柴油機氣門組件結構特點與維修注意事項

王荔 趙靜

摘 要：氣門組件是柴油機的重要組件也是易損件，重點闡述了氣門組件結構特點、維修技術要點，以提高柴油機修理質量，延長柴油機使用壽命。

關鍵詞：柴油機;氣門組件;維修

中圖分類號：S218.5 ???????文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.057

1 氣門組件結構特點

氣門組件包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、鎖片和彈簧座等。在LR-6105T型柴油機的進氣門組中還裝有耐油橡膠防護罩，是為了防止機油從進氣門桿與氣門導管配合間隙被吸入汽缸。在排氣門組中裝有氣門旋轉器，在氣門關閉過程中使排氣門旋轉一個角度，防止氣門與座產(chǎn)生積碳，保證氣門封閉的嚴密性。

（1）氣門：由氣門頭部和氣門桿兩部分組成。氣門頭制成帶30°或45°錐面的圓盤，與氣門座錐面研配使貼合面十分緊密，防止漏氣。氣門尾部制有環(huán)槽或錐面，用來裝氣門鎖夾固定氣門彈簧座。有的尾部還制有裝安全卡簧的環(huán)槽，防止因氣門彈簧折斷或鎖夾脫落使氣門落入汽缸造成機械故障。

（2）氣門座：氣門座有的與缸蓋制成一體或用耐磨合金鑄鐵制成鑲圈，鑲在缸蓋上，經(jīng)鉸削后與氣門進行研磨，使其環(huán)帶處于氣門錐面的中部。寬2～2.5 mm的無光環(huán)帶，以保證可靠的密封，使用過的氣門與座研磨后其下沉量不得大于2 mm或3.5 mm，否則應更換座圈或搪孔下座圈。因為氣門頭部下沉量超限會降低壓縮比，使發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性下降。

（3）氣門導管：對氣門運動起導向作用，它與氣門桿是一對高速往復移動摩擦副，潤滑條件較差，機油一般均靠定向飛濺進入間隙中。而氣門導管與氣門配合間隙的大小應考慮兩個方面的限制因素，間隙過小有時會因桿身受熱膨脹而發(fā)生卡死現(xiàn)象;間隙過大，則氣門會產(chǎn)生擺動，并且容易造成竄機油等不良現(xiàn)象。導管孔與氣門桿鉸配，一般配合間隙為0.025～0.075 mm，此間隙磨損變大，當超出0.2 mm時，必須及時更換導管。S195、S1100A、D180型柴油機的氣門導管均采用鐵基粉末冶金材料，其自潤滑性能和耐磨性良好，亦有一定的強度。

（4）氣門彈簧、彈簧座、鎖夾：氣門彈簧的作用是使氣門及時回位和封閉汽缸。氣門彈簧用優(yōu)質彈簧鋼絲繞制而成，一般多采用內、外兩根彈簧。其兩根彈簧繞向相反，以防止一根彈簧折斷卡在另一根彈簧螺距中，失去工作能力造成更大故障。氣門彈簧也是柴油機重要零件之一，如發(fā)現(xiàn)裂紋、碰傷、變軟和自由長度不夠等問題應及時更換。彈簧座是一個帶內錐面的階梯形圓盤，內錐面與鎖夾外錐面相配，使氣門座固定在氣門桿上。常用鎖夾有兩種，一是具有內、外錐面的，另一種是具有外錐面、內圓柱面并帶圓環(huán)卡肩的兩片鎖夾。

2 維修注意事項

（1）修理時要保證氣門頭有足夠的剛度。當進氣門頭與氣門座接觸部位偏上，或者氣門頭磨損使其厚度減小至0.8 mm以下時，由于缸內氣體壓力的沖擊，氣門頭將發(fā)生彈性變形，負荷減少后氣門頭又恢復了原形狀。所以氣門是在不斷的彈性變形中工作，接觸錐面承受著高壓滑移干摩擦，產(chǎn)生金屬磨損，易使進氣門錐面磨成圓弧狀，影響柴油機工作性能。因此，光磨氣門頭工作錐面時，光磨量越小越好，以保證氣門頭厚度，使之有足夠的剛度。修理時，檢查發(fā)現(xiàn)氣門頭厚度小于0.8 mm，氣門桿磨損超過0.125 mm時，應更換新件。

（2）注意檢查氣門彈簧的彈力。氣門彈簧彈力減弱后，若修理時不檢查不更換，會使氣門的落座壓強減小，氣門座工作面金屬表層晶格變形小，產(chǎn)生變形應力低，硬化層難以形成，氣門及氣門座耐磨性隨之降低，還易使氣門漏氣。因此，使用多年的柴油機修理時，必須對氣門彈簧彈力進行檢查，保證氣門彈簧的彈力，從而保持氣門落座壓強。

（3）保證氣門與座的接觸環(huán)帶在規(guī)定的范圍。氣門的大部分熱量是經(jīng)密封帶傳導出去的，密封帶寬傳熱效果就好，氣門的工作溫度也就較低，不過容易因墊渣形成蝕斑而降低密封性能。過窄，雖然密封性良好，但散熱不良，易加速氣門磨損，使氣門工作面產(chǎn)生凹槽。因此，修理時，應將接觸環(huán)帶控制在1.5～2.5 mm范圍內。

（4）保證氣門頭下沉量應符合標準。氣門頭下陷量過大，缸內混合氣體壓縮終了的溫度和壓力就降低，而壓縮終了的溫度和壓力是影響著火滯后時間的主要原因。若各缸著火滯后時間差異較大，則嚴重地影響柴油機運轉的平穩(wěn)性和工作壽命。為此，多缸柴油機在裝配氣門時，應對氣門下陷量進行平衡調整。修鉸氣門座時，應使氣門下陷量基本相等，差異不大，新缸蓋在1.4 mm左右，修理缸蓋不超過2.5 mm。

（5）向缸蓋安裝氣門組。先把零件洗凈，在氣門桿、頭部工作斜面涂以清潔的機油，再插入導管到氣門座中，將汽缸蓋（平面朝下）平放，用一塊圓木板或兩個墊片墊實氣門頭，然后裝上內、外氣門彈簧及座，用氣門拆裝專用工具或代用工具（如推桿），平衡地壓下氣門座彈簧，放入兩片鎖夾陷入彈簧座孔中，松開壓裝工具即可。

（6）安裝后檢查。用手晃動彈簧、彈簧座與氣門桿不應有曠動現(xiàn)象，否則鎖夾及彈簧座都不能用?；蛘哂迷瓉砼f的氣門導管插入裝好的氣門桿尾端，頂在氣門鎖夾上，然后用錘子輕輕敲打舊氣門導管數(shù)下，查看氣門鎖夾與氣門桿的錐形槽和彈簧座的錐形孔應緊密貼合，兩個鎖片高度差應不大于0.3 mm，鎖片凸出彈簧座高度在0.25～2 mm之間。