康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

新闻主题	气门的密封要求、磨损量检测和维修方法

 

摘要：气门组用于封闭进、排气道，气门传动组零件用于按发动机的工况要求，控制气门的开启和关闭时刻及规律。因气门宜接触高温燃气接触，受热严重且散热困难，所以气门温度很高，又由于气门承受气体力和气门弹簧力以及运动惯性力遭受到冲击，从而容易磨损。由于气门的工作条件非常恶劣，其常见耗损包括气门杆部及尾端的磨损，气门工作锥面磨损与烧蚀，以及气门杆的弯曲变形等。因此，需要按照维修手册要求对发动机气门机构进行检查、测量，并根据测量结果进行分析做出零件好坏及维修方案的判断。

 

一、气门的技术要求 

 

      气门组主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁片等组成，其中，气门是由气门头部和杆部组成，如图1所示。气门杆呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运动，因此，其表面必须经过热处理和磨光。

1、技术要求

      气门与气门组的配合对柴油发电机的动力性和密封性有很大影响，有以下技术要求：

（1）气门与座圈的工作锥面角度应一致。

（2）气门与座圈的密封带位置在中部靠内侧。

（3）气门与座圈的密封带宽度应符合原设计规定，一般为1.2~2.5mm.

（4）气门工作锥面与杆部的同轴度误差应不大于0.05mm。

（5）气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。

2、检测要求

      从对气门的测量要求即气门的鉴定，其主要常见检测的部位如图2所示。

① 气门顶及颈部有裂纹、严重爆皮及其头部边缘厚度小于0.5mm时应作报废处理。

② 气门弯曲度大于0.03mm或气门头部摆差（径向跳动）大于0.05mm，应进行冷压校正或用软质锤进行敲击校正，无法校正时应更换新件。

③ 气门杆失圆度、锥形度大于0.03mm时作报废处理。

④ 气门杆磨损量大于0.075mm，应更换或镀铬修复。

⑤ 气门锥形工作面烧蚀、斑点及凹陷轻微时，经研磨修复后可继续使用。

⑥ 气门锥形工作面烧蚀、斑点及凹陷严重时，必经进行光磨修复。

 

图1  柴油机气门结构及各部分名称

图2  气门外形尺寸测量位置示意图

 

二、气门的检查方法

 

      气门检查主要包括外观目视检测（气门座部位点腐蚀，头部锥面厚度，气门杆部弯曲，气门杆部点蚀磨损，锁片槽磨损，气门杆顶端磨损）、气门长度检测、 气门头部直径检测、 气门锥面上的接触面宽度检测、气门座的接触面宽度检测、 进-排气门对气门座的同心度检测以及气门锥面位置检测等内容。

1、气门杆磨损检修

      气门杆磨损用外径千分尺进行测量，如图3所示。在气门杆磨损最大的部位和气门杆尾部未磨损的部位进行对比测量。测得的磨损量不得超0.04mm桑塔纳JV柴油发电机气门杆磨损量不得超0.05mm，否则应该更换新件。

2、气门杆身弯曲的检修

      如图4所示。将气门杆支承在两个距离100mm的V形架上，然后用百分表触头测量气门杆中部的弯曲度，其值超过0.05mm应更换或校正气门。在气门头部用百分表测量，转动气门头部一圈，读数最大和最小之差的1/2即为气门头部的倾斜度误差，许用倾斜度误差为0.02mm；气门杆弯曲或气门头部歪斜超过规定范围后，需更换气门 

 

图3  气门杆磨损检测示意图

图4  气门杆弯曲的检验示意图

 

三、气门的修复方法

 

      气门工作面的光磨，根据设备条件，可采用光磨和锉磨两种办法修复。光磨可在气门光磨机上进行；锉磨可在台钻或车床上用锉刀进行，也可直接用锉刀进行锉磨。

1、用气门光磨机光磨气门工作面

      气门光磨机的结构，如图3所示，其底座上装有纵拖板和横拖板，纵拖板能用手柄作纵向移动，上面安装的有电动机和左右两个砂轮；横拖板可用手柄作横向移动，上面安装的有气门夹架，由电动机带动旋转。横拖板上附有刻度，当松开夹架上的固定螺钉时，即可调整。

① 检查砂轮面情况，如不平整，应用金刚砂修整。

② 根据气门杆外径选择适当夹心，将气门端正而稳妥地紧固在夹架上，气门头伸出夹母旋紧。

③ 调整气门夹架，使气门的角度与砂轮工作面的角度（30°或45°）相符，并将紧固螺母旋紧。

④ 光磨。

      先开动夹架上的电动机，检查气门是否有摇摆现象，气门无摇摆时，再开动砂轮电动机进行光磨（如图6所示）。

      光磨时，一手转动横向手柄，使气门慢慢向右移动，一手转动纵向手柄，使砂轮渐渐移近气门工作面。在磨的过程中，不要使光磨量过大，并来回转动横向手柄，使气门工作面在砂轮面上左右慢慢移动，以保持砂轮平整。但须注意：气门移动不能超过砂轮面，以防打坏砂轮和气门。光磨后摇退砂轮，关闭电动机。

