气门烧蚀原因分析与预防措施
李兆修
气门的功用是控制进排气道的开闭,完成发动机气缸与外界的气体交换任务。气门与气门座之间的密封性是否良好,是气门工作性能最主要评价指标。气门工作环境恶劣,尤其是排气门头部要承受高温燃气的冲刷,易发生烧蚀损坏。气门烧蚀后,会破坏气门的密封性,造成气缸压缩无力,柴油机功率下降,油耗增加,启动困难等。
一、气门烧蚀的表现
气门烧蚀后,发动机外部表现明显,气门轻度烧蚀时,排气冒黑烟,着火声音不好;气门严重烧蚀时,柴油机工作“缺腿”冒白烟,更为严重时黑烟中夹带着白烟。若排气门烧蚀,用手触摸进气管,有发热,甚至有烫手的感觉,说明进气门与座被烧损。若进气门烧蚀,用手触摸排气管不烫伤,即排气管温度明显降低,说明排气门与座被烧损。当某缸气门烧蚀时,可明显地发现该缸的压力降低。发动机功率下降,油耗增加,排气管冒灰白色烟雾,有时还会放炮。若检查油路、电路均正常的情况下,则一般为气门烧蚀而关闭不严所致。
二、气门烧蚀的原因
1.气门间隙调整过小。发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,高温燃气从气门缝隙中窜出,烧蚀气门。
2.气门弹簧弹力减弱。在发动机工作过程中,气门要不断地开启和关闭,气门弹簧也要不断地被压缩和伸长,会产生疲劳性损坏,弹力减弱,造成气门关闭不严,在高温高压气体不断冲击下,气门烧蚀,尤其是排气门极易烧损。
3.气门杆弯曲或气门杆与气门导管严重磨损间隙过大,致使气门与座密封不严,高温气体窜出,将气门与座孔烧损。
4.气门与气门座磨损严重,密封环带被破坏;气门与气门座之间积碳或气门根部积碳过多,这些都会造成气门漏气,气门与座被高温高压气体冲刷而烧损。
5.燃料供给系统工作不正常,若喷油提前角过大,喷油时气缸内空气温度较低,混合气形成条件差,备燃期长,导致发动机工作粗暴;若喷油提前角过小,大部分柴油是在上止点以后,活塞处于下行状态时燃烧的,燃烧时间延长,排气时火星排出,将造成排气门被烧损。同时热效率也显著下降,导致发动机功率降低,排气冒白烟。
6.长时间超负荷作业,柴油机排气时有火燃热流,导致气门被烧损。发动机长时间在大负荷下工作,引起气门早期磨损;气缸盖、气门座和气门导管变形,破坏气门的密封性,影响气门散热,造成气门烧蚀。
7.发动机过热易引起润滑油、燃油氧化聚合和分解,在气门头和气门杆形成胶状沉淀物,使气门密封面腐蚀,并使气门漏气、烧蚀。
8.减压机构调整不当,减压手柄弹簧弹力减弱或折断,从而使减压装置在工作中自行变位到减压位置,造成烧蚀气门。
三、气门烧蚀的预防措施
1.气门的正常间隙,会因配气机构零件的磨损而发生变化。间隙过大,会使气门升高减小,引起充气不足,排气不畅,并带来不正常的敲击声;间隙过小,会使气门关闭不严,造成漏气,易使气门与气门座的工作面烧蚀。因此,必须定期调整气门间隙至规定值。
2.检查气门弹簧的弹力。一般是检查气门弹簧的自由长度。一般可用直尺、卡尺和深度尺等检查,也可以用新旧弹簧长度对比进行检查。当发现气门弹簧的长度小于标准尺寸3 mm时,一般应进行更换。
3. 按规定调整供油量和供油时间。喷油泵经长期工作后,随着偶件的磨损,供油量会逐渐下降。由于各柱塞的磨损都不会一致,各缸供油不均匀度也将会超差。因此,要按规定调整供油量和供油时间,不符合要求时,应及时予以修复或更换。
4.避免长时间超负荷作业。合理装载是延长发动机使用寿命的关键因素之一。
5.保质保量修复气门。气门头部工作面有斑点或烧蚀,可用气门磨光机修磨。气门的工作面磨损起槽、变宽或烧蚀出现斑点、凹陷时,应在磨光机上进行磨光。光磨时,要求磨削量尽量要小些,以延长气门使用期限。气门光磨后,其边缘逐渐变薄,工作时容易变形和烧毁,气门头最小边缘厚度:进气门不得小于0.60 mm,排气门不得小于1.1 mm,否则应更换气门。在修磨气门工作面之前,应先校正气门杆,并检查磨光机气门夹头座的角度,避免将气门工作面角度磨错,磨削量以消除表面损蚀为限。最后精磨,在没有吃刀量的情况下,进行2~3次空走刀,直至没有大火花为止,以改善其表面粗糙度。磨修后,气门工作锥面对气门轴线的斜向圆跳动应不大于0.03 mm。
6.不使用不合格的燃油,减少气缸积碳的发生,加入合乎规定的发动机机油。
7.避免发动机过热,注意冷却液的数量,及时排除冷却系统的故障,避免发动机超负荷运转。(01)
