拖拉機(jī)氣門組件常見損傷原因分析與預(yù)防措施

賈春莉

摘要：從介紹拖拉機(jī)氣門組件技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，提高人們對氣門組件的重要性認(rèn)識(shí)，并對氣門組件常見損傷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，提醒用戶在使用中注意預(yù)防。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī);氣門組件;損傷

氣門組件由氣門、氣門座、氣門內(nèi)外彈簧、彈簧座、鎖片、氣門導(dǎo)管等組成。氣門組件是配氣機(jī)構(gòu)的重要組件。工作條件惡劣，工作任務(wù)繁重，氣門組件發(fā)生損傷后，會(huì)導(dǎo)致氣門與氣門座密封不嚴(yán)，引起漏氣，造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、功率下降。實(shí)際使用中，氣門組件經(jīng)常會(huì)發(fā)生損壞，要注意合理使用和積極預(yù)防。

1氣門組件技術(shù)特點(diǎn)

（1）氣門。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門與汽缸中的高溫燃?xì)庵苯咏佑|，尤其是排氣門，溫度變化在500～700 ℃范圍內(nèi)，潤滑困難，所以要求制造氣門的材料能在高溫下耐磨、耐沖擊、抗氧化、抗腐蝕。對排氣門一般選用耐熱合金鋼制造。而進(jìn)氣門工作溫度較低，對材料要求也較低，通常用一般合金鋼制造。

氣門頭部為圓形而且具有錐形斜面的平頂圓盤，斜錐面錐角一般為45°（如195柴油機(jī)）。氣門直徑大，對進(jìn)排氣有利，但對頂置式來說，兩個(gè)氣門的直徑之和不能大于汽缸直徑，不然無法布置。因此，為了提高充氣量，往往把進(jìn)氣門的直徑做得比排氣門稍大一些（立式195型進(jìn)氣門比排氣門大6 mm）。如進(jìn)、排氣門直徑相同，為了便于識(shí)別，在氣門頭上做有記號(hào)。氣門頭到氣門桿的過渡處要圓滑，以增加強(qiáng)度，減少氣流阻力。氣門桿端的形狀取決于彈簧座的固定方式。氣門座多用合金鑄鐵制成單體零件，鑲?cè)肫咨w鏜孔內(nèi)，磨損時(shí)可以更換（如195T型柴油機(jī)）;但也有些柴油機(jī)的氣門座是直接在缸蓋上鏜出來的，不用鑲?cè)Γ哂辛己玫膶?dǎo)熱性能。

（2）氣門座。鑲塊式氣門座的優(yōu)點(diǎn)是：可以采用比機(jī)體好的材料做鑲塊，可提高使用壽命，維修、更換也方便。缺點(diǎn)是：傳熱性能比不鑲氣門座的差，而且汽缸蓋上的座孔加工要求高。當(dāng)把氣門座圈壓入汽缸蓋座孔中時(shí)，必須有足夠的緊度，以免發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)座圈從座孔中松脫造成事故。這在維修更換鑲塊時(shí)尤其要注意，氣門座外圈與座孔的過盈量一般為其外徑的0.002倍左右。通常是把缸蓋在油中加熱后再把鑲塊壓入。

氣門裝配后，其頂部平面應(yīng)稍沉入汽缸蓋平面內(nèi)，以保證氣門開啟時(shí)不碰撞活塞頂，如X195型柴油機(jī)進(jìn)氣門頂?shù)某寥肓繛?.813～1.610 mm，排氣門頂?shù)某寥肓繛?06～186 mm。但沉入量也不允許太大，過大會(huì)使燃燒室容積變大且影響壓縮比。

（3）氣門導(dǎo)管。它與氣門桿配合，保證氣門的直線運(yùn)動(dòng)。氣門導(dǎo)管用合金鑄鐵的粉末冶金制成，具有自潤性能。導(dǎo)管的內(nèi)外表面經(jīng)加工后，直接壓入汽缸蓋導(dǎo)管座孔中，壓入后導(dǎo)管內(nèi)孔再進(jìn)行精鉸加工，使氣門導(dǎo)管和氣門桿之間留有0.05～0.12 mm的間隙，氣門在導(dǎo)管內(nèi)能運(yùn)動(dòng)靈活。安裝時(shí)，氣門導(dǎo)管要按規(guī)定值露出汽缸外平面，如X195型為13 mm。