      在光磨时，还应注意砂轮与气门是在不同的转速下旋转；应打开冷却液开关，湿磨用以降低热量及气门工作面的粗糙度。

⑤ 用00号砂布磨光气门工作面。

2、用台钻或车床锉磨气门工作面

      先将气门夹在台钻夹头或车床的卡盘上，开动电动机，用细平锉刀沿气门原来的工作面角度，将麻点、凹陷、斑痕等缺陷锉去，最后在锉刀上包一层细砂布将气门工作面进行光磨。修磨时，应尽量减少金属的磨削量，以免影响斜面的光洁度，速度也不宜过快，以免出现击打锉刀的现象。锉磨时，如气门头斜面有明显的跳动现象，可能是由于气门固定不当或气门杆弯曲所造成，应重新夹持或校正气门杆。

3、用锉刀锉磨气门工作面

      这种方法是在没有上述设备的情况下进行的。其方法是：用左手拿气门并保持一定的角度，右手拿锉刀进行锉削，边锉边转动气门，使气门四周锉得均匀，最后在锉刀上包一层砂布将气门打光。

      由以上气门的光磨工艺可以看出，气门经过光磨，解决了因磨损、烧蚀等使气门关闭不严而漏气的矛盾。但是经多次光磨后，气门头边缘的厚度会逐渐减少，若气门头边缘的厚庶过薄时，在工作中容易产生翘曲现象。因此，当汽油机的气门头边缘的厚度小于0，柴油机的气门头边缘厚度小于1mm时，应更换气门。

 

图5  气门研磨机结构图

图6  气门光磨机修磨气门工作锥面示意图

 

四、气门组拆装步骤

 

      拆卸完气缸盖后，取出液压挺柱，必须先使用专用气门拆装钳压缩气门弹簧，然后取出气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧、气门油封及气门（零件分解如图7所示）。各组件按顺序摆放好，不得错乱，如图8所示。安装时与拆卸顺序相反，注意装入气门组件时注意配对标记，不得装错。

1、拆卸步骤

① 拆卸空气滤清器，拆卸机油加注口盖。

② 拆卸气门室盖。

③ 拆卸齿形带上护罩。

④ 转动曲轴使凸轮轴同步带轮位于第一缸上止点标记。凸轮轴同步带轮上的标记必须对准同步带防护罩上的箭头。

⑤ 转动曲轴到第一缸上止点，检查并做好正时记号。

⑥ 松开半自动张紧轮，从凸轮轴同步带轮上取下同步带。

⑦ 先拆第1、3、5轴承盖，然后对角交替松掉第2、4道轴承盖。

⑧ 拆卸凸轮轴。

2、安装步骤

① 气门传动组的安装，按拆卸时的相反顺序操作。

② 清洗、校验零部件。

③ 按原位装入气门组件、液压挺柱、凸轮轴轴承盖等部件，不得装错。

④ 安装凸轮轴前放上轴承盖，确定安装位置（注意孔的上下两半部要对准）。

⑤ 安装凸轮轴时，第一缸凸轮必须朝上，凸轮轴转动时，曲轴（第一缸）不可置于上止点位置，否则会损坏气门及活塞顶部。

⑥ 润滑凸轮轴轴承表面。

⑦ 先安装2、4号轴承盖，对角交替拧紧第2、4轴承盖螺栓，紧固力矩为20N•m。

⑧ 再安装第1、3、5轴承盖，对角交替拧紧第1、3、5轴承盖螺栓，紧固力矩也是20N•m。

⑨ 装上凸轮轴同步带轮，紧固力矩为80N•m。

⑩ 安装同步带（调整配气相位）时注意使凸轮轴同步带轮上的标记与气门罩盖平面平齐，转动曲轴使凸轮轴同步带轮位于第一缸上止点标记处。

⑪ 按与拆卸相反的顺序安装其他零部件。

⑫ 安装好凸轮轴后，发动机在约30min内不得起动，以便液压挺柱的补偿元件进入状态，否则气门将敲击活塞。

⑬ 在对配气机构进行过维修后，应小心地转动曲轴至少两圈，以防止发动机起动时敲击气门。

 

图7  发动机配气机构零件分解图

图8  柴油机气门的拆卸工具与步骤

 

总结：

      气门是发动机的重要零部件之一，其正常运行对发动机的性能和效率具有重要影响。然而，由于长期使用和磨损，气门往往会出现故障和损坏，需要进行检修和维修。以上文章内容就是让读者通过熟悉气门的检修流程和方法，并掌握柴油发电机组常见故障的排除和修复技术。

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