重康动力（深圳）有限公司

摘要：气门与气门组的配合质量直接决定柴油发电机的动力性能和密封性能，因此气门组件具有极为严格的技术要求。关键指标包括：气门与座圈的工作锥面角度必须一致；密封带位置应位于中部靠内侧；密封带宽度须符合原设计规定，一般为1.2～2.5 mm；气门工作锥面与杆部的同轴度误差不应大于0.05 mm；气门杆与导管的配合间隙必须满足康明斯原厂技术规范。本文系统阐述气门导管的检修与更换、气门座的检查与拆卸以及气门研磨与铰削的完整工艺，为柴油发电机气门组件的维修提供技术指导。

 

一、气门导管的检修与更换

 

气门导管在使用过程中会产生正常磨损，磨损后气门杆与导管间的间隙增大，直接影响气门的密封性和导热性，进而降低发动机功率并增加机油消耗。

1. 气门导管检查

如图1所示，首先检查进排气门导管有无腐蚀、裂纹或异常磨损现象。使用内径量表在气门导管的上、中、下三个位置的两个垂直方向上测量导管内径并记录；同时使用千分尺在气门杆的上、中、下三个位置测量外径。两者之差即为气门杆与导管的配合间隙值。

另一种简便方法为：将气门提起至气缸盖平面约15 mm处，将百分表架固定于气缸盖上，百分表测杆顶触在气门顶部边缘，来回推动气门头部，百分表指针的摆动差值即为配合间隙。将实测间隙值与标准限值比较，若超出极限值（通常康明斯机型进气门间隙极限约为0.10～0.15 mm，排气门约为0.12～0.18 mm），应予以更换。

2. 气门导管的更换

更换排气门导管时，先将气缸盖倒置，用专用工具从燃烧室一侧将旧导管压出，再将气缸盖翻转，用专用工具从凸轮轴侧压入新的气门导管，直至导管上的卡环接触到气缸盖为止。通常情况下，更换气门导管后应同时更换新的气门，以保证配合精度。

更换气门导管的主要步骤如下：

（1）将气缸盖加热至80～100 ℃（可使用恒温箱或电加热板），使铝质缸盖膨胀，然后用专用工具将旧导管从气缸盖上压出。严禁在冷态下强行敲出，以免损伤导管座孔。

（2）检查气缸盖上导管座孔、气门座圈孔及火花塞孔之间是否存在裂纹。若裂纹长度超出规定范围，应修复或更换气缸盖；若裂纹在规定范围内，气缸盖可继续使用。测量导管座孔直径，选配相应尺寸的气门导管（通常有标准尺寸和加大尺寸供选配）。将选好的气门导管外表面涂以少许清洁机油，用专用工具将导管压入座孔内。

3. 拆装方法

（1）拆卸导管：拆卸前用游标卡尺测量导管露出气缸盖的高度并记录，作为新导管压入深度的参考基准。将气缸盖放入恒温箱加热至100～150 ℃，取出后支起气缸盖，用气门导管拆装工具将导管朝凸轮轴一侧打出。然后从凸轮轴侧将新导管打入，边压入边测量露出高度，直至符合规定要求。

（2）安装新导管：待气缸盖冷却后，向导管内孔滴入切削油，用气门导管铰刀对导管内孔进行修整（如图2所示），以获得合适的气门杆与导管的配合间隙。对于过盈配合设计，可采用液氮或干冰将导管冷缩后压入缸盖座孔内，确保过盈配合的可靠性。

 

图1  气门和导管测量

图2  气门导管铰削示意图

 

二、气门座的检查与拆卸

 

