故障檢修與技術(shù)維護

柴油機氣門(mén)室異常響聲造成的原因和修理方法

 

摘要：發(fā)動(dòng)機是康明斯發(fā)電機組中應用于燃油發(fā)電的一種動(dòng)力類(lèi)型，其優(yōu)良的動(dòng)力性能和高效的燃燒特性受到了眾多用戶(hù)的青睞。然而，隨著(zhù)使用時(shí)間的增長(cháng)，柴油發(fā)動(dòng)機會(huì )出現一些故障，其中最為常見(jiàn)的就是柴油發(fā)動(dòng)機氣門(mén)異響的現象產(chǎn)生?？得魉构颈疚膶⒃敿氈v解柴油發(fā)動(dòng)機氣門(mén)室內異響的原因及其解決方法，希望通過(guò)對發(fā)動(dòng)機配氣機構響聲及危害性的深入分析，相信能提高讀者對其有進(jìn)一步的認識?？偠灾?，導致其產(chǎn)生響聲的原因也是相當復雜，而且響聲對配氣機構產(chǎn)生的影響程度變化，因此必須要進(jìn)行科學(xué)的判斷，才能夠避免造成不必要的浪費。

 

一、配氣機構異響的危害

 

      發(fā)動(dòng)機配氣機構是發(fā)動(dòng)機中至關(guān)重要的部分，發(fā)動(dòng)機配氣機構的正常運作是發(fā)動(dòng)機能夠穩定運行的先決條件，其結構組成如圖1、圖2所示。然而就目前發(fā)動(dòng)機配氣機構在發(fā)動(dòng)機中應用的實(shí)際情況而言，通常由于發(fā)動(dòng)機配氣機構和發(fā)動(dòng)機中其他構件之間的相互摩擦，從而產(chǎn)生一些響聲甚至噪音，這些響聲和噪音有些無(wú)傷大雅，但是有些卻能夠對發(fā)動(dòng)機的正常運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且會(huì )造成發(fā)動(dòng)機功率下降，還可能損壞發(fā)動(dòng)機的內部結構。因此，對發(fā)動(dòng)機配氣機構的幾種響聲及其危害性進(jìn)行研究不僅迫在眉睫，而且意義重大。本文通過(guò)對發(fā)動(dòng)機配氣機構的幾種響聲的深入研究，并對其危害性進(jìn)行了詳細分析，并對具有危害性的響聲判斷進(jìn)行了詳細的闡述，以供同行參考。

      隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在當前社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域中，其生產(chǎn)方式早已從傳統的手工作業(yè)過(guò)渡到現代的機械作業(yè)。隨著(zhù)各個(gè)領(lǐng)域逐步實(shí)行了機械化生產(chǎn)，是各個(gè)領(lǐng)域中的生產(chǎn)效率和質(zhì)量大幅度提升，進(jìn)而極大的促進(jìn)了社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展。而發(fā)動(dòng)機是各種機械設備的動(dòng)力源泉，其正常運行是現代社會(huì )機械生產(chǎn)的先決條件。然而在發(fā)動(dòng)機的運行過(guò)程中，卻通常會(huì )因為各種原因的影響，導致發(fā)動(dòng)機出現運行故障，甚至被損壞。

      在影響發(fā)動(dòng)機正常運行的眾多因素中，發(fā)動(dòng)機配氣機構的響聲是一種隱伏的危害。發(fā)動(dòng)機配氣機構是發(fā)動(dòng)機中至關(guān)重要的結構部分，而發(fā)動(dòng)機配氣機構的正常運行更是直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機能否正常穩定的運行。然而就目前發(fā)動(dòng)機配氣機構在發(fā)動(dòng)機中應用的實(shí)際情況而言，通常由于發(fā)動(dòng)機配氣機構和發(fā)動(dòng)機中其他構件之間的相互摩擦，從而產(chǎn)生一些響聲甚至噪音，當發(fā)動(dòng)機配氣機構出現響聲時(shí)，一部分不會(huì )對發(fā)動(dòng)機配氣機構造成影響，但是有些卻能夠對發(fā)動(dòng)機的正常運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且會(huì )造成發(fā)動(dòng)機功率下降，還可能損壞發(fā)動(dòng)機的內部結構。

      因此，必須對發(fā)動(dòng)機配氣機構的幾種響聲及其危害性進(jìn)行研究，從而有效的保證發(fā)動(dòng)機的正常運行。本文從氣門(mén)腳間隙大產(chǎn)生的響聲出發(fā)，對發(fā)動(dòng)機氣門(mén)室響聲和危害性進(jìn)行了深入分析，并且對具有危害性的響聲判斷進(jìn)行了詳細的闡述。希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進(jìn)而為今后具有危害性的響聲判斷起到一定的參考作用。

