崔玉林
摘要:氣門間隙過小、過大都會造成發(fā)動機功率不足。在使用過程中,由于零件磨損,調整螺釘松動,氣缸蓋經(jīng)過拆裝等原因,都會使氣門間隙發(fā)生變化。重點介紹了拖拉機氣門間隙的檢測與調整方法。
關鍵詞:拖拉機;氣門間隙;檢測;調整
中圖分類號:TK428文獻標識碼:Adoi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.040拖拉機氣門的功用是定時地開啟或關閉,保證空氣定時送入氣缸,保證燃燒室氣體的燃燒是在完全密閉的狀態(tài)下進行。氣門是由凸輪通過挺柱、椎桿、搖臂等零件的帶動下,完成開啟和關閉動作的,工作中這些機件會受熱膨脹,頂開氣門,造成氣門關閉不嚴。所以在室溫下裝配時,必須在傳動鏈中留有一定的間隙,即在氣門桿尾端與搖臂之間留有一定的間隙,稱為氣門間隙,以保證柴油機運轉時氣門能關閉密封好。
若氣門間隙過小,零件受熱伸長時,就會頂開氣門,使氣門關閉不嚴造成漏氣,使發(fā)動機功率下降;氣門間隙過大,則會使氣門開啟延遲,關閉提前,開啟持續(xù)時間縮短,減小氣門開啟高度,增加進、排氣阻力,造成進氣不足,排氣不凈,也使功率下降,還會加劇零件的撞擊磨損。在使用過程中,由于零件磨損,調整螺釘松動,氣缸蓋經(jīng)過拆裝等原因,都會使氣門間隙發(fā)生變化。因此,在使用中要重視氣門間隙檢查與調整。
1氣門間隙車上初步診斷
判斷氣門間隙的大小,最好的方法是用塞尺測量。但在柴油機運轉過程中也可以通過一些外部的現(xiàn)象,通過手摸、聽棒聽的方法來幫助判斷,及時發(fā)現(xiàn)氣門間隙的變化。
(1)手摸。用手觸摸兩個或幾個氣缸蓋罩殼,比較振動感,如有比較大的振動感,則氣門間隙可能過大,如有很大的振動,就要考慮氣門搖臂座是否松動或者搖臂調節(jié)螺釘組觸頭可能脫落。
(2)耳聽。用聽棒或長螺絲刀聽兩個或幾個氣缸,比較噪聲,正常的聲音應清亮均勻,如果有較大敲擊噪聲和明顯的氣門響,就應判斷為氣門間隙過大,應停車檢查。如果在檢查氣門間隙時,發(fā)現(xiàn)搖臂調節(jié)螺釘觸頭脫落,除要更換螺釘組外,還要檢查挺桿是否從搖臂凸頭內(nèi)脫出,挺桿是否彎曲或損傷,并作必要的修理或更換。如出現(xiàn)挺桿斷裂的情況,一定要將斷裂部分全部從滾輪搖臂室內(nèi)取出,如取不干凈,柴油機運轉時,斷裂殘片會頂住滾輪搖臂,造成氣門頂活塞,挺桿彎曲,嚴重的會造成氣門彎曲、滾輪搖臂軸斷裂,損傷凸輪軸等重大事故。
2氣門間隙的正確調整
氣門間隙的調整是發(fā)動機各號技術保養(yǎng)必須進行的項目。氣門間隙調整必須準確,過大會引起充氣不足和排氣不盡,造成發(fā)動機功率下降,經(jīng)濟性能降低。
2.1氣門間隙的檢測方法
正常的測量方法是,活塞在壓縮行程上止點時(一定要關閉減壓機構),將厚薄規(guī)插入搖臂頭和氣門桿端頭之間,測量其間隙大小。提醒注意的是,技術規(guī)定的氣門間隙是冷車值不是熱車值。一般冷車值比熱車值要大一些(一般是冷車間隙進氣門為0.35 mm,排氣門為0.4 mm;熱車間隙進氣門為0.25 mm,排氣門為0.3 mm)。
2.2氣門間隙的調整方法
調整氣門間隙時,先松開鎖緊螺母,用螺絲刀擰動調整螺栓至間隙合適為止。再用螺絲刀頂住調整螺栓(避免螺栓轉動),將鎖緊螺母鎖緊。為謹慎起見,最后再復查一遍所有進、排氣門間隙是否符合標準,否則應重新調整。
駕駛人員應充分認識到保持標準的氣門間隙,不需要做任何的額外投資,便能取得發(fā)動機良好的動力性能和經(jīng)濟性能。根據(jù)各缸的工作順序,依次調整各缸的氣門間隙的方法:
