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摘 要:柴油机由于具有热效率高的优势特点,且相比来讲其成本能耗较低,因此在各行业当中都有着较为广泛的应用,而气门传动组是柴油机重要组成构件,在长期运行中,柴油机气门组件中,气门与气门座之间的烧蚀、磨损、气门与气门杆的磨损以及气门杆变形都会影响柴油机正常运行的稳定性。因此,需要重视对柴油机气门传动组零件的维修与维护。本篇文章首先结合柴油机气门组件构成,再阐述柴油机气门传动组功能及特点,最后针对柴油机气门传动组零件的维修路径做出简要分析,以期能够为柴油机性能稳定性以及整体改进提供一点参考。
关键词:柴油机;气门传动组;零件维修
柴油机气门是其重要的组成部件,其主要功能是负责向柴油机内输入空气并将燃烧产生的废气排出柴油机,运行时由于气门运行环境为高温状态,又是处在润滑循环的末端,因此在发动机运行时开启与关闭频率较高,这就容易造成气门组零件的磨损或变形,需要重视其维修与养护的研究。
1 柴油机运行原理及其气门传动组结构
柴油机主要是指使用柴油作为燃料的内燃机,其是通过压缩点火式的发动机,在运行时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞运动而受到高程度压缩,从而达到500-700摄氏度的温度,再由雾状燃油喷入高温空气中与高温空气混合,组成可燃性混合气体后自动着火燃烧释放出能量并施加在活塞顶面从而推动活塞运动,再经连动杆与曲轴产生机械能[1]。
柴油机是由动力传动部件,车身和主轴承,气门,燃油系统和调速器,润滑系统,冷却系统,起动系统内燃机构成,而柴油机气门传动组建主要是由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座与锁夹共同构成,均是属于柴油机配气机构中重要的组成构件。如图1所示:
2 柴油机气门传动组功能特点
首先,柴油机气门与气门座。
气门与气门座主要功能在于对进排气道的开启和关闭进行控制,并完成换气功能,气门与气门座之间对密封性要求较高,同时也是气门运行性能主要的衡量指标,气门密封性不佳,在压缩与做功过程中气缸内气体就会发生泄漏,从而引发柴油机功率下降、油耗增加、启动困难等问题,所以,在进行气门组件维修过程中,气门头与气门做必须要能够通过相互研磨,确保其具有较好的密封性。
其次,气门杆与气门导管。
气门杆在气门导管当中运动,主要功能在于使气门可以准确地落在气门座上,不会发生左右摇摆或偏斜的问题,从而避免发生漏气。气门杆与气门导管之间的配合间隙较小,且气门杆表面需要确保具有较高的光滑度,以降低运动时的摩擦,如气门杆与气门导管之间间隙磨损过大,就会导致机油发生泄漏,从而进入燃烧室引发串烧机油的问题[2]。
最后,气门弹簧与气门弹簧座以及锁夹。
气门弹簧主要功能在于确保气门与气门座之间的密封性,通常采用内外双弹簧形式,并套在气门杆一端支承在气缸盖上,而另一端则支撑在弹簧做弹簧座,通过锁夹固定在气门杆尾端环槽当中,气门弹簧在凸轮轴撞过后能够有效克服气门与其他零件之间的惯性力,使气门迅速落座,起到快速关闭的作用,在进行气门组件安装时,锁夹需要正确安装,如此才能够发挥出弹簧的作用,确保其安装牢靠。
3 柴油机气门传动组零件的维修路径
第一,对进排气门密封性的维修
当柴油机气门密封性不足时,容易发生可燃气泄漏的问题,因此,在进行气门传动组零件维修时,需要将气门拆卸,并进行修理、保养或更换。而要拆下气门,则首先必须拆卸气缸盖罩,并将气门摇臂总成拆卸,卸下高压油管和喷油器,将气缸盖螺母拧下并拆卸气缸盖,再使用拆卸气门随车专用工具进行气门弹簧座的按壓,压缩气门内外弹簧后再取出气门锁夹,在放松后,可将气门内外弹簧取出,再取下气门,气门取下后需做好标记,装配时需严格依据顺序,不可调换,再使用V型架与千分表进行气门杆弯曲度测量,检测其是否发生变形。在检查时,气门杆支承在两个距离100mm的V型架上,再使用千分表进行气门长度1/2处弯曲度的检测,如超出允许限度值(0.1mm-0.2mm),则需要进行矫正[3]。当气门密封性稍差产生轻微漏气时,可以进行研磨,使其恢复密封性,主要方法在于将气门锥面上涂少许研磨膏,用皮腕吸住气门与气门座,实行对研。研磨好气门与气门座基础部分要保持连贯,形成连续且宽约1.2到1.5mm的光亮圈,如气门与气门座磨损较为严重,基础面较宽不利于研磨时,则需要进行接触面的修刮,使用75°铰刀铰内口,用15°铰刀铰外口,使基础面可达到要求宽度,再进行研磨,气门研磨前后均要准确测量下限度,即指气门顶面与气缸盖底平面距离,如超出磨损极限值,要及时进行气门和气门座的更换,更换后,要确保气门下陷度保持在标准值区间,在研磨或更换好后,针对气门要做好密封性试验,避免发生泄露问题。