 

圖1  康明斯柴油機配氣機構零件圖

圖2  配氣機構組成展開(kāi)圖 1一調整螺釘；2一搖臂；3一氣門(mén)座；4一凸輪；5一挺柱；6一推桿；7一氣門(mén)桿；8一氣門(mén)頭；9-墊塊；10一挺柱

 

二、故障原因

 

      柴油發(fā)電機啟動(dòng)后，聽(tīng)到在氣門(mén)室內有不正常的響聲，轉速提高，響聲加大，且在汽缸內發(fā)出有節奏的沉重敲擊聲。其故障主要表征為發(fā)動(dòng)機運轉時(shí)發(fā)出連續不斷的、有節奏的“嗒、嗒、嗒”（在氣門(mén)腳處）或"啪、啪、啪”（在氣門(mén)座處）的金屬敲擊聲；轉速增高時(shí)響聲亦隨之增高，溫度變化和單缸斷火時(shí)響聲不減弱；若有數只氣門(mén)響，則聲音顯得雜亂。氣門(mén)腳響和氣門(mén)落座響統稱(chēng)為氣門(mén)響。

1、汽缸內氣門(mén)腳響

2、氣門(mén)間隙過(guò)大

① 一般是由于氣門(mén)調整不當或者部件（氣門(mén)和搖臂）磨損，會(huì )引起氣門(mén)間隙過(guò)大；

② 還有一種可能，就是積碳過(guò)多，造成的氣門(mén)間隙過(guò)大。

3、氣門(mén)被卡死

① 氣門(mén)]桿與導管之間的間隙過(guò)小。

② 氣門(mén)桿與導管處潤滑不良，造成干摩擦。

③ 門(mén)桿與導管處有水進(jìn)入，且又停用時(shí)間過(guò)長(cháng)，致使氣門(mén)桿與導管之間生銹而被卡死。

④ 長(cháng)時(shí)間超負荷作業(yè)，柴油機冒煙嚴重，在氣門(mén)導管和氣門(mén)桿處形成積碳。

⑤ 柴油機維護保養不當，使過(guò)多的塵砂通過(guò)氣門(mén)進(jìn)入氣缸，部分塵砂竄入氣門(mén)導管內，將氣門(mén)桿卡死。

      在使用中一且發(fā)生氣門(mén)桿卡死的情況，很容易造成氣門(mén)桿彎曲或折斷，引發(fā)搖臂或搖臂架折斷等故障。

4、凸輪軸磨損嚴重

① 磨損的主要原因是機油壓力不足或機油粘度不足，不定期更換機油引起的；

② 配氣相位的影響，如正時(shí)皮帶、正時(shí)鏈條磨損嚴重。

5、氣門(mén)彈簧折斷

6、供油提前角過(guò)小

① 高壓泵凸輪軸兩端的軸承間隙調得過(guò)小或燒蝕，造成運轉阻力增大，從而使供油提前角減小。

② 凸輪軸彎曲造成凸輪軸兩端軸承發(fā)卡或調速齒輪與離心塊上的齒輪產(chǎn)生卡滯。

 

三、故障排除方法

 

1、氣門(mén)間隙檢查

      按照順序拆下氣門(mén)室罩殼（如圖3所示），對氣門(mén)間隙進(jìn)行檢查，轉動(dòng)飛輪在“0”刻度為止，這時(shí)，柴油發(fā)電機第一汽缸正好是在壓縮沖程的上止點(diǎn)，用塞尺分別檢查第一、二、三汽缸的氣門(mén)間隙（如圖4所示），未發(fā)現異常。繼續按柴油發(fā)電機的轉動(dòng)方向轉動(dòng)到第四汽缸壓縮沖程上止點(diǎn)，開(kāi)始檢查第二汽缸排氣門(mén)、第三汽缸進(jìn)氣門(mén)、第四汽缸進(jìn)、排氣門(mén)間隙，結果發(fā)現只有第三汽缸進(jìn)氣門(mén)不正確，間隙為0.6mm左右，經(jīng)調整后，啟動(dòng)柴油發(fā)電機至700r/min時(shí)，氣門(mén)室罩殼內的節奏恢復正常。

 

圖3  柴油機搖臂室殼體固定螺釘拆卸順序

圖4   柴油機氣門(mén)間隙檢查示意圖

 

