
摘 要:柴油機由于具有熱效率高的優勢特點,且相比來講其成本能耗較低,因此在各行業當中都有著較為廣泛的應用,而氣門傳動組是柴油機重要組成構件,在長期運行中,柴油機氣門組件中,氣門與氣門座之間的燒蝕、磨損、氣門與氣門桿的磨損以及氣門桿變形都會影響柴油機正常運行的穩定性。因此,需要重視對柴油機氣門傳動組零件的維修與維護。本篇文章首先結合柴油機氣門組件構成,再闡述柴油機氣門傳動組功能及特點,最后針對柴油機氣門傳動組零件的維修路徑做出簡要分析,以期能夠為柴油機性能穩定性以及整體改進提供一點參考。
關鍵詞:柴油機;氣門傳動組;零件維修
柴油機氣門是其重要的組成部件,其主要功能是負責向柴油機內輸入空氣并將燃燒產生的廢氣排出柴油機,運行時由于氣門運行環境為高溫狀態,又是處在潤滑循環的末端,因此在發動機運行時開啟與關閉頻率較高,這就容易造成氣門組零件的磨損或變形,需要重視其維修與養護的研究。
1 柴油機運行原理及其氣門傳動組結構
柴油機主要是指使用柴油作為燃料的內燃機,其是通過壓縮點火式的發動機,在運行時,吸入柴油機氣缸內的空氣,因活塞運動而受到高程度壓縮,從而達到500-700攝氏度的溫度,再由霧狀燃油噴入高溫空氣中與高溫空氣混合,組成可燃性混合氣體后自動著火燃燒釋放出能量并施加在活塞頂面從而推動活塞運動,再經連動桿與曲軸產生機械能[1]。
柴油機是由動力傳動部件,車身和主軸承,氣門,燃油系統和調速器,潤滑系統,冷卻系統,起動系統內燃機構成,而柴油機氣門傳動組建主要是由氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、氣門彈簧座與鎖夾共同構成,均是屬于柴油機配氣機構中重要的組成構件。如圖1所示:
2 柴油機氣門傳動組功能特點
首先,柴油機氣門與氣門座。
氣門與氣門座主要功能在于對進排氣道的開啟和關閉進行控制,并完成換氣功能,氣門與氣門座之間對密封性要求較高,同時也是氣門運行性能主要的衡量指標,氣門密封性不佳,在壓縮與做功過程中氣缸內氣體就會發生泄漏,從而引發柴油機功率下降、油耗增加、啟動困難等問題,所以,在進行氣門組件維修過程中,氣門頭與氣門做必須要能夠通過相互研磨,確保其具有較好的密封性。
其次,氣門桿與氣門導管。
氣門桿在氣門導管當中運動,主要功能在于使氣門可以準確地落在氣門座上,不會發生左右搖擺或偏斜的問題,從而避免發生漏氣。氣門桿與氣門導管之間的配合間隙較小,且氣門桿表面需要確保具有較高的光滑度,以降低運動時的摩擦,如氣門桿與氣門導管之間間隙磨損過大,就會導致機油發生泄漏,從而進入燃燒室引發串燒機油的問題[2]。
最后,氣門彈簧與氣門彈簧座以及鎖夾。
氣門彈簧主要功能在于確保氣門與氣門座之間的密封性,通常采用內外雙彈簧形式,并套在氣門桿一端支承在氣缸蓋上,而另一端則支撐在彈簧做彈簧座,通過鎖夾固定在氣門桿尾端環槽當中,氣門彈簧在凸輪軸撞過后能夠有效克服氣門與其他零件之間的慣性力,使氣門迅速落座,起到快速關閉的作用,在進行氣門組件安裝時,鎖夾需要正確安裝,如此才能夠發揮出彈簧的作用,確保其安裝牢靠。
3 柴油機氣門傳動組零件的維修路徑
第一,對進排氣門密封性的維修