第二,对气门座与气门导管的维修。
通常来讲,气门座会通过铰口达到修复的效果,但如果磨损过于严重需要及时更换,要使用专用工具将气门座取出。
在装配之前,需要对气门座孔与气门座外径尺寸进行准确测量,确保其过盈量保持在0.1到0.15毫米范围内,在进行气门座装配时,应使用阶梯形冲头,小端直径要稍低于气门座内径,大端直径则要稍小于气门座外径,要将冲头小头端放入气门座内孔,再使用压力机逐渐缓慢地将气门座压入[4]。
气门导管通常情况下不需进行拆卸,如其磨损较为严重,与气门杆配合间隙超出标准值或允许极限值需要进行及时更换时,需要按照相关顺序予以操作,首先制作阶梯棒,细端直径要稍低于气门导管内径,其粗端直径要小于气门导管外径,拆卸时需从气门座端将阶梯棒细端插入气门导管,确保台阶与导管紧密靠近,再使用压力机压出[5]。
在进行新构件装入时,需要注意从气门弹簧端装入,再由气门弹簧下座支撑,使气门导管外倒角较大的一端先插入,再将阶梯棒细端插入气门导管,再使用压力机进行缓慢压入。但其中必须重点注意的是,气门导管高出弹簧下座高度应保持在允许范围值,如太低会加大进排气阻力,而如果太高,则气门开启时会导致气门上弹簧座相撞,致使整个摇臂轴或摇臂座发生损坏[6]。
结束语:
结合上述文章内容所述,气门传动组零件由于运行环境较为恶劣,是柴油机构件中损坏率较高的部分,需要全面掌握其构造和功能特点,针对其重要部件进行良好的维修与养护,如此方能够提高柴油机使用寿命,使其能够更好的为经济生产提供助力。
参考文献:
[1]孙伟华.柴油机气门传动组零件的维修[J].农机使用与维修,2020,000(3):78-78.
[2]吴新艳.柴油机气门座松动故障的分析与维修[J].农机使用与维修,2020,284(04):87-87.
[3]解开宇,王洪峰.某型柴油机气门横臂制造及维修的可靠性研究[J].铁道机车与动车,2019,156(12):69.
作者简介:
王召国(1982-4-)男,汉,籍贯:山东高唐,学历:硕士,职称:中级工程师,研究方向:机械设计及其自动化。
关键词:柴油机;气门传动组;零件维修
柴油机气门是其重要的组成部件,其主要功能是负责向柴油机内输入空气并将燃烧产生的废气排出柴油机,运行时由于气门运行环境为高温状态,又是处在润滑循环的末端,因此在发动机运行时开启与关闭频率较高,这就容易造成气门组零件的磨损或变形,需要重视其维修与养护的研究。
1 柴油机运行原理及其气门传动组结构
柴油机主要是指使用柴油作为燃料的内燃机,其是通过压缩点火式的发动机,在运行时,吸入柴油机气缸内的空气,因活塞运动而受到高程度压缩,从而达到500-700摄氏度的温度,再由雾状燃油喷入高温空气中与高温空气混合,组成可燃性混合气体后自动着火燃烧释放出能量并施加在活塞顶面从而推动活塞运动,再经连动杆与曲轴产生机械能[1]。
柴油机是由动力传动部件,车身和主轴承,气门,燃油系统和调速器,润滑系统,冷却系统,起动系统内燃机构成,而柴油机气门传动组建主要是由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座与锁夹共同构成,均是属于柴油机配气机构中重要的组成构件。如图1所示:
2 柴油机气门传动组功能特点
首先,柴油机气门与气门座。
气门与气门座主要功能在于对进排气道的开启和关闭进行控制,并完成换气功能,气门与气门座之间对密封性要求较高,同时也是气门运行性能主要的衡量指标,气门密封性不佳,在压缩与做功过程中气缸内气体就会发生泄漏,从而引发柴油机功率下降、油耗增加、启动困难等问题,所以,在进行气门组件维修过程中,气门头与气门做必须要能够通过相互研磨,确保其具有较好的密封性。
其次,气门杆与气门导管。
