摘要： 本文针对柴油机中修时配气机构常规检修程序，系统阐述气缸盖拆卸、气门摇臂机构拆解、气门导管初步检查、积炭清除等前置工序，详细说明气门杆弯曲度与磨损程度测量、气门锥面磨削、导管间隙检测及弹簧垂直度/张力检查等关键检修方法，并明确复装要点与安全提示，为配气机构中修提供完整技术依据。
一、拆卸气缸盖
柴油机在长期工作后，通常会出现进气门和排气门密封不严造成压缩压力不足、气门挺杆磨损导致气门开启持续时间与规范不符、气门弹簧断裂或有软化迹象、气缸垫和气门机构中部分零部件磨损或损坏等问题。根据以上分析结果，应有次序地进行维修。
1. 气缸盖拆卸
（1）如图1所示，按照螺钉的松动原则（由两边到中间、交叉进行），分2～3次逐步松动气缸盖的固定螺栓，然后取下气缸盖和气缸垫。从柴油机上拆下气缸盖后，彻底清洗挺杆和推杆。
（2）气门摇臂机构的拆解与检查：拆下气门摇臂机构，彻底清洗每个零件。检查摇臂与气门和推杆接触的一端是否磨损。若在气门一端有明显磨损痕迹，部分摇臂可通过研磨消除磨损，最大金属加工余量约0.010in（约0.25mm）。检查每个推杆的平直度：将推杆在平面上滚动即可完成检查，若发现弯曲应校正或更换。
（3）气门导管的初步检查：仔细检查气门导管，重点确认气门杆与导管之间的间隙是否符合制造厂规范。若间隙超差，部分柴油机的气门导管可铰削至下一较大尺寸，然后配用加大尺寸的气门杆。根据发电机组的年代和厂家，可获得的加大尺寸通常包括0.00295in（0.075mm）、0.0059in（0.150mm）和0.00984in（0.250mm）。须查阅制造厂维修手册确认是否允许加大处理。
2. 气门的拆卸（使用弹簧压缩工具）
（1）用弹簧压缩工具拆下气门，如图2所示。将气缸盖放置在合适位置，以便弹簧压缩工具能够装到各个气门上，确认弹簧压缩工具与气门尺寸相匹配。通过缓慢拧紧工具逐步压缩气门弹簧，当弹簧被完全压缩时，小心拆卸气门锁片（锁夹）和弹簧座，然后缓慢松开工具释放弹簧压力。
（2）气门拆卸前的预处理：检查气门杆末端是否有毛刺（由摇臂长期敲击气门造成），在拆卸气门之前用锉刀仔细剔除这些毛刺。特别注意：若毛刺未剔除，在抽出气门时会刮伤气门导管内壁，导致柴油机重新装配后出现漏油故障。
（3）拆卸气门与积炭清除：小心拆卸每个气门，从气门导管中轻轻推出，避免强行拉拽，将拆卸后的气门按顺序摆放以便后续检查时对应各缸位置。将气缸盖和燃烧室中的积炭彻底清除干净。对于铝制气缸盖务必小心操作，不得损坏或刮伤相对较软的铝质表面。使用小冲头剔除较大块积炭，注意冲头不得直接冲击气门座圈工作面。使用电钻配合粗钢丝刷清理燃烧室上的积炭，操作过程中必须佩戴面罩和护目镜。彻底清除气门上的所有积炭——先用冲头剔除较大块积炭，注意不得錾到气门表面尤其是圆角部位；将钢丝刷装在电动研磨机上清除剩余积炭（不得用钢丝刷清理气门杆部）；将气门浸泡在专用清洗剂中以软化剩余积炭和胶质，最后用抛光级砂纸（粗糙度不超过300号）清除剩余的胶质附着物。
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图1 气缸盖固定螺栓松开顺序 |
图2 柴油机的气门拆卸图 |
二、气门的检修
气门常见损伤包括气门杆部及气门头部过渡面产生裂纹、气门及气门座接触面磨损和烧蚀、气门杆部弯曲和磨损、气门杆部端面磨损、气门杆部与导管配合松旷等。检查气门时应注意裂纹、破损、烧损、工作面严重斑点/烧蚀/刻痕/凹陷、气门端部锁片槽磨损等异常情况——如发现上述损伤应予以更换。
1. 气门杆弯曲度及气门头部歪斜度的检查
（1）损伤原因：气门间隙调整不当或气缸垫太薄导致活塞在上止点时碰撞气门；长时间超负荷或超速运行，排气温度过高使气门材料组织变化、强度下降而断裂。常见损伤部位如图3所示。
