技術(shù)維修與康明斯知識

柴油發(fā)電機氣門(mén)座的檢驗與修理

 

摘要：檢驗和維修柴油機配氣機構的氣門(mén)座是門(mén)技術(shù)工程活，其中涉及到的密封性質(zhì)量的判斷、分析更是必須通過(guò)專(zhuān)業(yè)的檢測手段。正確的氣門(mén)維修對柴油發(fā)電機組性能至關(guān)重要。因此，必須遵守所有測量程序細節，以便識別出超過(guò)規格的部件。如測量后數據顯示氣門(mén)或氣門(mén)座必須修整，在修整后應重新執行測量程序進(jìn)行復檢。

 

一、氣門(mén)及座圈的技術(shù)要求

 

氣門(mén)座圈在高溫下會(huì )受到氣流的侵蝕以及閥的沖擊和磨損。一方面，這將導致過(guò)度的氣門(mén)座圈沉和氣密性差，從而影響發(fā)動(dòng)機功率。另一方面，它也可能導致瓣膜消融，以致造成拉動(dòng)氣缸的后果。因此，氣門(mén)的技術(shù)參數非常嚴格，其尺寸外形如圖1所示。

（1）進(jìn)氣門(mén)常規尺寸

氣門(mén)座直徑標準（新）：32.85～33.15mm

氣門(mén)桿長(cháng)度標準（新）：117.5～118.1mm

氣門(mén)桿直徑標準（新）：5.48～5.49mm

氣門(mén)桿直徑使用極限：5.45mm

（2）排氣門(mén)常規尺寸

氣門(mén)座直徑標準（新）：25.85～26.15mm

氣門(mén)桿長(cháng)度標準（新）：115.65～116.25mm

氣門(mén)桿直徑標準（新）：5.45～5.46 mm

氣門(mén)桿直徑使用極限：5.42mm

（3）注意事項

① 柴油發(fā)電機氣門(mén)座有裂紋或氣門(mén)座磨損較大，鉸削后錐形工作面太低（低于缸蓋平面2mm），均應作報廢處理，更換新氣門(mén)座圈。

② 柴油發(fā)電機氣門(mén)座錐形工作面如圖3所示，如果磨損起槽、麻點(diǎn)或燒蝕輕微，可研磨修復，嚴重時(shí)采用鉸削、光磨等方法修復。

 

圖1  氣門(mén)尺寸圖

圖3  氣門(mén)座錐形工作面位置圖

 

 

 

 

二、氣門(mén)座的檢查與測量

 

1、檢查氣門(mén)座工作面

      檢查氣門(mén)座工作面有無(wú)燒蝕、斑點(diǎn)、裂紋和溝槽。氣門(mén)座錐形工作面經(jīng)磨損變寬，或錐形工作面燒蝕較嚴重，出現較深的凹陷溝槽和斑點(diǎn)時(shí)，應進(jìn)行鉸削或磨削。

2、氣門(mén)座寬度的測量

      寬度過(guò)小，則氣門(mén)與氣門(mén)座接觸差、導熱差，甚至漏氣；寬度過(guò)大，則容易堆積炭渣和氣門(mén)關(guān)閉不嚴，使接觸面燒蝕而漏氣。

① 用適當的標尺測量汽缸蓋中的氣門(mén)座寬度，如圖3所示。

② 用專(zhuān)業(yè)的檢測裝置在氣門(mén)錐面上測量氣門(mén)座寬度，如圖4所示。

維修提示：

      氣門(mén)座接觸面至少要距離氣門(mén)外徑（余量）0.5mm。如果氣門(mén)座接觸面離氣門(mén)余量太近，必須修整氣門(mén)座，以使氣門(mén)座接觸面離開(kāi)余量。

 

圖3  氣門(mén)座寬度就機測量

圖4  氣門(mén)座圈錐面跳動(dòng)及寬度檢測

 

 