2、更換機油

      對于柴油發(fā)動(dòng)機氣門(mén)響的情況，首先需要考慮更換機油。更換合適的機油，可以有效減少機油對氣門(mén)的影響，從而減少氣門(mén)響聲。

3、更換氣門(mén)零部件

      如果更換機油不能減少氣門(mén)響聲，就需要更換柴油發(fā)動(dòng)機的氣門(mén)零部件。如更換氣門(mén)、更換氣門(mén)彈簧、更換氣門(mén)導桿等，可以有效解決柴油發(fā)動(dòng)機氣門(mén)響的問(wèn)題。

3、清洗氣門(mén)

      清洗氣門(mén)可以有效去除氣門(mén)上的積碳、油垢和灰塵等雜質(zhì)，恢復其原有的光滑狀態(tài)，從而降低氣門(mén)響聲。

4、噴油提前角調整

      按柴油發(fā)電機的各項要求，對供油提前角進(jìn)行檢查和調整（結構如圖5所示），常見(jiàn)的方法分為兩種：

（1）拆下第1缸的高壓油管，轉動(dòng)曲軸，使第1缸活塞處于膨脹沖程始點(diǎn)，此時(shí)飛輪殼上的指針對準飛輪上的“O”刻度線(xiàn)。然后反轉柴油機曲軸，使檢視窗上的指針對準飛輪上相當于噴油提前角規定的角度，然后松開(kāi)噴油泵傳動(dòng)軸節和盤(pán)上的兩個(gè)緊固螺釘，按噴油泵的轉動(dòng)方向，緩慢而均勻地轉動(dòng)噴油泵凸輪軸至第1缸出油口油面剛剛發(fā)生波動(dòng)的瞬時(shí)為止（參照圖6所示），并擰緊結合盤(pán)上的兩個(gè)螺釘。

（2）拆下第1缸高壓油管，轉動(dòng)曲軸，使第1缸活塞處于壓縮終點(diǎn)位置前40度左右，然后按柴油機旋轉方向緩慢而均勻地轉動(dòng)曲軸，同時(shí)密切注意噴油泵第1缸出油口的油面情況。當油面剛剛發(fā)生波動(dòng)的瞬時(shí)，即表示第1缸噴油開(kāi)始，此時(shí)檢視窗上指針所對準的飛輪上刻度值就是噴油提前角度數。如這角度與規定范圍不符，可松開(kāi)接合盤(pán)上的兩個(gè)螺釘，將噴油泵凸輪軸轉過(guò)所需調整的角度（傳動(dòng)軸接盤(pán)上的刻度，每個(gè)相當于曲軸轉角3度），提前角過(guò)小，凸輪軸按運轉方向轉動(dòng)；提前角太大，則按運轉的反方向轉動(dòng)，然后擰緊接合盤(pán)上的兩個(gè)螺釘，再重復核對一次，直至符合規定范圍為止。

 

圖5  柴油機噴油泵聯(lián)軸器結構圖.

圖6  柴油機噴油提前角的調整

 

總結：

      隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的日新月異，在當前社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域中生產(chǎn)方式都已實(shí)現了機械化生產(chǎn)，從而大幅度提高了生產(chǎn)效率，為社會(huì )經(jīng)濟的高速發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。發(fā)動(dòng)機配氣機構是發(fā)動(dòng)機中至關(guān)重要的結構部分，而發(fā)動(dòng)機配氣機構的正常運行更是直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機能否正常穩定的運行。但是由于發(fā)動(dòng)機配氣機構和發(fā)動(dòng)機中其他構件之間的相互摩擦，從而產(chǎn)生一些響聲甚至噪音，這些響聲和噪音有些無(wú)傷大雅，但是有些卻能夠對發(fā)動(dòng)機的正常運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且會(huì )造成發(fā)動(dòng)機功率下降，還可能損壞發(fā)動(dòng)機的內部結構。因此，必須要對發(fā)動(dòng)機配氣機構的氣門(mén)室響聲及其危害性進(jìn)行深入的研究。

      綜上所述，柴油發(fā)動(dòng)機氣門(mén)響聲的原因可能很多，但解決方法也有很多?？得魉构靖嬲]維修人員，只需要根據具體情況選擇正確的方法和維修方式，就可以快速解決氣門(mén)響聲問(wèn)題，并保持柴油發(fā)動(dòng)機的正常運轉。最后，建議用戶(hù)定期對柴油發(fā)動(dòng)機進(jìn)行保養和維護，以保障其正常運作。

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