柴油机气门组件的检修论文_赵恒

柴油机气门组件的检修论文_赵恒

北京铁路局石家庄电力机务段阳泉整备车间 山西省阳泉市 045000

摘要:发动机作业时,气门和气门座经常受到高温燃气的冲刷,承受着燃气压力及高温燃气的氧化腐蚀作用。气门作业时作高速变速运动,光滑条件极差,导致气门与气门座作业面易呈现化学腐蚀、机械磨损,气门导管易变形等缺点。

关键词:柴油机;气门组件;检修

1功用及特点

1.1气门与气门座

气门的功用是控制进排气道的开闭,完成换气任务。气门与气门座之间的密封性是否良好,是气门工作性能最主要评价指标。气门密封不良,在压缩和作功行程,汽缸内的气体就会漏出,造成柴油机功率下降,油耗增加,启动困难等。因此,在加工和修理时,气门头与气门座要经过相互研磨密合,以保证良好的密封性。

1.2气门导管

气门杆在气门导管中运动,为使气门准确地坐落在气门座上,不发生左右摇摆歪斜而漏气,气门杆和气门导管之间的配合间隙很小,气门杆表面加工得很光滑,以减小运动时的滑动摩擦。如果气门杆与导管的配合间隙磨损过大,则机油就会从它们的间隙中进入燃烧室,造成“窜烧机油”的现象。

1.3气门弹簧

其功用是保证气门与气门座的紧密配合,采用内外双弹簧,套在气门杆上,一端支承在汽缸盖上,另一端支承在弹簧座上。弹簧座通过锁夹固定在气门杆尾端的环槽中。气门弹簧具有足够的弹力,当凸轮转过后,能克服气门及其它零件的惯性力,使气门迅速落座关闭。在安装气门组件时,锁夹必须安装正确,才能使弹簧安装牢靠。

1.4气门弹簧座及锁夹

弹簧座为一台阶式圆柱体,内有倒锥形通孔,外圆上台阶与弹簧接触,并压缩弹簧,使之有一定预紧力。中间倒锥形通孔可以使气门尾部穿过,并与外圆和内孔都是锥形的两片气门锁夹配合。装配时,弹簧的一端贴在汽缸盖上,另一端压上气门弹簧座,再把两片锁夹装在气门尾部锥形槽和气门弹簧座内,以保证连接可靠。

2气门座与气门导管

一般情况下,气门座通过铰口可以达到修复的目的。如果非换不可,应做一专用工具将气门座钩出。在装配前应测量气门座孔和气门座外径尺寸,保证其过盈量在 0. 1~0. 15 mm 范围内。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,将冲头小端放入气门座内孔中,用压力机慢慢将气门座压入,或用手锤慢慢打入。气门导管一般情况下不拆卸,当磨损严重,与气门杆配合间隙超过了允许的极限值,需更换新件时,可按下述方法拆装:先做一个阶梯棒,细端直径略小于气门导管内径,粗端直径略小于气门导管外径。拆时,从气门座端将阶梯棒细端插入气门导管中,使台阶靠紧导管,用压力机压出或用手锤打出;当装入时,应从气门弹簧端装入,先将气门弹簧下座放好,使气门导管外倒角大的一头先插入,再把阶梯棒细端插入气门导管中,用压力机压入,或用手锤打入。但应注意,气门导管高出弹簧下座的高度,应在规定范围内。太低,会增大进排气的阻力;太高,当气门开启时,会与气门上弹簧座相撞,严重时,会将摇臂轴或摇臂座撞坏。

3 气门座圈的修理

气门座圈铰削的办法及过程如下:依据气门和气门导管的直径,挑选一组适宜的铰刀和导杆,导杆刺进导管后不该有晃动。

砂磨硬化层如气门座作业面有硬化层,在铰削时,往往使铰刀打滑,遇此状况可用粗砂布垫在铰刀刃部进行砂磨,砂磨后再进行铰削。

初铰45°(或30°)气门座圈作业面,一般小型非增压柴油机气门座圈作业面斜角均为 45°,只要增压柴油机的进气门锥面与进气门座圈作业面的斜角为 30°,意图是减小气门与气门座圈的磨损。初铰时,先将 45°粗刃铰刀套在导杆上敲紧,使铰刀锥形孔紧套在导杆的锥形部分,然后进行铰削。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆铰削时,铰刀应正派,滚动要平稳,两手用力要均匀,不要颤动,避免座圈作业面被铰偏和起棱。一旦呈现起棱现象,切忌继续铰削,不然棱线越铰越深。此刻可垫以砂布将棱线磨平后再铰。初铰到消除麻点和沟槽停止。铰削过程中应一直按顺时针方向滚动,不得回转,避免铰刀变钝和损坏。铰削时还常常改动铰刀的起止方位,以坚持铰削面的平整。

