柴油机气门座松动故障的分析与维修

2020-05-09 09:58吴新艳
农机使用与维修 2020年4期
关键词:维修柴油机

吴新艳

摘 要:重点阐述了柴油机气门座松动时的外在表现及判断方法,分析了气门座松动产生的原因,介绍了气门座圈拆卸与安装技术要点。

关键词:柴油机;气门座;维修

中图分类号:S219.07        文献标识码:A

doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.070

发动机的气门座有些是用耐磨合金铸铁制成镶圈,镶在汽缸盖上。这种结构的气门座,磨损后易于更换,而不至于报废整个汽缸盖。气门座圈压入汽缸盖时会产生一定的装配应力,工作状态下气门座圈(特别是进气门座圈)圆周上的温度分布是不均匀的,因而易产生一定的热应力,而引起座圈的翘曲变形。所以,在结构上要求一定的壁厚和一定的高度,以增强其刚性,并确保它与气门密封锥面贴合良好。进气门座圈内孔一般还制成截面渐扩型式,以对进气流起引导作用,减小流阻。为达到上述要求,气门座圈一般采用中铜(含铜量为0.8%~1.2%)铬钼合金铸铁材料(S195、D180型柴油机采用)。但随着柴油机的高速化趋向,往往要求采用耐磨性能和热强度更好的高铬(含铬量为12.5%~14%)合金铸铁材料(S1100A型柴油机采用)。这两种材料的硬度均须低于气门头部硬度3~5个洛氏单位,以达到良好匹配,并且使切削性能不至于恶化。在柴油机使用过程中,气门座会发生松动现象,引起气门间隙的变化,使发动机功率下降,甚至无法工作。

1 气门座松动时柴油机的表现

气门座松动时,会有以下外在表现:(1)柴油机突然出现异响,汽缸上部有明显的敲击声。着火时出现“缺腿”现象,功率下降、严重者不能工作。(2)排气管出现有规律的、间断的冒白烟(有时冒黑烟)现象,并多呈雾状。(3)加大油门或加大负荷作业时,有严重的气门敲击活塞声。(4)有窜气现象,严重时从曲轴箱通气孔向外窜气。

2 气门座松动故障的判断方法

(1)柴油机工作时,用手触摸进气支管有烫手的感觉,且该缸进氣支管比其他缸热,说明进气门座松动。再对进气支管旁边侧耳听诊,会有“啪、啪”的响声,这是在压缩行程中,可燃混合气体倒流进入空气滤清器的缘故。

(2)侧耳听诊在排气支管处有“扑、扑”的响声,且柴油机在工作时,该缸的排气支管比其他缸的排气支管温度低,则说明排气门座松动。

(3)在小油门工况下,逐缸拧松高压油管,当松开某缸高压油管,冒白烟现象消失,并听到“嚓、嚓”的声音,伴随这种声音的还有一股气流声(柴油机将要熄火时刻听得非常清楚),则可断定该缸气门座松动。

(4)若是该缸气门座松动或脱落,该缸会产生漏气、压缩压力不足、压缩压力比其他缸的压缩压力小,或无压缩力。在压缩过程中进气或排气支管会出现明显的“嘶、嘶”漏气响声。

(5)熄火进行检查,气门座松动的气门杆常升不到最高点。调好气门间隙后,摇转曲轴复查时,其间隙会出现时大时小,气门在导管内的往返运动有滞涩或发卡现象。

3 气门座松动的原因

(1)气门座严重磨损、下陷量过大,气门座烧损或产生裂纹等都会造成气门座松动;缸盖螺栓扭力不均或柴油机在高温时骤加冷水,使缸盖变形或产生裂纹,也会导致气门座松动。

(2)在生产装配或修理时,选购、更换的气门座圈外径过小,使镶嵌紧度不够,也会造成气门座松动。维修时,扩铣气门座圈孔座的精度不够(圆柱度及圆度超限)、表面粗糙度不合格等,使座圈镶入座孔后配合紧度不够,接合不牢,造成气门座圈变形、松脱。

(3)柴油机长期超负荷作业或柴油机使用时间较长,经高温高压气体不断冲击,致使座圈与座孔的配合逐渐松动。另外,汽缸盖上的气门座孔经过多次拆装,座孔口径增大,若配上原来尺寸座圈,气门座圈也会松动。

4 气门座圈的更换

(1)拆卸。由于气门座圈与汽缸盖座圈孔是过盈配合,因此,在更换拆卸气门座圈时,要用专用的工具进行拆卸。若没有气门座圈拉出器,可用旧气门阀在砂轮机上磨削成錾子后,将旧气门阀分别从进、排气管安装座孔插入气门座圈凸缘或贴合面之间,然后用锤子敲击旧气门阀头部。这样转过几个角度,进、排气门座圈便能卸下。

(2)安装。采用加大尺寸法,即重新车制加工气门座圈。只需稍微加大气门座圈的外径尺寸,提高其配合紧度,实际尺寸应根据气门座孔的口径尺寸来确定。冷镶时过盈量为0.10~0.15 mm,热镶时过盈量为0.2~0.25 mm。气门座圈其余的尺寸,如高度、内径、斜面、角度等技术要求应和原来的气门座圈相同。农村的修理工一般采用冷镶法,将气门座圈放正于汽缸盖座孔后,分别用原机型的废旧进、排气门阀头部圆面对准进、排气门座圈(要基本保持同心),然后用锤子平稳地敲击气门杆顶部,就能把气门座圈装上。也可用胶粘法,即选购原来型号的气门座圈,用磷酸一氧化铜无机胶粘接,具体操作方法是:①先将缸盖上的气门座孔、气门座圈的脏污、积碳清除干净,然后用脱脂棉沾上丙酮擦去接合面上的油渍。②制胶时,将固体粉状的氧化铜与液态磷酸,按1 mL磷酸溶液加3.5~4.5 g氧化铜粉配比,并按使用说明搅拌均匀。③将配制的粘胶厚薄均匀地涂在座孔与座圈的接合面上,把座圈装入座孔内,再用小锤轻轻敲击座圈,经过振动使粘胶充分填满缝隙。④在室温下自然固化3~4 h后,即可铰削研磨气门。

猜你喜欢
维修柴油机
美国FCA 推出第三代EcoDie s e l V6 柴油机
谭旭光:柴油机50年内仍大有可为
数控机床常见故障维修简介
现代汽车维修技术的完善
水稻插秧机维修保养的技巧探究
浅析路基工程的养护与维修
现代柴油机的技术发展趋势
Porsche公司3.0L V6柴油机
新型2.0L高效柴油机的开发
新一代清洁型乘用车柴油机