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信松案例
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發動機部分氣門故障分析

發布時間:2014-03-11 
2-1、安裝氣門須知
  氣門是汽車發動機中的重要零件,工作時受強力機械應力、高溫和化學腐蝕,因此在安裝使用時應仔細開箱和正確安裝。在開箱和裝配過程中,不得磕碰氣門,在裝配和使用過程中,氣門不可受側向力,否則,將使氣門變形變位,影響密封導致早期損壞。維修發動機時,更換新氣門是明智的,用過的氣門,即使表面無任何缺陷,也可能存在不可見的疲勞損傷,不宜繼續使用。更換新氣門時,應同時更換新的氣門導管和彈簧,使用舊的導管將增加機油消耗和積碳,而積碳將導致氣門工作溫度升高,影響氣門使用的壽命,舊的氣門彈簧因彈力降低,對氣門壽命和發動機的功率是有害的。 

  1、新導管裝入缸體后,應用絞刀校正導管的圓度和內孔尺寸,使氣門桿與導管孔的間隙符合發動機說明書的規定,不可加工已精加工過的氣門桿,使用中,氣門桿與導管之間的間隙不得超過發動機說明書規定的磨損極限,一般只要氣門桿與導管之間的間隙達到了0.13毫米(桿徑等于或小于直徑8毫米的氣門)或0.16毫米(桿徑大于直徑8毫米的氣門)就需要更換氣門或導管,不然將導致氣門早期損壞。 
  2、對變形或燒傷的氣門座圈,必須通過鉸、磨校正,不能僅用與氣門對研的方法修復,對無法修復的氣門座圈應換新的。修復或更換的座圈,口應與導管孔同軸,同軸度誤差小于0.03毫米。氣門裝入氣門座圈中,氣門盤端面的位置符合發動機說明書要求(一般不應高出缸蓋平面),符合上述要求后,再與氣門對研。 
  3、氣門與氣門座輕輕對研,保證氣門密封性。研磨時不可用粗研磨料。氣門座圈與氣門錐面的接觸部位,應在氣門錐面中下部。氣門與座圈必須密封。密封不良將導致發動機功率下降和氣門早期損壞。 
  4、研磨后,應用煤油將磨料清洗干凈,再用清潔的機油潤滑氣門桿、座、和導管。 
  5、裝新閥桿密封圈(油封)。 
  6、選擇合格的氣門鎖夾。鎖夾筋寬度不應大于氣門鎖夾槽的寬度,鎖夾卡入氣門槽頸,輕輕對研。在鎖夾開口處無卡口現象,套入氣門彈簧座,座內錐孔與鎖夾外錐面接觸應良好。 
  7、裝氣門鎖夾,不得敲擊氣門桿端部,且須裝牢,否則將造成氣門搖動,致使鎖夾傷氣門槽頸,最后使用中在氣門鎖夾槽頸處斷裂。 
  8、調整氣門腳間隙。正確的氣門腳間隙非常重要,必須按發動機說明書調整。最好汽車行駛800——1000公里后,重新校正一次。氣門腳間隙過小,將使氣門工作中溫度升高;氣門腳間隙過大,將造成氣門沖擊座圈。這兩種情況,都會使氣門在頭和桿的交界處斷裂。 

2-2、氣門常見失效模式故障分析
  發動機進排氣門是發動機的關鍵之一。工作時長時間處于高溫,有害氣體腐蝕及反復的沖擊載荷作用下,其工作環境十分惡劣,加之修理裝配,使用方面不按技術規程要求進行,以及氣門相關件的質量不合格等原因,氣門失效發生故障是很難避免的,因為氣門失效的原因是多方面的,且較為復雜,不能逐一敘述,現將常見的幾種氣門失效模式故障分析如下,請用戶對照,凡是相符合的均不屬于氣門本身質量問題造成。 


