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造成氣門座圈松動(dòng)緣故以及拆卸技術(shù)性



引言：一般氣門座圈松脫后柴油發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生一種“嚓、嚓、嚓”的撞擊聲。在設(shè)備即將歇火的一瞬間，聲音尤其明顯。本文康明斯企業(yè)關(guān)鍵講述了柴油發(fā)電機(jī)氣門座松脫時(shí)的外在表現(xiàn)及判斷方法，闡述了康明斯柴油發(fā)電機(jī)組氣門座松脫形成的原因，與此同時(shí)闡述了氣門座圈拆裝及安裝技術(shù)難點(diǎn)。



一、氣門座圈的作用和材料規(guī)定



1、氣門座圈功效

汽缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣缸球面相貼合的位置稱之為氣門座。它和氣缸球面貼合以密封性氣缸，同時(shí)接受氣缸頭頂部傳出熱量，中直接鏜出，但大部分康明斯發(fā)電機(jī)的氣門座要用耐具有對(duì)氣缸散熱的功效。氣門座可以從汽缸蓋熱碳素鋼獨(dú)立做成坐圈，稱氣門座圈，把它壓進(jìn)汽缸蓋中，以提升使用期限和有利于維修更換。其缺點(diǎn)是傳熱性差，加工精度高，在工作中坐圈可能會(huì)因尺寸精度差導(dǎo)致掉下來(lái)，導(dǎo)致重大安全事故。

2、密閉性規(guī)定

為確保氣門座與氣缸的密閉性，氣門座上生產(chǎn)加工有和氣缸相匹配的錐度和球面，氣門座的錐度由3組合而成。在其中，45°（30°）的球面與氣缸密封性球面迎合。規(guī)定密封性球面的迎合總寬b為1～2.5 mm，以保證一定的座合工作壓力，使密封可靠，與此同時(shí)又有一定的傳熱總面積。有一些康明斯發(fā)電機(jī)的氣缸錐度比氣門座錐度小0.5°～1°，該角稱之為密封性干預(yù)角，如下圖4所顯示。密封性干預(yù)角有益于磨合時(shí)間加快磨合期。磨合時(shí)間完畢，干預(yù)角漸漸消失，恢復(fù)全球面觸碰。

3、材料規(guī)定

康明斯柴油發(fā)電機(jī)的氣門座有一些要用耐磨合金生鐵做成鑲?cè)Γ傇谄咨w上。這樣的設(shè)計(jì)的氣門座，磨損后便于拆換，不至于損毀全部汽缸蓋。氣門座圈壓進(jìn)汽缸蓋時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的安裝地應(yīng)力，運(yùn)行狀態(tài)下氣門座圈（尤其是進(jìn)氣門座圈）圓上里的溫度分布是不均勻的，因此易產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，而造成坐圈的翹曲變形。因此，結(jié)構(gòu)類型規(guī)定一定的厚度和一定的高度，以提高其剛度，以確保它和氣缸密封性球面迎合優(yōu)良。進(jìn)氣門座圈里孔一般還做成橫截面漸擴(kuò)形式，進(jìn)而對(duì)進(jìn)氣旋起導(dǎo)向作用，減少流體密度。為了達(dá)到上述要求，氣門座圈一般采用中銅（含銅量量是0.8%～1.2%）鉻鉬合金生鐵原材料。但是隨著康明斯柴油發(fā)電機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)趨于，通常需要選用耐磨性和導(dǎo)熱率更加好的高鉻（含鎂量是12.5%～14%）合金鑄鐵原材料。這幾種原材料硬度均需小于氣缸頭頂部強(qiáng)度3～5個(gè)洛氏企業(yè)，從而達(dá)到優(yōu)良配對(duì)，并且使加工性不會(huì)惡變。

應(yīng)當(dāng)注意并要搞清楚，在康明斯柴油發(fā)電機(jī)使用中，氣門座會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，造成氣門的改變，使發(fā)電機(jī)組輸出功率降低，根本無(wú)法工作中。



二、氣門座圈松動(dòng)緣故與判斷



1、氣門座松脫時(shí)主要表現(xiàn)

氣門座松脫時(shí)，會(huì)出現(xiàn)下列具體表現(xiàn)：

（1）康明斯柴油發(fā)電機(jī)突然冒出異常響聲，氣缸上端有明顯撞擊聲。起火時(shí)發(fā)生“缺腿”狀況，輸出功率降低、情況嚴(yán)重不能工作。

（2）排汽管發(fā)生有規(guī)律、間斷的冒白煙（有時(shí)候冒黑煙）狀況，并呈霧氣。

（3）加大油門或增加負(fù)載工作時(shí)，存在嚴(yán)重的氣缸敲打活塞桿聲。

（4）有竄氣狀況，比較嚴(yán)重時(shí)由曲軸箱通風(fēng)通氣口往外竄氣。

2、氣門座松脫故障判斷方法

（1）康明斯柴油發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候，用手摸進(jìn)氣支管有燙手的覺得，所以該缸進(jìn)氣支管比其它缸熱，表明進(jìn)氣閥座松脫。還要對(duì)進(jìn)氣支管邊上耳尖聽診器，會(huì)出現(xiàn)“啪、啪”的響聲，這就是在縮小旅途中，易燃混合氣逆流進(jìn)到空氣過濾器的原因。