（4）氣門彈簧。氣門彈簧的功用是使氣門能自動(dòng)關(guān)閉，并與氣門座緊密貼合，以防止氣門跳動(dòng)破壞密封性，因此，在裝配時(shí)彈簧受到較大的預(yù)緊力。氣門彈簧是用彈簧鋼絲制成的圓柱形螺旋彈簧。在國產(chǎn)小四輪拖拉機(jī)的柴油機(jī)上都采用雙氣門彈簧，它大小不等、繞向相反、套在一起的兩根彈簧，這樣的結(jié)構(gòu)可防止共振，而且工作可靠。

2氣門組件常見損傷原因與預(yù)防措施

2.1氣門頭部燒損

氣門頭部燒損是氣門壞損中最常見的一種。主要原因是氣門與氣門座配合不嚴(yán)密。我們知道，氣門頭部所受的熱量大部分是經(jīng)氣門座傳遞的（約占?xì)忾T全部傳熱量的75%以上）。如果氣門與氣門座配合不密封，不但散熱性能大大下降，而且導(dǎo)致廢氣進(jìn)入氣門座，使氣門頭部的溫度急劇上升，同時(shí)氣門在高溫下受廢氣中酸性氣體的作用而腐蝕。

氣門密封性不好的主要原因有：（1）氣門腳間隙過小，使氣門不能完全落座。（2）氣門挺桿與導(dǎo)管間有積碳，將氣門卡死，使氣門不能完全落座，或者由于氣門強(qiáng)度與硬度不足，在沖擊力的作用下使氣門桿彎曲，造成氣門卡死，不能完全落座。（3）氣門頭工作面上存有積碳，使氣門密封不嚴(yán)。（4）氣門的工作面上出現(xiàn)斑點(diǎn)或槽溝，造成氣門密封不嚴(yán)。工作面上的斑點(diǎn)通常是由于沖擊載荷與燃料不完全燃燒所產(chǎn)生廢氣的腐蝕。而槽溝通常是由于單位面積上的壓力過大以及在高溫下材料的硬度不足所致。

我們對氣門的主要要求是：在任何情況下保證燃燒室的氣門密封性。預(yù)防措施是：①正確選擇氣門頭與氣門座工作面的角度，保證氣門頭與氣門座配合密封性良好。②適當(dāng)選取氣門桿與導(dǎo)管之間的間隙、潤滑規(guī)程和冷卻方法。③對氣門頭部采取特殊處理。可以鍍上專門的耐熱鍍層（鋁化處理）或者堆焊耐腐蝕性的鋼。

2.2氣門座的磨損

主要是磨料磨損和由于沖擊負(fù)荷造成的硬化層疲勞脫落，以及排氣門座受高溫燃燒氣體的腐蝕和燒蝕。氣門座磨損后，工作面加寬，氣門關(guān)閉不嚴(yán)，氣門密封性降低。

預(yù)防措施是：改善柴油機(jī)的燃燒性能，減少積碳的產(chǎn)生。按技術(shù)保養(yǎng)條例要求，定期檢查調(diào)整氣門間隙，確保氣門間隙在正常范圍內(nèi)。

2.3氣門桿部鎖片切槽處斷裂

由于氣門桿部鎖片切槽處過渡半徑較小，有明顯的應(yīng)力集中，使用中會(huì)產(chǎn)生局部應(yīng)力，產(chǎn)生疲勞損壞，使氣門桿部鎖片切槽處斷裂。

為預(yù)防這種損壞可采取以下措施：選擇足夠強(qiáng)度的材料;改變加工工藝。目前國外對桿部鎖片切槽的加工，采用輥軋法滾壓強(qiáng)化切槽。根據(jù)使用情況表明，采用這種加工方法，可使氣門桿強(qiáng)度提高3倍以上。