（2）检查方法：如图4所示，将气门杆支承在两个距离100mm的V形架上（或将气门两端固定在平板上的顶针之间），用百分表架固定两个百分表使其触头分别接触气门杆部。旋转气门一周，观察各百分表指针摆动情况——气门杆部百分表指针的最大摆差即为气门杆的弯曲度；气门头部百分表指针的最大读数与最小读数之差的1/2即为气门头部的歪斜度（倾斜度）误差，超出规定范围应校正或更换。
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图3 气门常见损伤现象 |
图4 气门杆弯曲度及外斜度检查 |
2. 测量气门杆的磨损程度
（1）磨损机理：气门杆与气门导管不断摩擦易引起磨损，杆与导管孔间隙增大后气门易歪斜、来回晃动，导致气门锥面偏磨漏气。高温废气通过过大的导管孔间隙加速磨损，并可能使导管中润滑油烧结导致气门卡死。
（2）测量方法：如图5所示，使用外径千分尺测量气门杆上、中、下三个截面，每个截面相互垂直方向各测一次，将测量结果与技术标准尺寸及气门杆尾部未磨损部位进行对比。若超过规定范围应更换气门。也可用手触摸气门杆，若有明显阶梯形感觉则应更换。
3. 研磨气门和气门座
（1）磨削前检查：若气门杆不直、有裂纹或失圆，须先行修整或更换，不得直接磨削锥面。
（2）磨削操作步骤：如图6所示，使用气门磨光机进行磨削，正确安装磨石后将气门装到卡盘内并拧紧。开启砂轮，将气门移向磨轮，确认冷却液阀门已打开且冷却液能流到磨削部位。缓慢进给并磨削气门，密切观察气门颜色——若气门变蓝说明磨削温度过高（一次进给量太大），应减小进给量并增加冷却。继续磨削直至所有蚀点和磨损痕迹被完全磨去。
（3）气门杆沟槽处理：若气门杆上的锁片沟槽被磨去，必须重新切槽，槽的宽度不得超过5/32in（约3.97mm，具体以维修手册为准）。
（4）磨削后注意：若研磨了气门锥面和气门杆端面，安装到气缸盖中后气门高度将与原来不同，这种变化可能使气门间隙发生轻微改变，特别是顶置凸轮轴柴油机，应按制造厂步骤重新检查并调整气门弹簧安装高度。
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图5 气门杆磨损程度检查 |
图6 柴油机气门杆磨削修复 |
三、检查气门导管
按照制造厂规范检查气门导管是否磨损，多数发电机组的保养手册中均列出了相应规范。
1. 气门导管内径测量
（1）在气门导管的气道一端（或顶部） 测量气门导管的最大直径。
（2）将伸缩式量规（小孔量规） 插入气门导管中，使其与导管内壁接触。
（3）取出量规后，使用外径千分尺测量量规长度，记录导管内径值。
2. 气门杆最小直径测量
在气门杆上测量最小直径，通常最小直径出现在气门杆与气门导管顶部接触的部位。
3. 气门间隙（杆与导管间隙）计算
气门间隙 = 导管内径最大读数 — 气门杆最小直径
4. 典型间隙参考范围（以多数柴油机为例，具体以厂家维修手册为准）：
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项目 |
间隙范围（in） |
间隙范围（mm） |
|---|---|---|
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进气门 |
0.001～0.003 |
0.025～0.076 |
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排气门 |
0.0015～0.0035 |
0.038～0.089 |
注意：以上数值因制造厂和柴油机型号不同而有所差异，必须以对应机型维修手册为准。
5. 千分表检查法（替代方法）
如图7所示，将千分表测头靠在气门头部边缘（弹簧座下方），前后移动气门，读取千分表摆动值。该方法可直接获得气门与导管之间的总间隙值。
6. 导管间隙超差的处理
若间隙不符合规范，应重新铰削气门导管（见图8）至下一级修理尺寸，并配用相应加大尺寸的气门杆。铰削时须使用专用铰刀，保证导管与气门座圈的同轴度。