气门杆在气门导管当中运动,主要功能在于使气门可以准确地落在气门座上,不会发生左右摇摆或偏斜的问题,从而避免发生漏气。气门杆与气门导管之间的配合间隙较小,且气门杆表面需要确保具有较高的光滑度,以降低运动时的摩擦,如气门杆与气门导管之间间隙磨损过大,就会导致机油发生泄漏,从而进入燃烧室引发串烧机油的问题[2]。
最后,气门弹簧与气门弹簧座以及锁夹。
气门弹簧主要功能在于确保气门与气门座之间的密封性,通常采用内外双弹簧形式,并套在气门杆一端支承在气缸盖上,而另一端则支撑在弹簧做弹簧座,通过锁夹固定在气门杆尾端环槽当中,气门弹簧在凸轮轴撞过后能够有效克服气门与其他零件之间的惯性力,使气门迅速落座,起到快速关闭的作用,在进行气门组件安装时,锁夹需要正确安装,如此才能够发挥出弹簧的作用,确保其安装牢靠。
3 柴油机气门传动组零件的维修路径
第一,对进排气门密封性的维修
当柴油机气门密封性不足时,容易发生可燃气泄漏的问题,因此,在进行气门传动组零件维修时,需要将气门拆卸,并进行修理、保养或更换。而要拆下气门,则首先必须拆卸气缸盖罩,并将气门摇臂总成拆卸,卸下高压油管和喷油器,将气缸盖螺母拧下并拆卸气缸盖,再使用拆卸气门随车专用工具进行气门弹簧座的按壓,压缩气门内外弹簧后再取出气门锁夹,在放松后,可将气门内外弹簧取出,再取下气门,气门取下后需做好标记,装配时需严格依据顺序,不可调换,再使用V型架与千分表进行气门杆弯曲度测量,检测其是否发生变形。在检查时,气门杆支承在两个距离100mm的V型架上,再使用千分表进行气门长度1/2处弯曲度的检测,如超出允许限度值(0.1mm-0.2mm),则需要进行矫正[3]。当气门密封性稍差产生轻微漏气时,可以进行研磨,使其恢复密封性,主要方法在于将气门锥面上涂少许研磨膏,用皮腕吸住气门与气门座,实行对研。研磨好气门与气门座基础部分要保持连贯,形成连续且宽约1.2到1.5mm的光亮圈,如气门与气门座磨损较为严重,基础面较宽不利于研磨时,则需要进行接触面的修刮,使用75°铰刀铰内口,用15°铰刀铰外口,使基础面可达到要求宽度,再进行研磨,气门研磨前后均要准确测量下限度,即指气门顶面与气缸盖底平面距离,如超出磨损极限值,要及时进行气门和气门座的更换,更换后,要确保气门下陷度保持在标准值区间,在研磨或更换好后,针对气门要做好密封性试验,避免发生泄露问题。
第二,对气门座与气门导管的维修。
通常来讲,气门座会通过铰口达到修复的效果,但如果磨损过于严重需要及时更换,要使用专用工具将气门座取出。
在装配之前,需要对气门座孔与气门座外径尺寸进行准确测量,确保其过盈量保持在0.1到0.15毫米范围内,在进行气门座装配时,应使用阶梯形冲头,小端直径要稍低于气门座内径,大端直径则要稍小于气门座外径,要将冲头小头端放入气门座内孔,再使用压力机逐渐缓慢地将气门座压入[4]。
气门导管通常情况下不需进行拆卸,如其磨损较为严重,与气门杆配合间隙超出标准值或允许极限值需要进行及时更换时,需要按照相关顺序予以操作,首先制作阶梯棒,细端直径要稍低于气门导管内径,其粗端直径要小于气门导管外径,拆卸时需从气门座端将阶梯棒细端插入气门导管,确保台阶与导管紧密靠近,再使用压力机压出[5]。
在进行新构件装入时,需要注意从气门弹簧端装入,再由气门弹簧下座支撑,使气门导管外倒角较大的一端先插入,再将阶梯棒细端插入气门导管,再使用压力机进行缓慢压入。但其中必须重点注意的是,气门导管高出弹簧下座高度应保持在允许范围值,如太低会加大进排气阻力,而如果太高,则气门开启时会导致气门上弹簧座相撞,致使整个摇臂轴或摇臂座发生损坏[6]。
结束语:
结合上述文章内容所述,气门传动组零件由于运行环境较为恶劣,是柴油机构件中损坏率较高的部分,需要全面掌握其构造和功能特点,针对其重要部件进行良好的维修与养护,如此方能够提高柴油机使用寿命,使其能够更好的为经济生产提供助力。
参考文献:
[1]孙伟华.柴油机气门传动组零件的维修[J].农机使用与维修,2020,000(3):78-78.
[2]吴新艳.柴油机气门座松动故障的分析与维修[J].农机使用与维修,2020,284(04):87-87.
[3]解开宇,王洪峰.某型柴油机气门横臂制造及维修的可靠性研究[J].铁道机车与动车,2019,156(12):69.
作者简介:
王召国(1982-4-)男,汉,籍贯:山东高唐,学历:硕士,职称:中级工程师,研究方向:机械设计及其自动化。