柴油機氣門與氣門座圈缺陷的檢驗與維修

曲小明+肖慧慧

摘要：介紹了柴油機氣門與氣門座圈有缺陷時柴油機的表現，分析了導致此缺陷產生的原因，重點闡述了氣門與氣門座圈缺陷的檢驗與維修方法。

關鍵詞：柴油機；氣門；氣門座圈；缺陷

中圖分類號：TK423.43 文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.050

柴油機氣門與氣門座圈有缺陷不能很好地配合時，柴油機表現為：氣缸壓縮力不足，壓縮比變小，功率下降。在排氣口聽到很長的“噓”叫聲，且工作時間不長，排氣管溫度很高，排氣有“撲哧、撲哧”聲，竄火星和間歇冒白煙，或進氣管溫度高，管口有熱氣流上沖。

1 發生原因

（1）氣門與座圈高速往復沖擊產生機械磨損，同時又受燃燒室高溫氣體侵蝕，產生化學熱損傷而引起凹陷、燒蝕等。（2）空氣過濾不凈，含塵粒過多成為磨料，使氣門、氣門座圈磨損。（3）氣門間隙太大，使高溫氣體竄出引起燒蝕。（4）氣門導管不正或與氣門桿間隙大，均會引起氣門與氣門座偏磨。（5）氣門彈簧彈力減弱，致使氣門開閉緩慢，關閉不嚴引起燒蝕，致使氣門頭下陷，密封不嚴，產生漏氣。

2 檢驗方法

2.1 外觀檢驗

對于氣門、氣門座圈的磨損、起槽、麻點、燒蝕和裂紋等缺陷，只要認真將氣門和氣門座徹底清潔，就不難發現。

2.2 測量檢驗

除上述外觀檢驗外，還要測量氣門錐面邊緣厚度、氣門頭部端面凹陷、氣門下沉量和氣門錐面工作寬度等。

（1）氣門錐面邊緣厚度一般常用鋼直尺進行檢驗。對于頭部直徑小于50 mm的氣門，錐面邊緣厚度減少到0.5～1.0 mm時，氣門應作報廢處理。若繼續使用，則會因強度不足，工作時產生邊緣向上卷曲變形。氣門錐面邊緣的厚度，一般中、小型柴油機規定應小于1 mm。

（2）氣門錐面磨偏的檢驗方法與氣門桿彎曲度的檢查相似。只是百分表的觸頭抵在氣門工作錐面上，轉動氣門觀察百分表的擺差，當擺差超過0.05～0.06 mm時，應進行修磨。

（3）氣門下沉量的檢驗，一般用深度尺、游標卡尺和深度千分尺等進行檢查，氣門下沉量過大，使燃燒室容積增加，壓縮比減小，進氣量減少。下沉深度過大還會引起排氣量減少，殘留在氣缸內的廢氣增多，充氣系數降低，柴油機輸出功率下降。此外，現代小型高速柴油機中，氣門和氣門彈簧的裝配都是采用彈簧座和鎖夾連接的，即彈簧的裝配長度是無法調整的。若氣門下沉深度增加，相應地氣門彈簧的裝配長度也就增加，氣門作用在氣門座圈上的單位壓力減小，不能保證氣門的關閉嚴密。這些對柴油機的工作都是不利的。所以在柴油機修理時，要檢查氣門的下沉深度，對氣門下沉深度的大小，各機型使用說明書中都有明確規定。

3 修理

3.1 氣門的修理

（1）當氣門桿彎曲超過極限值時，可放在小型的壓力機上進行冷加壓校直。在加壓時可在承受壓力的氣門桿上墊放銅片，以防止損傷氣門桿表面。

（2）氣門桿端面磨損嚴重時，可在氣門機上磨平，但應注意此端面與氣門桿的垂直度。磨平后用油石打光，粗糙度Ra不能高于0.8 μm。

（3）氣門錐面磨損時，如果氣門僅有輕微的磨損和蝕痕，可讓氣門與氣門座直接研磨來恢復其密封性。研磨前要清除氣門、氣門座和氣門導管上的積碳和污物。研磨可以用手工，或在氣門座研磨機上進行。如果氣門錐面磨損起槽或有燒蝕麻點時，氣門頭厚度足夠，氣門桿與其導管的配合間隙符合要求，可利用氣門機進行光磨。

（4）氣門裂紋的檢修，可用磁力探傷或粉漬法檢驗裂紋。對有裂紋的氣門一般都需要換新的。

3.2 氣門座的修理

多數發動機的氣門座單獨制成座圈，然后壓裝到燃燒室內的進、排氣道口處，氣門座圈與座孔有足夠的過盈配合量，以防止發動機工作時氣門座脫落。為保證氣門與氣門座可靠密封，氣門座上加工有與氣門相適應的錐面，氣門座的錐面包括三部分：45°（或30°）錐面是與氣門密封錐面配合的工作面，寬度為1～3 mm，15°錐面和75°錐面是用來修正工作面位置和寬度的。氣門座圈錐面如磨損變寬，或燒蝕產生麻點和凹坑時，應根據其損壞程度采取研磨、鉸削、磨削和更換座圈等方法進行修理，而更換座圈后還必須鉸削和研磨修理。

氣門座圈的鉸削通常用氣門座圈鉸刀來進行。它是由導桿和多只不同直徑及不同角度的鉸刀所組成，鉸刀的角度分為30°、45°、75°和15°四種，30°和45°鉸刀又分粗刃和細刃兩種。鉸削時鉸刀通過插入氣門導管來定位，以此保證鉸出的氣門座圈中心線與氣門導管的中心線相重合。為此，這項修理必須在裝配好氣門導管以后再進行。氣門座圈鉸銷步驟如下：（1）鉸刀導桿的選擇與固定。根據氣門導管的內徑，選擇相適應的鉸刀導桿，并插入氣門導管內。調整鉸刀導桿與氣門導管孔表面緊密貼合。（2）砂磨硬化層。由于氣門座圈表面有一硬化層，在鉸削時會使鉸刀打滑，此時可用粗砂布墊在鉸刀下面先進行砂磨，然后再鉸削。 （3）鉸削。根據氣門座工作面損傷的情況和不同角度，選擇不同粗細刀刃和角度的鉸刀套在導桿上，即可進行鉸削。鉸削時鉸刀應正直，兩手用力要均衡，直到將燒蝕、斑點等缺陷鉸去為止。（4）試配與修整接觸面。經鉸削后，應用光磨過的氣門進行試配。要求接觸面應在氣門斜面的中下部或中部，工作面寬度應符合要求。（5）精鉸。最后用45°（或30°）的細刃鉸刀或在鉸刀下墊以細砂布，輕輕地再次修鉸（磨）氣門座圈接觸帶。