陳亞杰
摘要:對配氣機構主要零件,氣門、氣門座、氣門導管、挺柱、推桿等零件的結構特點進行了介紹,重點講述了這些零件損傷后如何處理。
關鍵詞:發動機;配氣機構;檢修
中圖分類號:U464文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.05.058
發動機工作時,進排氣門要不斷地進行著開啟和關閉動作,配氣機構的挺柱、推桿、搖臂等零件要隨凸輪軸的旋轉不斷地進行著上下往復運動,摩擦磨損是不可避免的。進排氣門與高溫燃氣直接接觸,氧化腐蝕也是不可避免的,導致氣門與氣門座工作面易出現化學腐蝕、機械磨損、氣門導管易變形等缺陷。掌握配氣機構主要零件的檢修方法,對提高柴油機運行質量有很重要的意義。
1氣門
氣門是由頭部和桿身兩部分組成。頭部制成帶30°或45°錐面的圓盤,與氣門座錐面研配使貼合面十分緊密,防止漏氣。CA6102Q型發動機進、排氣門錐角均為45.5°,北京切諾基發動機進、排氣門錐角為44.5°。一般進氣門的頭部大于排氣門頭部,是為了進氣更充分。LR-6105T8型柴油機新氣門與座研磨好后,其下沉量不得小于0.6 mm,否則會使活塞頂與氣門頭相碰。由于氣門與高溫燃氣接觸,潤滑條件極差,開閉撞擊頻繁,尤其排氣門受熱更為嚴重。為此,排氣門采用耐熱合金鋼,進氣門采用鉻鋼制造,以增加其耐熱、耐腐蝕、耐氧化、耐沖擊和耐磨損等性能。氣門桿尾部制有環槽或錐面,用來裝氣門鎖瓣固定氣門彈簧座。有的尾部還制有裝安全卡簧的環槽,防止因氣門彈簧折斷或鎖瓣脫落使氣門落入汽缸造成機械事故。
檢修時,若發現氣門頭圓柱部分高度小于1 mm,氣門嚴重燒傷和偏磨時應更換。
2氣門座
氣門座有兩種:一是與缸蓋制成一體,二是用耐磨合金鑄鐵制成鑲圈,鑲在缸蓋上。這種鑲圈既能提高使用壽命,又便于修理。氣門座應與氣門工作錐面有適當的接觸寬度,并經相互研磨成良好的密封環帶。研磨好的氣門不能互換。
氣門嚴重偏磨或燒蝕,可用銑削的方式修復。(1)選擇適合氣門直徑、氣門斜角的一組銑刀和適合氣門導管直徑的銑刀導桿。(2)粗銑:用45°銑刀銑削,直到消除磨損和燒蝕的痕跡為止。(3)找正接觸環帶:若環帶偏向氣門頭部,需用15°銑刀銑削斜面;若環帶過多偏向氣門桿部則需用75°銑刀銑削斜面。接觸環帶應控制在氣門頭斜面中部,寬度以1.5~2 mm為宜。(4)精銑:用45°精銑刀輕銑斜面。(5)研磨:手工研磨氣門按照一鐓、二蹭、三旋轉的要領,用粗氣門砂、細氣門砂、機油分3次對氣門頭斜面研磨。研磨時,氣門砂要涂薄、涂勻,旋轉要正反轉交換。研磨后環帶位置、寬度要符合要求。(6)氣門嚴密性的檢查:研磨完成,用柴油清洗干凈后,可用下列方法進行檢查:①滲漏法:將適量柴油加在氣門頭上部,在3 min內無滲漏,則密封性良好。②鉛筆畫線法:在氣門頭研好的斜面上,用軟鉛筆沿圓周每隔8 mm畫一根線,把氣門放入氣門座內,輕敲幾下氣門,取出氣門后觀察,若線都折斷,則嚴密性良好。
3氣門導管
氣門導管是一根空心圓柱管,用來給氣門導向。一般用鑄鐵或粉末冶金制成,用一定過盈量壓入缸蓋導管孔中。導管孔與氣門桿鉸配,其間隙為0.025~0.075 mm,當間隙磨損超過0.2 mm時,必須及時更換導管,否則會使氣門傾斜封閉不嚴和嚴重燒機油。
氣門導管嚴重磨損后,引起氣門頭偏磨、氣門關閉不嚴及出現燒機油等現象。檢查時,若進氣門與導管間隙超過0.25 mm、排氣門與導管間隙超過0.3 mm,應更換氣門導管。換裝新導管后,導管端高出座孔基面的高度應符合要求。如過低,將導致氣門關閉不嚴;過高,會使氣門導管、搖臂等損壞。
4挺柱
挺柱是凸輪的從動件,使凸輪的回轉運動變為挺柱的直線運動,并將凸輪的推力通過推桿和搖臂傳到氣門。挺柱的結構簡單,質量輕。挺柱上的推桿球面支座的半徑比推桿球頭半徑略大,以便在兩者中間形成楔形油膜來潤滑推桿球頭和挺柱上的球面支座。
挺柱的常見損傷原因有擦傷、磨損和疲勞剝落。挺柱底面或表面有輕微擦傷時,可用油石修磨后繼續使用,嚴重時應更換。一般小型柴油機當挺柱與機體上的配合孔磨損后間隙達到0.20~0.25 mm時,應更換新挺柱或用修理尺寸法修復。挺柱與機體上的配合孔的裝配間隙見各機型說明書。對挺柱底面發現有金屬剝落現象,一般不作修理,而進行更換。
5推桿
推桿處于挺柱和搖臂之間,其功用是將挺柱傳來的運動和作用力傳給搖臂。在凸輪軸下置式的配氣機構中,推桿是一個細長桿件,加上傳遞的力很大,所以極易彎曲。因此,要求推桿有較好的縱向穩定性和較大的剛度。推桿經長期使用后,會出現桿身彎曲、端面磨損等。檢查時應對推桿直線度進行檢查,可在平臺上捻轉推桿,判斷其變形程度,如果全長直線度超過0.30 mm/m時,應進行校直。推桿直線度超差時,應進行冷壓校直,頂端磨損的可進行堆焊修理,組合式推桿可更換兩頭的易磨損件。
6搖臂
檢查搖臂與氣門桿(或推桿)頭部接觸的搖臂撞頭圓柱面技術狀態,用手觸摸搖臂撞頭。若搖臂撞頭表面光潔無損傷或磨損輕微時,可以繼續使用。若搖臂撞頭磨損凹陷或有輕微臺階時,可對照圓弧樣板用油石進行修整(在平行于軸孔方向上不應有弧形),然后用00號砂布拋光。必須注意,有的搖臂頭部鍍有0.02~0.05 mm厚的鍍鉻層,修磨時不能破壞鍍層。搖臂撞頭嚴重磨損凹陷后,應更換新件。對于搖臂撞頭有鍍鉻層或粘合金塊的氣門搖臂,頭部嚴重磨損后,應更換新件。調整螺釘的螺孔損壞時,一般應換搖臂,調整螺釘的球面出現明顯磨損和剝落時,同樣應予以更換。檢查搖臂的機油孔,若已有堵塞,必須清潔、修整和疏通。
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