（2）耳尖聽診器在排氣支管上有“撲、撲”的響聲，且柴油發(fā)電機(jī)在工作中，該缸的排氣支管比其它缸的排氣支管氣溫低，則表明排氣門座松脫。

（3）在一個(gè)小油門踏板條件下，逐缸扭松液壓油管，當(dāng)松掉某缸液壓油管，冒白煙狀況消退，并聽見“嚓、嚓”的聲響，隨著這種聲音的還有一股氣旋聲（康明斯柴油發(fā)電機(jī)即將歇火時(shí)時(shí)刻刻聽到十分清楚），則可以判斷該缸氣門座松脫。

（4）倘若該缸氣門座松動(dòng)或掉下來(lái)，該缸也會(huì)產(chǎn)生漏汽、壓縮壓力不夠、壓縮壓力比其它缸的壓縮壓力小，或沒有縮緊力。在縮小環(huán)節(jié)中進(jìn)氣口或排氣支管會(huì)出現(xiàn)了明顯的“嘶、嘶”漏汽聲音。

（5）歇火開展安全檢查，氣門座松動(dòng)氣門桿常升不上最高處。調(diào)準(zhǔn)氣門后，搖轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸復(fù)診時(shí)，其空隙會(huì)有忽大忽小小，氣缸在導(dǎo)管內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)有潮濕或開卡狀況。

3、氣門座松動(dòng)緣故

（1）氣門座磨損、凹陷過多，氣門座燒蝕或開裂等都會(huì)導(dǎo)致氣門座松脫；氣缸蓋螺栓扭力不均勻或康明斯柴油發(fā)電機(jī)在高溫時(shí)驟加涼水，使氣缸蓋變形開裂，也會(huì)造成氣門座松脫。

（2）在制造安裝或維修時(shí)，購(gòu)買、更換氣門座圈直徑太小，使嵌入緊程度不夠，也會(huì)導(dǎo)致氣門座松脫。維修中，擴(kuò)銑氣門座圈孔座的精度不足（同軸度及同心度超限額）、外表粗糙度不過關(guān)等，使坐圈鑲就座孔后相互配合緊程度不夠，緊密連接不穩(wěn)固，導(dǎo)致氣門座圈變型、松動(dòng)。

（3）康明斯柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期性過載作業(yè)或應(yīng)用時(shí)間比較長(zhǎng)，經(jīng)超高壓高溫汽體不斷沖擊，導(dǎo)致坐圈與座孔相互配合慢慢松脫。此外，汽缸蓋里的氣門座孔經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的拆卸，座孔規(guī)格擴(kuò)大，若加上原先規(guī)格坐圈，氣門座圈還會(huì)松脫。

三、氣門座圈的拆卸



1、拆裝

因?yàn)闅忾T座圈與汽缸蓋坐圈孔是過渡配合，因而，在更換拆裝氣門座圈時(shí)，得用專用方法進(jìn)行拆裝。如果沒有氣門座圈拖出器，可以用舊氣調(diào)閥在磨光機(jī)上切削成鑿子后，將舊氣調(diào)閥各自在進(jìn)、排汽管固定座孔插進(jìn)氣門座圈凸臺(tái)或迎合面中間，隨后用錘子敲打舊氣調(diào)閥頭頂部。那樣掉轉(zhuǎn)好多個(gè)視角，進(jìn)、排氣門座圈便可卸掉。

2、組裝

（1）增加規(guī)格法

即再次車制生產(chǎn)加工氣門座圈。僅需略微增加氣門座圈的外徑規(guī)格，提高相互配合松緊度，成品尺寸應(yīng)依據(jù)氣門座孔規(guī)格尺寸來(lái)決定。冷鑲時(shí)過盈量為0.10～0.15 mm，熱鑲時(shí)過盈量為0.2～0.25 mm。氣門座圈其余規(guī)格，如相對(duì)高度、公稱直徑、斜坡、視角等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該和原先的氣門座圈同樣。

（2）冷鑲法

將氣門座圈調(diào)正于汽缸蓋座孔后，各自用原機(jī)型的廢棄進(jìn)、排氣管調(diào)閥頭頂部圓應(yīng)對(duì)準(zhǔn)進(jìn)、排氣門座圈（要基本保持同舟），隨后用錘子平穩(wěn)敲打氣門桿頂端，就能將氣門座圈安上。

（3）膠水粘法

即購(gòu)買原先型號(hào)氣門座圈，用硫酸銨一氯化銅無(wú)機(jī)膠粘合，具體操作方法是：

①先把氣缸蓋里的氣門座孔、氣門座圈的污跡、積炭清理干凈，隨后用藥棉沾有甲苯清理掉連接面里的油跡。

②制膠時(shí)，將固態(tài)粉狀的氯化銅與液體硫酸銨，按1 mL硫酸銨水溶液加3.5～4.5 g氧化銅粉配制，并按照使用說(shuō)明書拌勻。

③將調(diào)制的黏膠厚薄均勻地涂這里孔與坐圈的連接面上，把坐圈裝進(jìn)座孔里，再換錘子輕輕地敲打坐圈，通過震動(dòng)使黏膠充足鋪滿間隙。

④在室溫下當(dāng)然干固3～4 h后，就可以鉸削碾磨氣缸。

匯總：

為提升康明斯柴油發(fā)電機(jī)配氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與耐用性，對(duì)工作標(biāo)準(zhǔn)極端的進(jìn)排氣門座主要采用合金鑄鐵原材料制作.但隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增長(zhǎng)，通常會(huì)產(chǎn)生氣門座松動(dòng)常見故障，可能會(huì)導(dǎo)致康明斯柴油發(fā)電機(jī)輸出功率降低，排氣管起煙，曲軸箱通風(fēng)竄氣及氣缸蓋一部分發(fā)生撞擊聲等的不良后果，嚴(yán)重的話汽車發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。以上所述，便是對(duì)排氣門座松脫的原因分析和解決方案。