1. 气门座检查

（1）首先确认气门座接触面至少距离气门外缘0.5 mm，保证接触面不过度靠近边缘导致强度不足。

（2）检查气门与气门座的同心度，确定两者是否正常密封。同轴度偏差将导致密封带不均匀，引发漏气。

（3）测量气门与气门座的同心度和接触面宽度，确认是否符合技术要求（接触面宽度一般进气门1.0～2.2 mm，排气门1.5～2.5 mm）。

2. 气门拆卸

使用专用气门拆卸工具按下列步骤同时拆卸进排气门：

（1）拆卸前注意识别阀头部的进排气门标识、气缸号及安装位置标记，避免装错。

（2）用喷油器止动螺栓将气门弹簧拆卸工具安装于气缸盖上，确保固定可靠。

（3）将拆卸工具安装于转阀机构本体上，旋入专用螺栓。

（4）转动专用螺栓压下气门弹簧，从弹簧座侧面取出锁紧卡块（气门锁夹）。

（5）旋出专用螺栓，取下拆卸工具。

（6）取出转阀机构及气门弹簧。

（7）从燃烧室侧抽出进排气门，按顺序摆放并标记缸号。

3. 气门座更换与安装

（1）阀座更换：使用阀座拆卸工具缓慢拆卸进排气门座，注意不要碰伤缸盖上的贴合面。拆卸时应均匀用力，防止座孔边缘损伤。

（2）气门座安装：用液氮或干冰将新阀座冷却收缩后，快速将阀座冷套压入缸盖座孔中，待温度回升至室温后检查压入深度和同心度。

 

三、气门研磨与铰削工艺

 

1. 气门研磨

（1）在气门杆部涂抹清洁润滑油，将气门研磨弹簧安装于阀杆上，然后将阀杆插入气缸盖上的气门导管中。

（2）将研磨工具安装于气门头部。

（3）如图3所示，在气门座工作面均匀涂抹研磨膏，仔细进行研磨操作。先使用中等粒度研磨膏（约120～180目）进行粗磨，清除座面上的硬化层和微小沟痕；然后使用细粒度研磨膏（约320～400目）进行精磨，获得光洁的表面。研磨时采用往复旋转运动，每研磨约30秒后提起气门转动角度再继续，防止产生单边磨损。研磨完成后彻底清除残留研磨膏（可用煤油或柴油清洗）。

2. 气门座铰削

用阀座切削刀具对阀座进行加工，根据气门座角度选择相应刀具。具体工艺如下：

（1）选择刀杆和铰刀：铰削气门座时以气门导管作为定位基准。根据导管内径尺寸选择相应的刀杆，根据气门座直径选择合适尺寸的铰刀。

（2）粗铰：选择与工作锥面角相同的粗铰刀（通常为45°或30°）置于刀杆上。铰削前，先用砂布垫在粗铰刀上轻轻磨除气门座表面的硬化层，然后再用铰刀铰削。铰削过程中两手用力要均匀，保持铰刀轴线与导管轴线重合，避免偏铰。

（3）试配：粗铰后，用同一组气门进行涂色试配（在气门工作锥面涂上红丹油或蓝油），装入后轻压并转动气门，查看接触印痕的位置和宽度。接触面应处于气门锥面的中部偏内侧，宽度一般进气门为1.0～2.2 mm，排气门为1.5～2.5 mm。当接触面偏上（靠近气门顶部）时，用75°锥角的铰刀铰削上口；当接触面偏下（靠近气门杆端）时，用15°铰刀铰削下口。其工艺顺序和方法如图4所示。

3. 铰削顺序要点

（1）先用45°（或30°）铰刀铰削主锥面，确定密封带宽度；

（2）若接触带过宽，用75°铰刀缩小密封带宽度（修正上口）；

（3）若接触带位置不当，用15°铰刀调整密封带位置（修正下口）；

（4）最后用细砂纸或细研磨膏进行抛光，获得Ra≤0.8 μm的表面粗糙度。

 

图3 手工研磨气门

图4 气门铰削顺序图

 

四、质量检验与装配要求

 

1. 清洗与清洁度控制

研磨和铰削完成后，须对气门组件和气缸盖进行彻底清洗。先用煤油或汽油反复冲洗所有气门座圈、导管孔和气道壁面，去除所有残留的研磨膏、金属屑和油污；然后用压缩空气从气道侧吹通导管孔和油道，确保内部无堵塞物。清洗后用手触摸检查，确保所有工作面光滑无异物残留。

