故障檢修與技術(shù)維護(hù)

柴油機(jī)氣門導(dǎo)管致使燒機(jī)油的原因

 

摘要：氣門導(dǎo)管的功用是對(duì)氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，保證氣門做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使氣門與氣門座圈能正確貼合，并將氣門桿的熱量傳給氣缸蓋。氣門導(dǎo)管對(duì)在其內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣門起支撐導(dǎo)向作用，保證氣門與氣門座能正確貼合，并起導(dǎo)熱作用。氣門導(dǎo)管有整體式和鑲?cè)胧絻煞N。整體式氣門導(dǎo)管在氣缸蓋中直接加工出氣門桿孔。鑲?cè)胧綒忾T導(dǎo)管在氣缸蓋內(nèi)的導(dǎo)管孔內(nèi)過(guò)盈壓入一根圓柱形管，過(guò)盈量為0.015～0.065mm。

 

一、氣門導(dǎo)管技術(shù)要求

 

1、氣門導(dǎo)管的工作環(huán)境

      氣門導(dǎo)管是氣門往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向件，氣門頭所受的熱量通過(guò)氣門桿傳給導(dǎo)管，再傳給缸蓋散熱。氣門導(dǎo)管除承受溫度外，還承受氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳給氣門桿、又通過(guò)氣門桿作用到氣門導(dǎo)管上的側(cè)壓力。同時(shí)，氣門桿與氣門座構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副之間沒有潤(rùn)滑油，是干摩擦，摩擦力較大，磨損較大，使運(yùn)動(dòng)副之間的間隙更大。過(guò)大的配合間隙使氣門運(yùn)動(dòng)失去導(dǎo)向作用，氣門往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)歪歪斜斜，使氣門座與氣門之間不密封，從而漏氣，動(dòng)力下降，油耗增高，排放差，散熱差。

2、氣門導(dǎo)管的技術(shù)條件

      從氣門導(dǎo)管工作條件可知，氣門導(dǎo)管的材料必須散熱良好、耐磨。，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（1）導(dǎo)管材料：

      一般是選中碳鋼，硬度40～45HRC。

（2）導(dǎo)管布置

      采用相對(duì)缸蓋中心線呈V形布置。這種布置能使缸蓋中間水腔增大，加強(qiáng)冷卻，同時(shí)，能使燃燒室設(shè)計(jì)更緊湊、氣門頭直徑增大，排氣更暢，進(jìn)氣更充分。

（3）導(dǎo)管過(guò)盈量

      氣門導(dǎo)管的過(guò)盈量必須選擇合適。過(guò)盈量太小會(huì)使導(dǎo)管松動(dòng)，漏機(jī)油到燃燒室；過(guò)盈量太大會(huì)使缸蓋在壓入導(dǎo)管時(shí)脹裂。過(guò)盈量一般選為0.027～0.045mm。

（4）壓入導(dǎo)管：

① 將缸蓋均勻加熱到80℃~100℃，并將氣門導(dǎo)管冷卻到- 40℃。

② 快速安裝沖棒，將導(dǎo)管壓入缸蓋上導(dǎo)管孔。導(dǎo)管上端露出缸蓋盆形槽內(nèi)面時(shí)，必須按廠規(guī)定值的伸出量。不可伸出量過(guò)多，否則影響氣門彈簧工作。在導(dǎo)管長(zhǎng)度一定時(shí)，導(dǎo)管上端伸出太短，意味導(dǎo)管下端可能會(huì)伸入到氣道，會(huì)影響進(jìn)排氣。

③ 導(dǎo)管壓入后，按規(guī)定鉸削內(nèi)孔，粗糙度為Ral.6~0.8μm。粗糙度不可高，因?yàn)?，?dǎo)管與氣門配合間隙無(wú)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。為防止機(jī)油從導(dǎo)孔與氣門之間的間隙漏入燃燒室，應(yīng)在導(dǎo)管上端裝氣門油封（如圖2所示）。

 

圖1  氣門導(dǎo)管結(jié)構(gòu)類別圖

圖2  氣門導(dǎo)管安裝圖

 

 

二、氣門導(dǎo)管更換方法

 

 

圖3  氣門導(dǎo)管磨損和間隙測(cè)量示意圖

圖4  氣門導(dǎo)管拆裝示意圖

 

 

三、故障案例分析

 