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图7 千分表检查气门杆间隙 |
图8 重新铰削气门导管 |
四、检查气门弹簧
1. 外观检查
（1）在拆卸气缸盖时，检查每根气门弹簧是否断裂或存在裂纹，必要时予以更换。
（2）检查弹簧表面有无严重锈蚀、腐蚀或疲劳裂纹。
2. 气门弹簧垂直度（偏斜度）检查（见图9）
（1）将气门弹簧放在水平表面上，使其底部贴平。
（2）将弹簧底部靠在一个直角尺上，使其自然直立。
（3）使用塞尺或游标卡尺测量弹簧顶部偏离直角尺的最大距离（即垂直度偏差）。
（4）将测量结果与制造厂规范比较，允许的最大偏离量因机型不同而有所差异，一般在1/16～5/64 in（约1.6～2.0 mm） 之间。若超差，说明弹簧已发生永久弯曲变形，应更换。
3. 气门弹簧张力（弹力）检查（见图10）
（1）使用弹簧张力测试仪（弹力试验机） 进行检测。
（2）将弹簧放入测试仪后，按制造厂规定的压缩高度（自由长度与压缩后长度的差值） 压缩每个弹簧，确保所有弹簧压缩量一致。
（3）读取刻度表上的张力值（即该压缩高度下的弹力），与制造厂规范进行对比。
（4）若弹簧张力低于规范值，说明弹簧已疲劳软化，必须更换。
4. 弹簧自由长度检查
测量弹簧自由长度（未受压状态下的全长），若小于制造厂规定的最小自由长度，应更换。
5. 更换原则
（1）气门弹簧必须成组更换（同一台发动机的所有进气门弹簧或所有排气门弹簧），不建议只更换个别弹簧。
（2）同一组弹簧的自由长度和弹力偏差不得超过规定范围（通常偏差≤5%）。
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图9 用直角尺检查弹簧的垂直度 |
图10 气门弹簧张力测试仪检查 |
五、复装的要点与注意事项
1. 气门检修后的装配要点
（1）装配前清洗：所有零件须用清洁柴油或专用清洗剂彻底清洗，并用压缩空气吹干，确保无磨削屑和研磨砂残留。
（2）气门与导管间隙复检：装配前须再次测量气门杆与导管间隙，确保符合标准后方可组装。
（3）气门油封更换：大修或中修时必须更换气门油封（如有），安装时注意油封唇口方向，并涂少量机油润滑。
（4）气门弹簧安装方向：部分柴油机的气门弹簧具有疏密端之分，通常密集端（紧密端）朝下（靠近气缸盖底面），具体以维修手册为准。
（5）锁片安装确认：安装气门锁片后，应使用木槌或塑料锤轻敲气门杆顶部1～2次，使锁片与弹簧座可靠嵌合，防止运转中松脱。
（6）气缸盖螺栓拧紧：装配气缸盖时，须按照由中间到两边、交叉进行的顺序，分3～4次逐步拧紧至规定扭矩，最后以转角法确认达到要求的预紧力。
2. 维修安全提示
（1）使用气门弹簧压缩工具时须确保工具固定牢靠，弹簧压缩过程中人员面部及身体不得位于弹簧弹出方向，以防锁片或弹簧意外崩出伤人。
（2）进行气门磨削操作时必须佩戴防护眼镜和防护面罩，防止磨削屑飞溅；同时注意磨削产生的高温火花，现场不得堆放易燃物品。
（3）清洗积炭时应在通风良好的场所进行，使用清洗剂须远离火源，不得使用汽油作为清洗剂，建议使用专用碳垢清洗剂或煤油。
（4）气门拆卸和装配过程中应使用专用工具（气门拆装钳、导管铰刀、座圈铰刀等），不得用螺丝刀强行撬压，以免损坏精加工表面。
总结： 柴油机中修配气机构检修须依次完成气缸盖拆卸（交叉分次松螺栓）、积炭清除（铝盖禁用硬刮）、气门杆弯曲度与歪斜度检查（百分表法）、杆径磨损测量（千分尺三截面法）、导管间隙检测（量规+千分尺计算差值）及弹簧垂直度/张力测试。气门锥面磨削须控制进给量防过热变蓝，导管间隙超差须铰削配加大气门杆。复装须更换油封、成组更换弹簧、由中间向两边分次拧紧缸盖螺栓，并按手册复检气门间隙。使用弹簧压缩工具须防弹出伤人，清洗须通风避火源。本文旨在为配气机构中修提供标准化技术依据。
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