當柴油機氣門密封性不足時,容易發生可燃氣泄漏的問題,因此,在進行氣門傳動組零件維修時,需要將氣門拆卸,并進行修理、保養或更換。而要拆下氣門,則首先必須拆卸氣缸蓋罩,并將氣門搖臂總成拆卸,卸下高壓油管和噴油器,將氣缸蓋螺母擰下并拆卸氣缸蓋,再使用拆卸氣門隨車專用工具進行氣門彈簧座的按壓,壓縮氣門內外彈簧后再取出氣門鎖夾,在放松后,可將氣門內外彈簧取出,再取下氣門,氣門取下后需做好標記,裝配時需嚴格依據順序,不可調換,再使用V型架與千分表進行氣門桿彎曲度測量,檢測其是否發生變形。在檢查時,氣門桿支承在兩個距離100mm的V型架上,再使用千分表進行氣門長度1/2處彎曲度的檢測,如超出允許限度值(0.1mm-0.2mm),則需要進行矯正[3]。當氣門密封性稍差產生輕微漏氣時,可以進行研磨,使其恢復密封性,主要方法在于將氣門錐面上涂少許研磨膏,用皮腕吸住氣門與氣門座,實行對研。研磨好氣門與氣門座基礎部分要保持連貫,形成連續且寬約1.2到1.5mm的光亮圈,如氣門與氣門座磨損較為嚴重,基礎面較寬不利于研磨時,則需要進行接觸面的修刮,使用75°鉸刀鉸內口,用15°鉸刀鉸外口,使基礎面可達到要求寬度,再進行研磨,氣門研磨前后均要準確測量下限度,即指氣門頂面與氣缸蓋底平面距離,如超出磨損極限值,要及時進行氣門和氣門座的更換,更換后,要確保氣門下陷度保持在標準值區間,在研磨或更換好后,針對氣門要做好密封性試驗,避免發生泄露問題。
第二,對氣門座與氣門導管的維修。
通常來講,氣門座會通過鉸口達到修復的效果,但如果磨損過于嚴重需要及時更換,要使用專用工具將氣門座取出。
在裝配之前,需要對氣門座孔與氣門座外徑尺寸進行準確測量,確保其過盈量保持在0.1到0.15毫米范圍內,在進行氣門座裝配時,應使用階梯形沖頭,小端直徑要稍低于氣門座內徑,大端直徑則要稍小于氣門座外徑,要將沖頭小頭端放入氣門座內孔,再使用壓力機逐漸緩慢地將氣門座壓入[4]。
氣門導管通常情況下不需進行拆卸,如其磨損較為嚴重,與氣門桿配合間隙超出標準值或允許極限值需要進行及時更換時,需要按照相關順序予以操作,首先制作階梯棒,細端直徑要稍低于氣門導管內徑,其粗端直徑要小于氣門導管外徑,拆卸時需從氣門座端將階梯棒細端插入氣門導管,確保臺階與導管緊密靠近,再使用壓力機壓出[5]。
在進行新構件裝入時,需要注意從氣門彈簧端裝入,再由氣門彈簧下座支撐,使氣門導管外倒角較大的一端先插入,再將階梯棒細端插入氣門導管,再使用壓力機進行緩慢壓入。但其中必須重點注意的是,氣門導管高出彈簧下座高度應保持在允許范圍值,如太低會加大進排氣阻力,而如果太高,則氣門開啟時會導致氣門上彈簧座相撞,致使整個搖臂軸或搖臂座發生損壞[6]。
結束語:
結合上述文章內容所述,氣門傳動組零件由于運行環境較為惡劣,是柴油機構件中損壞率較高的部分,需要全面掌握其構造和功能特點,針對其重要部件進行良好的維修與養護,如此方能夠提高柴油機使用壽命,使其能夠更好的為經濟生產提供助力。
參考文獻:
[1]孫偉華.柴油機氣門傳動組零件的維修[J].農機使用與維修,2020,000(3):78-78.
[2]吳新艷.柴油機氣門座松動故障的分析與維修[J].農機使用與維修,2020,284(04):87-87.
[3]解開宇,王洪峰.某型柴油機氣門橫臂制造及維修的可靠性研究[J].鐵道機車與動車,2019,156(12):69.
作者簡介:
王召國(1982-4-)男,漢,籍貫:山東高唐,學歷:碩士,職稱:中級工程師,研究方向:機械設計及其自動化。