缸體氣門座圈質量問題引起氣門失效圖
 
  原因:因氣門座圈材質及加工不符合標準或缸蓋上直接加工氣門座圈的機型(如康明斯6BT系列),使用中氣門座圈失效,下陷密封帶偏斜,造成氣門密封帶燒蝕、麻坑、掉塊、掉頭,應查找缸蓋質量原因。


氣門錐面局部燒蝕(俗稱“燒口”)

  原因:座合面密封不良,漏氣是引起燃燒的直接原因,發動機過熱引起氣門變形,更換氣門時與氣門座研配不良,氣門間隙過小,氣門彈簧彈力不足,過多的積碳使氣門發卡在座合面上沉積,或氣門座圈磨損、下陷等,都會造成座合面密封不良。


氣門頸部斷裂、盤部掉頭

  特征:氣門桿部單邊磨損異常磨損,磨合面偏磨、斷口,呈明顯的疲勞斷口。
  原因:氣門落座不正,產生交變彎曲應力引起,主要原因是:
  1、氣門導管與氣門桿間隙過大。
  2、氣門座口與氣門導管不同心。
  3、氣門座松脫。
  4、氣門間隙過大。
  5、發動機超速超載,氣門溫度過高,材料強度下降。
  6、其他原因使氣門受到撞擊。


氣門頂撞折斷

  特征:氣門頂撞活塞,在活塞頂上留下與氣門盤部直徑大小的深坑,盤端面無積碳,活塞損壞甚至破碎。
  原因:正時齒輪裝錯、正時齒輪過度磨損、滾鍵等造成配氣相位紊亂或不正確的氣門間隙調整。

氣門盤部掉塊

  特征:桿部和座合面偏磨、桿端與搖臂接觸位置偏。
  原因:此種損壞量由于搖臂與桿端接觸不正產生側推力,導致氣門落座時局部沖擊力過大引起。


氣門盤部裂開
  原因:此種損傷是由于氣門過高的熱應力和機械負荷引起的。發動機過載,負荷波動大以及不正常燃燒會引起氣門變形。當氣門落座時造成機械過載;如此反復沖擊使盤部裂開。


氣門盤部裂開
  特征:鎖夾槽部斷裂,與鎖夾接觸部位可見明顯的嚙傷痕跡或在桿端可見與搖臂的接觸偏向一邊。
  原因:
  1、鎖夾與氣門鎖夾槽槽形不符。
  2、兩片鎖夾不配對,與彈簧座接觸明顯不一致。
  3、搖臂與氣門接觸太偏,氣門桿端受到側向推力。
  4、氣門彈簧兩端不平行或者彈簧不直。

 
 
  過高的熱負荷和機械負荷使座合面開裂,從而引起漏氣造成的綜合損壞。


 
  特征:氣門座合面上出現明顯的麻坑。
  原因:汽油燃燒生成的氧化鉛或柴油燃燒生成的酸腐蝕座面,加上落座時的沖擊力形成腐蝕疲勞坑。


氣門座合面嚴重磨損
  原因:
  1、長期重負荷工作。
  2、氣門間隙過大。
  3、氣門密封接觸帶過寬。
  4、不適合的燃燒如含硫量過高。


氣門鎖夾槽斷裂
  特征:氣門鎖夾槽部位完好,氣門桿彎曲,氣門頸部折斷。
  原因:
  1、氣門鎖夾選用不當,安裝不良或受強烈震動沖擊,使氣門鎖夾脫落,氣門掉入氣缸。
  2、氣門彈簧折斷使氣門掉入氣缸。


座合面及邊緣燒傷
  原因:座合面密封不良漏氣是引起燃燒的直接原因。發動機過熱引起的氣門變形;更換氣門時與氣門座面研配不良;氣門間隙過??;氣門彈簧彈力不足;過多的積碳使氣門發卡及在座合面上沉積等都會造成座合面密封不良。


氣門桿部損傷,嚴重磨損
  原因:
  1、導管孔與氣門間隙過小。
  2、潤滑不良。


 
  裝配時不正確地盤端面上打硬標記或研磨時敲擊氣門盤端面產生局部應力集中,引起盤部開裂。
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