3、氣門(mén)座圓度的測量

① 將錐形導向桿安裝到導管上，并將千分表連接到導向桿上，用千分表測量氣門(mén)座圓度。導向桿安裝到導管上時(shí)，導向桿應略微卡緊。

特別注意：

      必須使用正確尺寸的導向桿。切勿使用可調直徑的導向桿?？烧{式導向桿會(huì )損壞氣門(mén)導管。

② 如果氣門(mén)座圓度超過(guò)規格，必須研磨氣門(mén)和氣門(mén)座。

③ 如使用的是新氣門(mén)，氣門(mén)座圓度必須在0.05mm以?xún)取?/span>

4、氣門(mén)余量的測量

① 用適當的標尺測量氣門(mén)余量，測量部位如圖5所示。

② 如果氣門(mén)余量超過(guò)規格，則更換氣門(mén)。

5、氣門(mén)座同心度的測量

      檢查氣門(mén)對氣門(mén)座同心度，確定氣門(mén)和氣門(mén)座是否正常密封。

① 將藍染色劑輕輕涂于氣門(mén)錐面上，如圖6所示。

② 將氣門(mén)安裝到汽缸蓋內。

③ 用足夠的壓力抵著(zhù)氣門(mén)座轉動(dòng)氣門(mén)，以磨去染料。

④ 將氣門(mén)從汽缸蓋上拆下。

⑤ 檢查氣門(mén)錐面。

      如果氣門(mén)錐面和氣門(mén)桿是同心的，則會(huì )提供正確的密封，圍繞整個(gè)錐面的印痕應該是連續的。如果氣門(mén)錐面和氣門(mén)桿不同心，氣門(mén)錐面上的染料磨去印痕將是不連續的。氣門(mén)應進(jìn)行表面修整或更換。

 

圖5  氣門(mén)余量測量部位示意圖

圖6  氣門(mén)座同心度測量部位示意圖

 

 

三、氣門(mén)座圈的維修方法

 

1、氣門(mén)座圈的修復

      擦干凈氣門(mén)座圈上的油污積碳及雜質(zhì)，觀(guān)察氣門(mén)座圈工作面上有無(wú)燒蝕，是否出現的斑點(diǎn)、凹陷，若有，應進(jìn)行鉸削或修磨。在進(jìn)行修磨前，應確定其最大允許修磨尺寸，若超過(guò)該尺寸，就不能保證液壓挺桿正常工作，也就沒(méi)有修理必要。將氣門(mén)安裝在汽缸蓋上，并緊壓在氣門(mén)座上，如圖7所示，測量氣門(mén)桿尾部與缸蓋上邊緣間的距離a，由所測得的距離a減去進(jìn)、排氣門(mén)長(cháng)度的最小尺寸，即為最大允許修整尺寸。若更換新氣門(mén)后測量的最大允許修整尺寸超出范圍，則不能保證氣門(mén)的正常工作，應更換汽缸蓋。

      為了保證氣門(mén)座各斜面與氣門(mén)導管的同軸度，鉸削（或磨削）氣門(mén)斜面時(shí)，是用氣門(mén)導管作定位基準。因此，必須先修理或更換氣門(mén)導管。通常使用氣門(mén)座鉸刀進(jìn)行氣門(mén)座鉸削。先初鉸，將燒蝕、斑點(diǎn)等缺陷鉸去。然后用新氣門(mén)或光磨過(guò)的氣門(mén)進(jìn)行試配，要求接觸面應在氣門(mén)斜面的中下部，寬度為1.20～1.60mm。如果接觸面偏上，應用30°鉸刀鉸削，使接觸面下移；如果接觸面偏下，可用60°鉸刀鉸削，使接觸面上移。最后用的細刃鉸刀精鉸或在鉸刀上墊細砂布鉸磨，以降低接觸面的粗糙度。桑塔納、捷達發(fā)動(dòng)機氣門(mén)座接觸面角度為45°，其寬度進(jìn)氣門(mén)為2.00mm，排氣門(mén)為2.40mm。因為排氣門(mén)工作溫度高，要增加導熱性。

      氣門(mén)座除使用手工具鉸削外，還可用光磨機進(jìn)行修磨。光磨機修磨氣門(mén)速度快、質(zhì)量好，特別是修磨硬度高的氣門(mén)座效果更好，但砂輪消耗較大，需經(jīng)常修整。磨削前應先將氣門(mén)導管孔及氣門(mén)座圈擦凈，以導管為基準，選擇適合于導管孔徑的定心桿插入導管孔，不能有搖擺或偏斜現象，然后按上述角度和要求進(jìn)行修磨。

