導管放正,注意外圓有錐度的一端向下。用手錘通過定位銃頭(定位銃頭的高度相當於導管凸出缸蓋平面的高度)將氣門導管打進去,直至銃頭與缸蓋相碰,導管已到位。注意手錘要打得平正,並且每打一下後,應將銃頭轉一個角度,防止將氣門導管打歪。同時測量氣門導管高出汽缸蓋高度,高度必須符合規定值。採用光滑圓柱形的導管,各種柴油機都有規定值。打得過深會對氣道的阻力增大;過淺又會影響氣門的正常散熱,嚴重時可造成推杆頂彎等事故。對於階梯圓柱形氣門導管和凸緣式圓柱形氣門導管,安裝時就不必測量高度,只使肩胛平面或凸緣平面與汽缸蓋上的氣門彈簧座面抵緊就可以了。
氣門導管安裝後,應檢查氣門導杆與氣門導管的配合間隙是否合乎要求。有條件的可用百分表測量。無條件的可用前面所說的經驗法進行檢查。導管打入汽缸蓋後,內孔都有微量的縮小,如果縮小後和氣門杆的間隙小於規定的最小裝配間隙,或者氣門完全插不進去,則應用鉸刀鉸導管內壁,鉸至導管間隙合乎裝配要求為止。