1、故障現(xiàn)象

        一臺(tái)康明斯NTA系列柴油發(fā)電機(jī)組，工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)熱和機(jī)油消耗過(guò)快的故障。起動(dòng)柴油機(jī)，發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排氣管冒藍(lán)煙，加速時(shí)冒黑煙。為了判斷冒藍(lán)煙的原因，拆下空氣濾芯直接起動(dòng)，發(fā)現(xiàn)排氣管排煙現(xiàn)象并未發(fā)生變化，說(shuō)明排氣管冒藍(lán)煙及黑煙現(xiàn)象不是由于進(jìn)氣不充分引起的。初步判斷柴油機(jī)存在燒機(jī)油現(xiàn)象。

2、故障查找分析

（1）考慮到該柴油發(fā)電機(jī)已經(jīng)使用較長(zhǎng)時(shí)間，可能是有與缸套磨損過(guò)多或活塞環(huán)損壞引起燒潤(rùn)滑油。因此拆下柴油機(jī)缸蓋，發(fā)現(xiàn)活塞頂部有未燃燒完的潤(rùn)滑油，并且燃燒室內(nèi)積炭較多。轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，觀察缸壁磨損現(xiàn)象，磨損并不嚴(yán)重。繼續(xù)拆下油底殼，抽出活塞，檢查活塞環(huán)槽、活塞裙部及活塞環(huán)的狀況，沒有發(fā)現(xiàn)異常（活塞環(huán)完好，彈性正常，開口間隙沒有超出標(biāo)準(zhǔn)值），活塞環(huán)也沒有裝反。因此排除了燃燒的潤(rùn)滑油是由活塞與缸套間進(jìn)入燃燒室的可能性。

（2）進(jìn)一步判斷，燃燒的潤(rùn)滑油極有可能是沿氣門導(dǎo)管進(jìn)入燃燒室的。因此拆下缸蓋上的進(jìn)排氣門，檢查發(fā)現(xiàn)氣門在導(dǎo)管內(nèi)上下移動(dòng)時(shí)徑向有微量曠動(dòng)，氣門桿和氣門尾椎上殘留有潤(rùn)滑油。經(jīng)過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)有的氣門導(dǎo)管管徑（規(guī)定尺寸是11.56mm）過(guò)大。用棉紗將氣門導(dǎo)管內(nèi)壁擦干凈，仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)氣門導(dǎo)管內(nèi)壁磨損嚴(yán)重，由此可以判斷燒潤(rùn)滑油的現(xiàn)象是由于氣門導(dǎo)管過(guò)度磨損引起的。

（3）氣門導(dǎo)管是3個(gè)月前換裝的新品，正常使用不會(huì)在這么短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)問題。上次維修理工反映，當(dāng)時(shí)換裝新氣門導(dǎo)管時(shí)，有的氣門桿穿過(guò)氣門導(dǎo)管時(shí)發(fā)緊發(fā)澀；修理工用手電鉆夾住裹著紗布的磨桿在導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行修磨，管徑雖然大了，但損壞了存有的螺紋線。其次是修理工用胎模和鐵錘從燃燒室方向打進(jìn)氣門導(dǎo)管時(shí)，打進(jìn)尺寸過(guò)大，又反方向修正了氣門導(dǎo)管高出氣門彈簧底的標(biāo)高。因氣門導(dǎo)管上端面有倒角（錐面可減少滑油下泄），修正是將倒角砸毛損傷，為了修復(fù)損傷部位，有用刮刀對(duì)氣門導(dǎo)管口部進(jìn)行刮削，增大了導(dǎo)管口徑，略呈喇叭口。這樣造成氣門室里的潤(rùn)滑油很容易沿氣門導(dǎo)管與氣門桿間隙流進(jìn)燃燒室，造成潤(rùn)滑油消耗異常，排氣管排煙不正常。

3、故障排除

      更換了一組新的氣門導(dǎo)管，在裝配時(shí)，使用手錘和胎模鑲嵌導(dǎo)管，敲擊的同時(shí)應(yīng)不斷地旋轉(zhuǎn)胎模。這樣能保證導(dǎo)管鑲嵌不傾斜，氣門桿在裝配后的導(dǎo)管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)澀，氣門落座迅速準(zhǔn)確并與氣門座接觸良好，起到良好的密封作用（最好用專用工具壓裝，并按規(guī)定尺寸鉸銷內(nèi)孔，保證合適配合間隙）。裝復(fù)后試機(jī)，排氣管排煙和潤(rùn)滑油消耗均正常。

 

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