试配和修整触摸面。初铰后,先在铰削面上涂以红丹油,然后将修磨好的(或新的)般配气门的气门杆刺进气门导管,并使其锥面与铰削面触摸试配。要求触摸环带在气门锥面的中部或偏近气门杆的中上部,宽度为 1. 5~2. 5 mm。若气门座圈上触摸环带过宽且偏上,运用 15°铰刀,从锥面上方铰削,以缩小气门座圈触摸环带的宽度,并使环带中线下移;若触摸环带过宽且偏下,则需用75°铰刀,从锥面下方铰削,以缩小气门座圈触摸环带的宽度,并使环带中线上移。这样边试配边铰削,直到符合规定停止。气门座圈上的触摸环带不宜过宽,是为了坚持气门良好的密封性,因触摸带过宽,将使气门对其单位压力下降,容易发生漏气或积碳;但也不能过窄,因为过窄又会加速磨损和影响气门的散热,然后缩短运用寿命。此外用 15°和 75°铰刀不但能调整气门和气门座圈触摸面的宽度,一起也改进了进、排气口线型,削减流转阻力。

精铰。最后用 45°(或 30°)的细刃铰刀或在铰刀下垫以细砂布,轻轻地再次修铰(磨)气门座圈触摸环带,精铰后要对气门与气门座圈的触摸面进行复查,保证触摸环带在要求的宽度范围内和正确的触摸部位。关于硬质的气门座圈,可采用气门座圈修磨机进行磨削修补。修磨机品种很多,可是磨削工艺大致相同,可参考修磨机运用说明书进行操作。

4修理后质量检验

气门、气门座圈修理后,接触面是否密封良好,必须进行密封检验,具体方法如下:

4.1密封试验器检验

将气门组件清洗干净后组装起来,把试验器的空气室紧贴在气门座圈外的汽缸盖底平面上,用手压缩试验器的橡皮球,使其空气室内具有 0. 06~0. 07 MPa 的压缩空气,如果 30 s 内压力表指示数值不变,则证明密封良好。

4.2渗漏法

将组装好的汽缸盖侧立,把煤油注入气道。观察气门与气门座圈的接合处有无渗漏现象,2 ~3 min后无渗漏则为密封良好。另外,还可以将汽缸盖底平面朝上,将气门杆插入气门导管,靠气门本身自重与座圈接合,然后在气门头部端面上加些汽油或煤油,观察 2~3 min,若无渗漏则为合格。

4.3着色法

在气门锥面上涂一层极薄的红丹油,将气门装入气门座圈中,并轻轻使其旋转一个极小角度,气门座圈工作面上出现一条无间断的环带,则说明密封良好。

4.4划线法

先用软铅笔在气门锥面上划数条近似等距直线(垂直于圆周方向),然后将气门装入气门座圈中,轻拍几下后取出,观察气门锥面上的线条,若每条线均被切断,而且断掉部分的长度近似相等,则证明密封性良好。经过上述检验,如不符合要求,必须重新研磨,直到合格为止。

5结论

在装气门时,特别应该注意的是,两块气门锁夹在上弹簧座中应保持同样的高度。否则,气门尾部将受力不均匀,严重时会断掉,使气门掉入汽缸中,造成严重事故。

参考文献:

[1]王致钊.柴油机气门失效分析及改进策略[D].天津大学,2005.

[2]姜春宇.中压共轨柴油机气门正时电控系统的设计[D].武汉理工大学,2006.

[3]吴文江,郑明军,高占凤.柴油机气门弹簧的疲劳寿命预估[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2015,14(04):57-61.

[4]李玉霞.基于可变气门的中型柴油机缸内制动技术研究[D].湖南大学,2014.

论文作者:赵恒

论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/8

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