(1)二缸四行程發(fā)動機氣門間隙的一次調整法。二缸四行程發(fā)動機氣缸工作順序有1—2—O—0和2—1—0—O兩種。不論哪種,其氣門間隙都可一次調完。其方法是:首先轉動曲軸,將第一缸(或第二缸)轉到壓縮行程上止點,然后繼續(xù)轉動曲軸1/4圈,使兩缸的活塞分別處于做功行程和壓縮行程的中間位置。此時兩個缸的四個氣門都處于關閉狀態(tài),都可以進行氣門間隙調整。工作順序為2—1—0—O的發(fā)動機,則應首先確定第二缸的壓縮行程上止點,然后再轉動曲軸1/4圈進行調整。
(2)對于三缸機,氣缸工作順序為1—3—2時,調完第一缸的氣門間隙后,將曲軸轉2/3圈(240°),調第三缸,再轉2/3圈(240°),調第二缸氣門間隙。最后將曲軸轉動2/3圈(240°),復檢第一缸氣門間隙,再復檢第三缸、第二缸氣門間隙。
(3)對于四缸機,氣缸工作順序為1—3—4—2時,第一缸氣門間隙調完后,轉動曲軸半圈(180°),用同樣的方法,檢查調整第三缸的氣門間隙,再轉動曲軸半圈(180°),調第四缸氣門間隙,之后再使曲軸轉動半圈(180°),調第二缸氣門間隙,各缸氣門間隙調整完后,再復檢一遍。
當氣門搖臂頭因磨損出現(xiàn)凹窩或不平時,用上述方法測量很難得到標準的間隙。此時可用調整螺栓直接調整。用此法必須先測取調整螺栓的螺距值。一般發(fā)動機氣門調整螺栓螺距為1 mm。調整時,使活塞在壓縮行程上止點,松開調整螺母,用螺絲刀將調整螺栓擰緊,完全消除間隙后,依據(jù)氣門間隙值的大小,將調整螺栓退扣至相當于氣門間隙值的圈數(shù),再將螺母鎖緊即可。例如熱車時,進氣門間隙0.25 mm,調整螺距為1 mm,擰緊調整螺栓完全消除間隙后,再退扣1/4圈即可。只要能夠準確掌握消除間隙和退扣圈數(shù),用此法調整氣門間隙,比用厚薄規(guī)更準確。
(01)
談拖拉機氣缸蓋裂紋的修復與預防王英(齊齊哈爾市梅里斯達斡爾族區(qū)梅里斯鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)機械化技術推廣中心,黑龍江 齊齊哈爾 161021)摘要:分析了拖拉機氣缸蓋裂紋產(chǎn)生的原因,講述了裂紋檢驗方法及修復方法,提出了預防缸蓋裂紋的技術措施。
關鍵詞:拖拉機;氣缸蓋;裂紋
中圖分類號:S21907文獻標識碼:Adoi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.01.041氣缸蓋是柴油機重要部件,除密封燃燒室外,其上還安置了許多重要零件和機構,如進排氣門機構、噴油器、渦流室鑲塊等,內(nèi)部布置有進、排氣道、冷卻水腔等,形狀極為復雜。柴油機的經(jīng)濟性、動力性、工作可靠性與氣缸蓋有直接的關系。氣缸蓋在工作中,不僅受到燃燒室燃氣燃燒所發(fā)出的爆發(fā)力的強烈作用,也受到因冷卻水造成的局部冷熱不勻影響,易產(chǎn)生裂紋。及時發(fā)現(xiàn)拖拉機氣缸蓋裂紋,正確修復,做好預防工作,對拖拉機的使用有著及其重要的意義。
1裂紋原因
(1)設計、結構上的原因。氣缸蓋底面氣門孔周圍之所以會產(chǎn)生裂紋,是由于該處表面積大,在受熱時膨脹速度和冷卻時收縮速度都較大,極易產(chǎn)生裂紋;噴油孔加工呈尖角,造成應力集中,更助長了裂紋的生成。當將孔口尖角改成圓角過渡后,減小應力集中,對消除裂紋起到一定的效果。
(2)裝配質量的影響。氣缸蓋螺栓擰緊程度如果不均勻,或使用中發(fā)現(xiàn)氣缸蓋平面漏氣,而采用擰緊該處螺母來解決,就會造成氣缸蓋結構受力不均勻或預緊過度等問題,容易產(chǎn)生裂紋。由于噴油器安裝不正,往往會引起氣缸蓋底面局部過度變形,這就大大增加了噴油器座孔處所受的拉應力,使之產(chǎn)生裂紋。
