發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕原因分析及預(yù)防措施

宮清磊

[摘 要] 發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一，氣門(mén)質(zhì)量對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行有著重要的影響作用。氣門(mén)燒蝕是發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的常見(jiàn)故障，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕的主要原因進(jìn)行分析，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕的措施，對(duì)保證發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命有一定的借鑒作用。

[關(guān) 鍵 詞] 發(fā)動(dòng)機(jī)；氣門(mén)燒蝕；高溫環(huán)境；預(yù)防措施

[中圖分類號(hào)] U464 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）11-0050-01

氣門(mén)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣過(guò)程，在正常運(yùn)行時(shí)，氣門(mén)可以起到良好的密封作用，保障發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣過(guò)程的正常進(jìn)行。由于氣門(mén)所處工作環(huán)境為高溫環(huán)境，高熱混合氣會(huì)使氣門(mén)出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象，其中排氣門(mén)更易發(fā)生燒蝕，使得發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)漏氣，甚至出現(xiàn)失火現(xiàn)象，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能。因此需要結(jié)合燒蝕原因，提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕原因分析

（一）噴油提前角過(guò)大或過(guò)小

噴油提前角過(guò)大會(huì)使著火前，形成大量可燃混合氣，當(dāng)這些可燃混合氣著火時(shí)，會(huì)使缸內(nèi)溫度迅速上升，且最高燃燒溫度較高，超出氣門(mén)最高溫度承受上限，使氣門(mén)出現(xiàn)燒蝕。噴油提前角過(guò)大造成的氣門(mén)燒蝕在進(jìn)、排氣門(mén)上均有出現(xiàn)；噴油提前角過(guò)小會(huì)導(dǎo)致可燃混合氣不能充分燃燒，在排氣門(mén)打開(kāi)后，部分繼續(xù)燃燒的可燃混合氣會(huì)流經(jīng)排氣門(mén)進(jìn)入排氣管，造成排氣門(mén)的燒蝕。噴油提前角過(guò)小造成的氣門(mén)燒蝕主要出現(xiàn)在排氣門(mén)上。

（二）氣門(mén)與座密封性能下降

氣門(mén)與氣門(mén)座相互配合，起到密封的作用，氣門(mén)座的與氣門(mén)的密封性能降低會(huì)使缸內(nèi)燃燒狀態(tài)的高溫可燃混合氣竄出，燒蝕氣門(mén)。密封性能下降的原因主要有以下幾點(diǎn)：1.氣門(mén)座熱變形。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在排氣門(mén)處，氣門(mén)座受熱變形后會(huì)導(dǎo)致氣門(mén)與氣門(mén)座無(wú)法有效貼合，使密封性下降。2.氣門(mén)彈簧老化。氣門(mén)彈簧在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)疲勞損壞，常見(jiàn)現(xiàn)象為彈簧彈性下降，使氣門(mén)無(wú)法完全復(fù)位，氣門(mén)處的密封性下降。3.氣門(mén)座積碳。這種情況主要發(fā)生在排氣門(mén)處，積碳會(huì)影響氣門(mén)的行程，使氣門(mén)無(wú)法復(fù)位。

（三）長(zhǎng)期高、超負(fù)荷運(yùn)行

發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期高、超負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致氣門(mén)燒蝕的原因有以下兩點(diǎn)：1.高、超負(fù)荷運(yùn)行需要增加噴油量，以保證動(dòng)力性的需要，這就使得缸內(nèi)形成了較高濃度的混合氣，當(dāng)空燃比較低時(shí)，部分較濃混合氣燃燒速度過(guò)慢，無(wú)法在做功沖程中完全燃燒，在排氣門(mén)打開(kāi)后，這部分混合氣在流經(jīng)排氣門(mén)時(shí)繼續(xù)燃燒，使氣門(mén)發(fā)生燒蝕。2.長(zhǎng)期高、超負(fù)荷會(huì)使氣缸溫度上升，且上一循環(huán)的殘余溫度無(wú)法得到有效散失，出現(xiàn)積溫現(xiàn)象，使得缸內(nèi)溫度進(jìn)一步上升，長(zhǎng)期高溫?zé)嵩∠拢瑫?huì)使氣門(mén)座發(fā)生變形導(dǎo)致氣門(mén)燒蝕或直接出現(xiàn)氣門(mén)燒蝕現(xiàn)象。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕預(yù)防措施

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)使用的可靠性，同時(shí)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，筆者結(jié)合常見(jiàn)的氣門(mén)燒蝕原因和相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，提出了以下幾點(diǎn)預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕的措施，以供借鑒。

（一）合理設(shè)置噴油正時(shí)

噴油正時(shí)的合理設(shè)置可以有效控制在著火前可燃混合氣的濃度與分布，同時(shí)可以在很大程度上限定可燃混合氣的燃燒時(shí)間，避免了缸內(nèi)溫度過(guò)高或燃燒持續(xù)期過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題的發(fā)生。目前電控發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油正時(shí)一般可以得到合理的設(shè)置，因噴油正時(shí)問(wèn)題導(dǎo)致的氣門(mén)燒蝕現(xiàn)象也可以在很大程度上得到避免，但傳統(tǒng)機(jī)械控制噴油時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)依舊需要注意噴油正時(shí)問(wèn)題。

（二）提升氣門(mén)與氣門(mén)座的密封性能

提升氣門(mén)與氣門(mén)座的密封性能應(yīng)當(dāng)從制造和維護(hù)兩個(gè)角度出發(fā)，氣門(mén)座制造時(shí)采用耐高溫、強(qiáng)度高的材料，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的熱處理工序，保證其受熱變形量在規(guī)定的范圍之內(nèi)。在發(fā)動(dòng)機(jī)使用一段時(shí)間后，需要對(duì)氣門(mén)部件，尤其是氣門(mén)彈簧進(jìn)行檢修與更換，換用彈力符合要求的新彈簧，同時(shí)注意清潔排氣門(mén)氣門(mén)座上的積碳，以保證氣門(mén)復(fù)位的可靠性。

（三）養(yǎng)成良好的發(fā)動(dòng)機(jī)使用習(xí)慣

預(yù)防氣門(mén)燒蝕的重要措施是養(yǎng)成良好的日常發(fā)動(dòng)機(jī)使用習(xí)慣，避免長(zhǎng)期在發(fā)動(dòng)機(jī)高、超負(fù)荷工況下運(yùn)行，使發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)維持在正常的范圍之內(nèi)，以保護(hù)氣門(mén)不受燒蝕。對(duì)于城市道路用汽車(chē)，一般較少會(huì)出現(xiàn)高、超負(fù)荷運(yùn)行情況，但依舊需要注意盡量避免高速上坡；對(duì)于貨運(yùn)汽車(chē)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格禁止超載、超限行為，盡量避免急加速高速行駛。

氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，氣門(mén)燒蝕會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)用性能和使用壽命。本文從噴油正時(shí)、氣門(mén)密封性、發(fā)動(dòng)機(jī)使用習(xí)慣三個(gè)角度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燒蝕原因進(jìn)行了分析，并提出了具有針對(duì)性和可行性的預(yù)防措施。在日后的工作中，還需要進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的控制策略和制造水平，進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)燒蝕的可能性，提升整機(jī)的可靠性。

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