2、氣門(mén)座圈的鑲配

      若氣門(mén)座圈表面有裂紋、燒損或錐面低于汽缸蓋結合平面的尺寸超出使用極限，則應更換新的氣門(mén)座圈。首先拆下舊氣門(mén)座，可用鉸刀削薄氣門(mén)座或在氣門(mén)座內側點(diǎn)焊幾個(gè)焊點(diǎn)，敲擊焊點(diǎn)，拆下氣門(mén)座圈；也可用氣門(mén)座拉具拉出，然后測量座圈孔直徑，按直徑孔大小選擇新座圈。為了防止松落，新座圈與座孔應有一定過(guò)盈量；氣門(mén)座圈材料應采用在工作溫度下塑性變形較小而硬度較高的合金材料，一般采用合金鑄鐵、球墨鑄鐵，也有采用合金鋼的。通常，座圈的硬度比氣門(mén)工作面硬度稍低一些，采用冷縮法或加熱法將氣門(mén)座圈鑲入座孔內。冷縮法是將氣門(mén)座圈在液氨中冷凍至-195℃后，壓入氣門(mén)座承孔。熱脹法是將座圈承孔加溫到1000℃左右，然后將座圈涂油，墊以軟金屬迅速將座圈壓入承孔。氣門(mén)座圈鑲入后，應將高出汽缸體（汽缸蓋）平面的部分修平。

3、氣門(mén)座的鉸削

       為保證氣門(mén)與氣門(mén)座可靠密封，氣門(mén)座上加工有與氣門(mén)相適應的錐角。45°（或30°）的錐面是與氣門(mén)密封錐面配合的工作面，寬度b為1～3mm，15°和75°（各機型要求不同）錐角是用來(lái)修正工作面位置和寬度的。

（1）砂磨

      為了保證氣門(mén)導管與氣門(mén)座的同軸度，應根據氣門(mén)導管的內徑選擇鉸刀導桿，導桿以能輕輕推入導管孔內、無(wú)松動(dòng)為宜。 若為舊氣門(mén)座，由于使用后的氣門(mén)座表面存在硬化層，在鉸削時(shí)往往會(huì )使鉸刀打滑，因此在鉸削前先砂磨硬化層，可用粗砂布墊在鉸刀面先進(jìn)行砂磨，然后再進(jìn)行鉸削。

（2）鉸刀選擇

      鉸削適用于軟質(zhì)氣門(mén)座，通常用氣門(mén)座鉸刀進(jìn)行。一副氣門(mén)座鉸刀角度一般為15°、30°、45°、75°（或60°）四種。30°和45°鉸刀又分為粗刃和細刃兩種。一般粗刀刃上帶有齒形，用它作初步鉸削，當鉸削一定程度時(shí)，再用細刃鉸刀精加工。在鉸削之前還應注意鉸氣門(mén)座時(shí)，是以氣門(mén)導管為基準的，所以氣門(mén)導管如需要更換或鉸配時(shí)，應在氣門(mén)座的鉸削之前進(jìn)行。否則，若先鉸削氣門(mén)座再更換或鉸配導管，就可能使座和管的中心偏移，而造成氣門(mén)無(wú)法和座進(jìn)行配合的后果。

（3）粗鉸：

       若是修復舊氣門(mén)座，氣門(mén)角度為45°，可先將45°（氣門(mén)角度為30°時(shí)用60°粗鉸刀）粗鉸刀套在導桿上，使鉸刀的鍵槽對準鉸刀把下端面的凸緣，即可進(jìn)行鉸削，如圖8（a）所示。鉸削時(shí)，鉸刀應豎直向下，兩手用力要均勻，順時(shí)針平穩鉸削，直到將燒蝕、斑點(diǎn)等缺陷鉸去為止。若是鑲新氣門(mén)座圈，則選用45°（氣門(mén)角度為30°時(shí)用60°粗鉸刀）粗鉸刀鉸主錐帶（即工作斜面），直至出現寬度達1～1.5mm的完整錐帶位置。

（4）試配與修整

      初鉸后，用光磨過(guò)的相匹配的氣門(mén)進(jìn)行試配。要求接觸面在氣門(mén)工作面的中下部，氣門(mén)工作寬度符合要求。試配時(shí)，如果接觸面偏上，應用15°鉸刀鉸削，如圖8（b）所示，使接觸面下移；如果接觸面偏下，則用75°鉸刀鉸削，如圖8（c）所示使接觸面上移。

（5）精鉸：

      最后用45°（工作面為30°時(shí)用60°鉸刀）的細刃鉸刀重鉸一次，如圖8（d）所示一次提高錐面精度。然后，在鉸刀下墊細砂紙再次作精細的修鉸，以提高接觸面的質(zhì)量和表面粗糙度。

 

圖7  氣門(mén)桿尾部與缸蓋上邊緣的距離測量

圖8  鉸削氣門(mén)座步驟圖

 

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