(3)操作管理上的原因。①發(fā)動機過冷時驟加熱水,或過熱時驟加冷水。②發(fā)動機無水運轉,不加水或少加水啟動。③發(fā)動機經(jīng)常在超負荷或過熱情況下工作。④冷卻系經(jīng)常加硬水、臟水,或清洗冷卻系不及時、不徹底,水垢污染嚴重,散熱不良。⑤先放水后停機,邊放水邊停機,在水溫未降至70 ℃時放冷卻水,或冬天未放水凍裂。⑥發(fā)動機在高轉速、滿負荷甚至超負荷運轉后驟然停機,氣缸蓋各處冷卻速度相差懸殊,相差過大。⑦發(fā)動機低溫冷車啟動后,未經(jīng)暖車,水溫低于55 ℃時急劇提高轉速或加大負荷。⑧發(fā)動機工作不平穩(wěn)或勤轟猛轟“油門”等,氣缸蓋容易出現(xiàn)疲勞裂紋。疲勞裂紋是以瞬間裂紋為起點,在交變或脈動應力作用下逐漸擴大形成的。
2裂紋檢驗
檢驗之前,將氣缸蓋徹底清理干凈?;钊攲课坏姆e碳,可用卷有砂布的木棒打磨;與排氣管連接處的積碳,可用扁鏟清除。用肉眼觀察不便發(fā)現(xiàn)的裂紋,可用如下方法檢驗:
(1)壓力檢驗。適用于檢驗氣缸蓋所有部位的裂紋。有氣壓法和水壓法兩種。均須先用金屬蓋板或塞子將進、出水口堵死。①氣壓法。用接頭把壓力為0.294~0.343 MPa的壓縮空氣接到缸蓋上,并使缸蓋漫入水槽中,憑借裂紋逸出氣泡便可準確地確定裂紋部位;若檢驗可見部位的裂紋,可涂抹肥皂水,不用水槽。②水壓法。用接頭把壓力為0.392 MPa的熱水接到缸蓋上,目測檢查金屬表面是否有濕潤或滴漏。
(2)溶液檢驗。適用于檢驗缸蓋可見部位的裂紋。一種是將各占50%的乙醚和煤油混合液涂在被檢表面上,浸潤10 s左右,然后用低壓空氣把表面吹干,滲入裂紋溶液上升至表面便可顯現(xiàn)裂紋部位。另一種是先用煤油擦洗金屬表面,再用棉紗擦干,然后用粉筆或滑石粉涂抹,最后用小錘輕輕敲擊,滲入裂紋內(nèi)油液析出可顯現(xiàn)裂紋部位。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋,應用粉筆或石筆做上準確而詳細的標記。
3裂紋修復
(1)氣焊法。將缸蓋上所有零件全部拆除,以免加溫時損壞。將缸蓋放在加熱爐內(nèi)緩慢加熱至750 ℃。焊接時應設法保持在650~700 ℃(呈暗桃紅色),焊后再升溫至750 ℃,并保持30 min,然后以每小時不超過40 ℃的速度降溫冷卻。加熱時要用石棉板或白石灰蓋好,以保持熱量。加熱后,在焊接部位開口或除去白石灰。乙塊焊調到中性火焰,用純鑄鐵焊條和高質量焊劑,先在基體金屬上形成熔池,再將焊條熔入池中。
(2)粘結法。較小的外部裂紋可用粘結劑粘結。必要時,在裂紋兩端鉆出3 mm止裂孔。徹底清理干凈粘結部位,用砂布打磨裂紋周圍表面,并用小鋼鋸條清理裂紋,再用稀料清洗干凈,調合粘結劑,將粘結劑壓入裂紋,按規(guī)定溫度、時間進行固化。
4預防措施
(1)正確設計冷卻水道,有效防止氣缸蓋上產(chǎn)生裂紋。為了保證氣缸蓋燃燒室的溫度不超過350 ℃,必須增加氣缸蓋局部高溫區(qū)的冷卻水量。例如,135型柴油機缸蓋原設計中布置有一個平行底面的定向噴管,以強制冷卻高溫區(qū),后又將水道改為垂直于底面的定向水流后,冷卻效果更佳。
(2)發(fā)動機不要長時間超負荷工作,因為這樣會導致缸蓋熱應力過大。發(fā)生冷卻系統(tǒng)節(jié)溫器失靈、水泵工作不正?;蚵┧皶r排除
(3)發(fā)動機處于高溫狀態(tài)時,不要突然加入冷水。若行車中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機缺水,必須待發(fā)動機溫度降低后再補充冷卻水,防止因缸體與水溫差過大而炸裂;在啟動發(fā)動機前,應加足冷卻水,以免缺水啟動或溫度升高后再加冷水。
(4)注意使用軟水減少水垢的形成,及時清除水套中的水垢。水垢過多不僅會減小冷卻水的通過面積,而且由于水垢傳熱性差,降低了發(fā)動機的散熱性能,使局部工作溫度升高,熱應力過大而出現(xiàn)裂紋。
(5)發(fā)動機啟動后,不能立即高速運轉,以防因曲軸產(chǎn)生振動而增加機體的負荷,致使在薄弱部位出現(xiàn)裂紋。寒冬季節(jié)要做好機車的保溫工作,防止冷卻水凍結,凍裂缸蓋。