柴油机气门的修理、研磨和密封性检查
摘要:气门分为进气门和排气门两种,都是由圆形且带有锥面的头部和圆柱形的杆部组成。在使用中气门常见的耗损有气门杆部及尾端的磨损、气门杆的弯曲变形、气门工作面锥面磨损与烧蚀等。因此,检查气门是柴油机维修中的一项重要工作,主要目的是确保气门密封良好、间隙正确、运动顺畅,以保证发动机的燃烧效率和动力输出。本文所述是常见的气门检查方法,强烈建议在操作前查阅柴油发电机组的维修手册,因为不同发动机的设计和要求差异很大。
一、气门的修理方法
1、气门杆部的修理
(1)气门杆的矫直
当气门杆直线度大于0.02 mm时应予以矫直,大于0.2 mm时应报废。矫直方法:在专用的V形架上,使凸面向上,用手动压力机压矫。压矫时为10倍直线度,压下并停留2 分钟装直线度矫正到0至反弯0.02 mm之间,即可停矫。为避免压坏表面,可垫铜片。
(2)气门杆的重磨
气门杆磨损后,可在无心磨床上重磨,使直径减小至比修理尺寸和名义尺寸小0.25 mm和0.50 mm。装机时,需配用减小孔径的导管装杆部直径公差应与原厂制件公差相同,直线度小于0.02 mm,圆柱度误差小于0.01 mm(在100 mm长度内),表面粗糙度Ra0.8μm以下。今后,这一修理方法将被更换新件的方法代替。
(3)气门杆的镀铬修理
重磨法修理需同时配用修理尺寸的导管并备有相应的铰刀。在磨损不严重时,可以用镀硬铬(或松孔镀铬)的方法恢复气门杆的原始尺寸。镀铬时,应留有磨削余量,镀后将直径磨至原厂要求的尺寸。
2、气门杆端的修理
(1)杆端磨平
气门杆端如被摇臂或挺杆螺钉磨凹时,可磨平,但累积磨低量不宜大于1.5 mm(因为杆端淬硬层厚度下限为2 mm)。
(2)镀铬修理
对于磨损较重、硬度偏低的气门采用局部镀铬修理方法较好,镀后不必重磨,只用00号细砂纸抛光即可,对于杆端多次重磨的气门也宜采用此方法恢复。
3、气门头部修理
(1)气门头部歪曲的冷矫
在专用的胎模中,以手压床冲头压平气门顶面。矫后应检查颈部是否有裂纹。
(2)气门锥面的磨削
磨锥面的加工通常在气门锥面磨光机上进行,具体操作方法是将气门夹在夹头上,并按照气门锥面角度数扳动夹头座,使座上刻线对准床面标尺上的相应刻度。按下工件旋转按钮,使气门旋转。察看气门头部外径是否摇摆,如摆动较大,应重新矫正气门头部的歪曲或气门杆的直度。
按下电钮,启动砂轮电动机。一手转动纵向进给手柄,另一手操纵横向移动手柄装磨削时,进刀量应小(由纵向进给控制)磨至出现完整的锥面为止。宜使用冷却液,以提高光洁度,并防止过热。检查气门头部厚度及直径大小,当厚度小于0.8 mm时,应磨小气门头部直径,但不得小于规定尺寸,否则应报废气。
4、气门研磨
柴油机在使用过程中,若气门与气门座之间的密封锥面损坏严重,造成漏气的,就需要修磨装修磨前应先清理气门、气门座与气门导管表面的积碳及其它污渍,并清洗干净。检查气门导管与气门杆部之间的配合间隙,使它合格。在此基础上,才能车或磨气门锥面,并铰削气门座锥面,然后进行研磨;若密封锥面损坏较轻的,可直接研磨装研磨方法如下:
(1)在气门锥面上涂一层薄薄的粗研磨砂(凡尔砂)或沿锥面均匀地点几点粗研磨砂,将气门杆上涂一层润滑油插入气门导管内。最好用一软垫套在气门杆上,防止研磨时研磨砂漏到气门导管内,破坏了气门杆和气门导管之间的配合。
(2)用研磨专用工具的皮碗吸住气门大头平面,手搓工具木杆,边左右转动、边上下拍打,并适时地向一个方向转动一下气门,使研磨均匀。
(3)待研磨出一个完整无缺陷的环带后,清洗粗研磨砂,换上细研磨砂,重复上述研磨动作,直到研磨表面出现一条整齐无光泽的灰色环带为止。环带宽度不宜超过2 mm。
(4)彻底清洗研磨砂后,一定要在气门锥面上涂一层清洁的润滑油,再研磨几分钟才算结束装研磨后的气门与气门座必须成对配套使用,不可互换。
二、主要检查项目和方法
1、气门间隙检查与调整
气门间隙检查与调整是为了确保气门杆顶端与摇臂(或凸轮轴凸轮基圆)之间有正确的间隙(冷态间隙)。间隙过小可能导致气门关闭不严、烧蚀;间隙过大会导致噪音增加、气门升程不足、动力下降。方法如下:
(1)准备工作: 确保发动机处于冷机状态(完全冷却至室温)。找到气门室盖并拆下它。确定发动机的点火顺序和上止点位置。
(2)定位活塞: 通常使用曲轴皮带轮上的标记或飞轮上的标记,配合正时盖或缸体上的指针,将第一缸转到压缩冲程上止点。维修手册会明确说明该位置下哪些气门可以调整(通常是第一缸的进排气门,或者按特定顺序)。
(3)测量间隙: 使用塞尺插入需要检查的气门摇臂(或挺柱)与气门杆顶端(或凸轮轴凸轮基圆与摇臂)之间的规定位置。选择合适的塞尺片,轻轻推入,感觉有轻微阻力但又能顺利滑动时为最佳。记录测量值。
