鄭佰林
配氣機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)部件之一。配氣機(jī)構(gòu)的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的做功順序或點(diǎn)火次序的要求,適時(shí)地開啟和關(guān)閉每個(gè)氣缸的進(jìn)氣門及排氣門,使新鮮空氣及時(shí)地進(jìn)入燃燒室,并將燃燒后的廢氣及時(shí)地排除氣缸。由于新鮮空氣被吸入氣缸越多,則柴油機(jī)可能輸出的功率就越大。因此,在使用中要定期地對配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查維護(hù),發(fā)現(xiàn)故障,及時(shí)排除,以保證柴油機(jī)的充氣效率達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)將柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)常見故障原因敘述如下,供大家參考。
一、氣門斷裂
引起氣門斷裂的因素是多方面的。斷裂的部位常發(fā)生在氣門頭部與桿部的過渡區(qū)或卡塊槽處;對于兩種不同材料制作的組合式氣門,則斷裂常出現(xiàn)在焊接處。除因焊接質(zhì)量不好引起氣門斷裂外,引起氣門斷裂的原因還有以下幾點(diǎn):
(1)氣門座圈散熱不好。如將過盈量過大的氣門座圈強(qiáng)行壓鑲?cè)胱字?,座圈外光滑表面?huì)因金屬脫落而變粗糙,座圈與座孔接觸不良,導(dǎo)熱變壞,座圈會(huì)因過熱而斷裂。(2)修配不當(dāng)。由于氣門或座圈修配不當(dāng),致使氣門不能正確地落座,從而在氣門頭部與桿部過渡部位產(chǎn)生一個(gè)彎曲附加力矩,這個(gè)力矩是交變的,結(jié)果使氣門桿因疲勞而斷裂。(3)氣門間隙過大。由于調(diào)整不當(dāng),凸輪或挺柱磨損,推桿彎曲等,導(dǎo)致氣門間隙過大,氣門突然降落,落座力太大,氣門或座圈受沖擊而產(chǎn)生裂縫或斷裂。(4)發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn),引起氣門“氣脫”(氣門脫離凸輪控制,即凸輪的反作用力為零)或“反跳”,致使氣門斷裂等。
二、氣門燒蝕
1.燒蝕氣門的特征
氣門燒蝕后,柴油機(jī)常常表現(xiàn)出工作無力,排氣管冒黑煙,著火時(shí)聲音不好。如果排氣門燒蝕,則排氣管過熱,甚至發(fā)紅。如果用手搖轉(zhuǎn)曲軸沒有沉重的感覺,并在壓縮沖程中,進(jìn)氣管或排氣管有又長又響的“嗤嗤”漏氣聲,說明氣門已燒蝕。
2.氣門燒蝕的原因
(1)氣門間隙過大或氣門彈簧彈力減弱,導(dǎo)致氣門與氣門座密封不嚴(yán),燃燒后的高溫高壓氣體從縫隙中沖出來,燒蝕氣門。(2)氣門及氣門座積碳嚴(yán)重,造成氣門漏氣,散熱不好;氣門桿部的積碳,使氣門運(yùn)動(dòng)不靈活,燒蝕氣門。(3)氣門桿磨損嚴(yán)重,使氣門與氣門導(dǎo)管配合間隙過大(超過0.30mm),氣門在運(yùn)動(dòng)中左右擺動(dòng),使氣門頭與氣門座口配合位置經(jīng)常改變,破壞了氣門頭部密封環(huán)帶,造成氣門與氣門座密封不嚴(yán)、漏氣、燒蝕氣門。(4)噴油泵噴油量過大,噴油器噴油質(zhì)量差,噴油時(shí)間過晚等,使燃燒惡化,燃燒時(shí)間延長,排氣溫度過高,排氣管冒火,燒蝕氣門。(5)柴油機(jī)長期超負(fù)荷作業(yè),由于供油多,往往燃燒不完全,燃?xì)馍踔猎谂艢夤苤欣^續(xù)燃燒,火焰通過氣門時(shí),燒蝕氣門。
3.防止氣門燒蝕的措施
氣門燒蝕主要是由于不合理使用造成的。柴油機(jī)長時(shí)間在大負(fù)荷條件下工作,超過設(shè)計(jì)限度,會(huì)引起氣門早期磨損;同時(shí),還會(huì)引起氣缸蓋、氣門座和氣門導(dǎo)管變形,破壞氣門密封性,影響氣門散熱,使氣門燒蝕。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)高溫易引起潤滑油、燃油氧化聚合和分解,在氣門頭和氣門桿形成膠狀沉積物使氣門腐蝕,并使氣門漏氣、燒蝕。在使用中,應(yīng)防止發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間大負(fù)荷工作。維修時(shí),應(yīng)及時(shí)清除積碳,密封不良要及時(shí)研磨,氣門間隙過小應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。
三、氣門彈簧折斷
一般氣門彈簧折斷的原因是使用日久,已到達(dá)了其使用壽命的限度。有時(shí)因材料不好,也會(huì)過早折斷。彈簧的材料為0.50%~1.0%的碳鋼,良好者則用合金鋼制造。若所用材料不合規(guī)格,熱處理不當(dāng),加工不良或表面有磨點(diǎn)、裂紋等,都可造成氣門彈簧壽命的縮短。氣門彈簧的壽命與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速過高或超出了氣門彈簧的臨界速度,就可使彈簧內(nèi)部發(fā)生極高的危險(xiǎn)應(yīng)力而造成折斷。為了防止這種情況的發(fā)生,有些農(nóng)用運(yùn)輸車氣門彈簧的各圈間的距離略有不同,稱為非等節(jié)距彈簧,一端圈間距較密,在安裝時(shí)應(yīng)注意較密的一端在上面。如果使用高頻率(頻率為每分鐘振動(dòng)的次數(shù))彈簧、雙重氣門彈簧也可避免劇烈振動(dòng)現(xiàn)象(稱為共振現(xiàn)象)的發(fā)生。
在車輛行駛中車速不可過快,不宜猛踩加速踏板。在嚴(yán)寒時(shí)金屬的性能較脆,則發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速對其影響就更大了。頂置式氣門在氣門彈簧斷裂時(shí),氣門會(huì)掉入氣缸而損壞缸體和活塞,必須經(jīng)常檢查或加設(shè)置保險(xiǎn)裝置,以防彈簧斷時(shí)氣門脫落。
四、排氣門磨損
柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中,進(jìn)氣門的工作溫度一般較低,在200~450℃,而排氣門的工作溫度較高,可達(dá)600~800℃。工作溫度還會(huì)隨壓縮比和轉(zhuǎn)速的增快而進(jìn)一步增高,最高可達(dá)900℃左右,故排氣門在使用中,與進(jìn)氣門相比較容易損壞。如果短期內(nèi)排氣門損壞,則往往還由于以下的原因造成:
(1)氣門桿磨損過甚。(2)氣門桿部積碳過多,以致工作時(shí)不夠靈活。(3)氣門間隙過小,以致氣門與氣門座閉合不嚴(yán)密,使得燃燒的氣體從縫隙中竄出來,時(shí)間長了就會(huì)使排氣門燒損。(4)氣門彈簧彈力減弱,使氣門與氣門座密封性變差。由于排氣門經(jīng)常處于高溫下工作,因而此時(shí)易引起散熱不良,時(shí)間一久,就易使排氣門燒損。(5)氣門頂部在使用時(shí)經(jīng)常加入較多的機(jī)油。(6)發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間地在過熱情況下超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。(7)供油量經(jīng)常過大,往往造成燃燒不完全。