2. 气门密封性试验（渗漏试验）

将气门装入导管，在燃烧室侧倒入煤油或汽油，液面略高于气门密封带，等待3～5分钟，观察气门与座圈接触面处有无液体渗漏。若无渗漏，则密封合格；若有渗漏，表明研磨或铰削不到位，须重新研磨或进行微量铰削修正。另一种检验方法为：在气门工作锥面上沿圆周均匀涂一薄层红丹油，装入后以约20～30 N·m的力矩轻压气门，旋转1/4圈，取出观察接触印痕——应形成连续、均匀、宽度一致的封闭环带，无断点和偏磨痕迹。

3. 气门杆与导管配合间隙复检

清洗后应在室温下使用内径量表与千分尺重新测量导管内径与气门杆外径，计算配合间隙值。康明斯典型机型标准间隙约为0.05～0.10 mm（进气门）和0.06～0.12 mm（排气门），使用极限约为0.15～0.18 mm。实测值须在标准范围内，超出则应重新选配气门或更换导管。

4. 气门弹簧检查与更换

（1）自由长度检查：用游标卡尺测量气门弹簧的自由长度，与标准值（通常约50～60 mm，视机型而定）比较，若缩短超过3%～5%则应更换。

（2）垂直度检查：将弹簧放置在平板上，用直角尺和塞尺测量弹簧轴线与端面的垂直度偏差，超过1.5 mm应更换。

（3）弹力检查：使用弹簧测力计在压缩至安装长度（通常为35～40 mm）时测量弹力，若低于标准值（约150～200 N）则更换。

5. 气门弹簧安装方向确认

安装气门弹簧时需注意弹簧的安装方向——密集端或带有标记色的一端通常朝向气缸盖（或按技术手册规定方向安装），以保证弹簧的负荷特性和防止共振。所有弹簧应成对或同批次更换，确保各缸弹簧弹力一致。

6. 气门锁夹（卡块）安装检查

安装锁夹时，应确保两半锁夹同时卡入气门杆端部的环形槽内，且完全进入弹簧座锥孔，不得倾斜或仅单侧卡入。安装后用手拉动弹簧座，确认锁夹已牢固锁紧，不会脱出。

7. 气门凸出量检查

气门安装完成后，测量气门头部相对于气缸盖平面的凸出量（或凹陷量）。康明斯机型进气门与排气门的凸出量通常在0.5～1.5 mm范围内（具体值因机型而异，须以维修手册为准）。凸出量过大会导致气门与活塞在压缩上止点干涉；凸出量过小或凹陷则会导致燃烧室容积增大、压缩比降低。若凸出量超差，可通过更换气门或座圈（调整座圈沉入深度）进行修正。

8. 摇臂与气门间隙调整

气门机构全部安装完毕后，应按规定的调整顺序和冷态间隙值（康明斯典型值：进气门0.25～0.30 mm，排气门0.30～0.35 mm）调整气门间隙。调整前应确认活塞处于该缸压缩上止点位置，使用厚薄规在摇臂与气门杆端之间测量，锁紧调整螺栓后复检间隙，确保锁紧前后数值一致。

9. 最终检查项目与记录归档

全部装配完成后，须完成以下最终检查：

（1）手动盘车至少两圈，检查各缸气门与活塞有无干涉，感觉运转是否顺畅、无卡滞。

（2）检查所有紧固件（摇臂支座螺栓、气门室罩盖螺栓等）的拧紧力矩是否符合规定值。

（3）检查气门室罩盖密封垫安装是否到位，无扭曲或挤压变形。

（4）将各缸气门间隙测量值与气门凸出量测量值记录于维修档案中，建立本次维修的基准数据，便于后续定期检查时的状态对比。

10. 装配质量汇总表

 

 

总结

气门与气门组件的检修是柴油发电机维修中的关键工序，其质量直接影响发动机的动力性、经济性和排放性能。规范的操作流程包括：导管间隙的准确测量、导管更换的加热压装、气门座的铰削与研磨、密封性试验及弹簧检查等环节。维修中应使用专用工具，严格遵循加工顺序（粗铰→试配→修正铰→精磨），确保密封带宽度、位置和表面质量符合康明斯原厂技术规范。通过严格执行上述工艺，可恢复气门组的密封性能和耐久性，保障柴油发电机组的可靠运行。

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