(4)与标准值比较: 查阅维修手册,找到该发动机冷态时的标准气门间隙值(进气门和排气门通常不同)。比较测量值与标准值。
2、气门密封性的检查方法
气门研磨后,检查其密封性能的方法有如下几种:
(1)目视检查法
气门研磨后在其接触面上出现有光泽的线圈时,将气门与座口用汽油洗净晾干,装回气门轻拍数次,然后取出察看气门和气门座工作面,如有明亮而完整的光环而无斑点时,即可认为已达密封的要求。
(2)铅笔划线检查法
在气门接触面宽度符合要求时,用软铅笔在气门工作面上每隔4~5 mm均匀地划上若干道线条,使气门工作面和与其相配的气门座的工作面接触,并转动气门1/4圈,取出气门,检查气门锥面上的铅笔线条,如中间全部被均匀切断,则表示接触良好,密封可靠。
(3)红丹油鉴别法
在气门工作面上淡淡地涂抹一薄层红丹油,将气门压在座圈上旋转1/4圈后取出。如气门被刮去的红丹油布满阀座接触面且无间断现象为合格。
(4)液体检验法
将缸盖放平,燃烧室朝上,将洗净后的气门插入导管,倒入煤油(或侧放时从进排气道倒入),若5分钟内无渗漏现象,即可表明气门密封性能良好。
(5)仪器检查法
用汽油洗净气门及其座口,用气门密封检验器进行检查。在3 s内真空度由初始的78±4 kpa下降最大不超过10 kpa即为合格。
3、气门及气门相关部件的目视检查
其目的是为了 检查气门、气门弹簧、气门导管、摇臂、挺柱等是否有磨损、损坏、变形。方法如下:
(1)气门头部和密封面: 检查是否有烧蚀、麻点、凹坑、积碳、裂纹、边缘变薄。密封面应平整光滑,宽度均匀且在规定范围内。
(2)气门杆: 检查是否有弯曲、磨损(尤其与导管接触部位)、拉伤、积碳。
(3)气门杆端面: 检查与摇臂接触部位是否有磨损、凹陷。
(4)气门弹簧: 检查是否有裂纹、断裂、锈蚀。测量自由长度和垂直度(放在平板上用直角尺检查是否歪斜),使用弹簧测试仪测量弹力是否符合标准。检查弹簧座是否完好。
(5)气门锁片(夹)和弹簧座: 检查锁片是否磨损、开裂,与气门杆槽和弹簧座的配合是否良好。
(6)气门导管: 检查与气门杆的间隙(通常测量气门杆直径和导管内径,或测量气门杆的径向摆动量)。检查导管内壁是否有磨损、拉伤。间隙过大会导致机油消耗(下窜)、气门密封不良、气门偏磨。
三、检查工具和注意事项
1、所需工具(根据检查项目选择)
(1)常用扳手、套筒(拆装气门室盖、火花塞等)
(2)塞尺(厚薄规)
(3)气缸压力表
(4)压缩空气源及接头(用于泄漏测试)
(5)气门泄漏测试剂或肥皂水
(6)真空表(可选)
(7)游标卡尺、外径千分尺(测量气门杆、导管)
(8)百分表及磁力表座(测量气门导管间隙、凸轮升程等)
(9)弹簧测试仪(测量弹簧弹力)
(10)直尺、直角尺(检查弹簧垂直度)
(11)维修手册(至关重要)
2、重要注意事项
(1)安全第一: 操作前确保柴油发电机组稳固(拉手刹、垫轮挡),断开蓄电池负极。注意高温部件。旋转发动机时确保周围没有障碍物,手指远离运动部件。
(2)冷机操作: 气门间隙检查调整必须在发动机完全冷却后进行(通常是环境温度)。热机时金属膨胀,间隙会变小。
(3)严格遵循手册: 不同发动机的气门间隙标准值、调整顺序、定位方法、扭矩要求都不同。务必查阅针对您发动机型号的维修手册。
(4)清洁: 拆装过程中保持工作区域和部件的清洁,防止灰尘杂质进入发动机内部。安装气门室盖前清洁密封面,更换垫片。
(5)液压挺柱: 如果您的发动机使用液压挺柱,通常不需要手动调整间隙。但需要关注其(6)工作状态,如有异响可能表明挺柱需要更换或机油系统有问题。
(7)专业建议: 对于需要拆卸气缸盖才能进行的深入检查(如气门密封面、导管磨损检查),或者您对操作没有把握,建议寻求专业维修技师的帮助。拆卸气缸盖涉及正时、密封等诸多关键步骤,操作不当可能导致严重问题。
总结:
气门检查的核心是气门间隙和气门密封性。间隙检查调整是相对基础的维护项目,可按手册步骤操作。密封性检查通常需要借助压力表或泄漏测试。更深入的检查(如气门、导管、弹簧的磨损)则需要拆解气缸盖并使用专业测量工具。定期检查和维护气门对保持发动机良好性能和延长使用寿命至关重要。 如果您不确定,请咨询专业人士。
---------------
■ 质量量方针
以最低的成本及时向用户提供产品和服务,始终如一地满足或超出客户提出的标准和要求。
■ 获取资讯
了解更多柴油发电机组的产品动态和资讯,请关注康明斯官网,官方互联网发布渠道:https://www.sgfdj.com
- 上一篇:柴油发电机供油故障检修和排除方法
- 下一篇:低压发电机组交流耐压试验可行性探讨