气门的功用是控制进排气道的开闭,完成发动机气缸与外界的气体交换任务。气门与气门座之间的密封性是否良好,是气门工作性能最主要评价指标。气门工作环境恶劣,尤其是排气门头部要承受高温燃气的冲刷,易发生烧蚀损坏。气门烧蚀后,会破坏气门的密封性,造成气缸压缩无力,柴油机功率下降,油耗增加,启动困难等。
一、气门烧蚀的表现
气门烧蚀后,发动机外部表现明显,气门轻度烧蚀时,排气冒黑烟,着火声音不好;气门严重烧蚀时,柴油机工作“缺腿”冒白烟,更为严重时黑烟中夹带着白烟。若排气门烧蚀,用手触摸进气管,有发热,甚至有烫手的感觉,说明进气门与座被烧损。若进气门烧蚀,用手触摸排气管不烫伤,即排气管温度明显降低,说明排气门与座被烧损。当某缸气门烧蚀时,可明显地发现该缸的压力降低。发动机功率下降,油耗增加,排气管冒灰白色烟雾,有时还会放炮。若检查油路、电路均正常的情况下,则一般为气门烧蚀而关闭不严所致。
二、气门烧蚀的原因
1.气门间隙调整过小。发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,高温燃气从气门缝隙中窜出,烧蚀气门。
2.气门弹簧弹力减弱。在发动机工作过程中,气门要不断地开启和关闭,气门弹簧也要不断地被压缩和伸长,会产生疲劳性损坏,弹力减弱,造成气门关闭不严,在高温高压气体不断冲击下,气门烧蚀,尤其是排气门极易烧损。
3.气门杆弯曲或气门杆与气门导管严重磨损间隙过大,致使气门与座密封不严,高温气体窜出,将气门与座孔烧损。
4.气门与气门座磨损严重,密封环带被破坏;气门与气门座之间积碳或气门根部积碳过多,这些都会造成气门漏气,气门与座被高温高压气体冲刷而烧损。
5.燃料供给系统工作不正常,若喷油提前角过大,喷油时气缸内空气温度较低,混合气形成条件差,备燃期长,导致发动机工作粗暴;若喷油提前角过小,大部分柴油是在上止点以后,活塞处于下行状态时燃烧的,燃烧时间延长,排气时火星排出,将造成排气门被烧损。同时热效率也显著下降,导致发动机功率降低,排气冒白烟。
6.长时间超负荷作业,柴油机排气时有火燃热流,导致气门被烧损。发动机长时间在大负荷下工作,引起气门早期磨损;气缸盖、气门座和气门导管变形,破坏气门的密封性,影响气门散热,造成气门烧蚀。
7.发动机过热易引起润滑油、燃油氧化聚合和分解,在气门头和气门杆形成胶状沉淀物,使气门密封面腐蚀,并使气门漏气、烧蚀。
8.减压机构调整不当,减压手柄弹簧弹力减弱或折断,从而使减压装置在工作中自行变位到减压位置,造成烧蚀气门。
三、气门烧蚀的预防措施
1.气门的正常间隙,会因配气机构零件的磨损而发生变化。间隙过大,会使气门升高减小,引起充气不足,排气不畅,并带来不正常的敲击声;间隙过小,会使气门关闭不严,造成漏气,易使气门与气门座的工作面烧蚀。因此,必须定期调整气门间隙至规定值。
2.检查气门弹簧的弹力。一般是检查气门弹簧的自由长度。一般可用直尺、卡尺和深度尺等检查,也可以用新旧弹簧长度对比进行检查。当发现气门弹簧的长度小于标准尺寸3 mm时,一般应进行更换。
3. 按规定调整供油量和供油时间。喷油泵经长期工作后,随着偶件的磨损,供油量会逐渐下降。由于各柱塞的磨损都不会一致,各缸供油不均匀度也将会超差。因此,要按规定调整供油量和供油时间,不符合要求时,应及时予以修复或更换。
4.避免长时间超负荷作业。合理装载是延长发动机使用寿命的关键因素之一。
5.保质保量修复气门。气门头部工作面有斑点或烧蚀,可用气门磨光机修磨。气门的工作面磨损起槽、变宽或烧蚀出现斑点、凹陷时,应在磨光机上进行磨光。光磨时,要求磨削量尽量要小些,以延长气门使用期限。气门光磨后,其边缘逐渐变薄,工作时容易变形和烧毁,气门头最小边缘厚度:进气门不得小于0.60 mm,排气门不得小于1.1 mm,否则应更换气门。在修磨气门工作面之前,应先校正气门杆,并检查磨光机气门夹头座的角度,避免将气门工作面角度磨错,磨削量以消除表面损蚀为限。最后精磨,在没有吃刀量的情况下,进行2~3次空走刀,直至没有大火花为止,以改善其表面粗糙度。磨修后,气门工作锥面对气门轴线的斜向圆跳动应不大于0.03 mm。
6.不使用不合格的燃油,减少气缸积碳的发生,加入合乎规定的发动机机油。
7.避免发动机过热,注意冷却液的数量,及时排除冷却系统的故障,避免发动机超负荷运转。(01)