故障檢修與技術維護

氣門導管嚴重磨損對柴油發電機的危害性

 

摘要：在康明斯發電機組使用過程中，氣門桿與導管會因摩擦而產生磨損，磨損嚴重通常是的潤滑系統有問題。金屬的摩擦全靠柴油發電機的機油提供冷卻、潤滑，清潔的作用。如果磨損繼續加強，會使導管孔及排氣門桿上產生積炭，而且磨損越嚴重，積炭越多，柴油發電機氣門就會堵塞。

 

     如果氣門與導管之間的間隙過大，氣門系中的大量機油會被吸入燃燒室燃燒，排氣管會冒出藍煙。油耗太大，新加的機油需要盡快加滿。此時，應更換磨損的氣門和氣門導管。成品氣門導管直接過盈壓配合到氣缸蓋上，然后用成形刀加工內孔。如果氣缸蓋沒有很好地研磨，就會爆裂，弊大于利。如果閥門壞了，建議整體更換，因為這些配件都快磨損了。為了避免后期反復出現故障，建議整體更換，康明斯發電機組很多配件都是一套部件，也是一次性考慮維修。

 

一、氣門導管磨損的危害性與處理

 

      氣門導管的功用是對柴油發電機氣門的運動導向，保證氣門作直線往復運動，使氣門與氣門座或氣門座圈能正確貼合。此外，還將氣門桿接受的熱量部分地傳給氣缸蓋。氣門導管的工作溫度較高，而且潤滑條件較差，靠配氣機構工作時飛濺起來的機油來潤滑氣門桿和氣門導管孔。氣門導管由灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金制造。

1、氣門在柴油發電機運轉過程中主要的故障是內表面出現磨損、外徑過盈量消失以及破裂等，發現磨損應立即以專用工具對其磨損程度進行測量（如圖2所示）。

2、內表面磨損的主要原因是由于氣門桿外表面與導管發生摩擦。若導管在潤滑條件較差的環境下工作，這種磨損就更為嚴重。隨著柴油發電機運轉時間的增加，內表面磨損嚴重性在逐步增加。當磨損到一定程度后，氣門導管與氣門桿就會出現松動現象，造成的結果是燃燒室內部密封性能減弱，柴油發電機功率降低，同時機油的消耗量也在增加。當磨損間隙過大后，汽缸蓋上部的機油就會通過間隙進入燃燒室內燃燒，氣門盤錐面以上的機油也會燒成殘渣而卡在氣門桿與導管之間，造成氣門卡死或上下運動出現卡滯現象，這又進一步使氣門與導管的磨損加劇。

3、外徑過盈量消失后，就會使靜配合變成動配合，從而造成導管與氣門桿出現晃動現象。當導管出現晃動后，又增加了外徑與安裝孔的磨損。造成過盈量消失的主要原因是裝配時的過盈量不符合標準，其次是導管受到附加力作用。

4、在以一定的過盈將氣門導管壓入氣缸蓋上的氣門導管座孔之后，再鉸刀精鉸氣門導管孔（如圖2所示），以保證氣門導管與氣門桿的正確配合間隙。

 

圖1  導管磨損程度測量

圖2 導管鉸刀

 

二、氣門導管質量檢查

 

1、檢查氣門導管的外觀

      在檢查之前，需要先將氣門導管從發動機中取出來。檢查時，需要仔細觀察氣門導管的表面是否有裂紋、變形、磨損等情況。如果發現有這些問題，就需要更換氣門導管。

2、檢查氣門導管的尺寸

      除了外觀，還需要檢查氣門導管的尺寸。在檢查之前，需要先測量氣門導管的直徑和長度。如果氣門導管的直徑和長度與標準尺寸不符，就需要更換氣門導管。

3、檢查氣門導管的磨損情況

      氣門導管在使用過程中，會因為摩擦而磨損。因此，需要檢查氣門導管的磨損情況。在檢查之前，需要先將氣門導管清洗干凈。然后，用千分尺測量氣門導管的內徑和外徑。如果氣門導管的內徑和外徑超過了標準尺寸，就需要更換氣門導管。

4、檢查氣門導管的圓度

      氣門導管的圓度也是一個重要的檢查指標。在檢查之前，需要先將氣門導管清洗干凈。然后，用千分尺測量氣門導管的內徑和外徑。如果氣門導管的內徑和外徑的差值超過了標準尺寸，就需要更換氣門導管。

5、檢查氣門導管的間隙

      氣門導管的間隙也是一個重要的檢查指標。在檢查之前，需要先將氣門導管清洗干凈。然后，用千分尺測量氣門導管的內徑（見圖3）和氣門的外徑（見圖4）。如果氣門導管的間隙超過了標準尺寸，就需要更換氣門導管。

 

圖3  氣門導管內徑檢測示意圖

圖4  氣門導管和氣門桿間隙檢測

 

三、氣門導管磨損故障示例

 

1、故障現象  

      某型康明斯N系列柴油發電機，工作過程中出現過熱和潤滑油消耗過快的故障。起動柴油發電機，發現穩定運轉時排氣管冒藍煙。

2、故障查找分析

      首先拆下空氣濾芯后起動柴油發電機，發現排煙現象并未發生變化，說明冒藍煙現象不是由于進氣不充分引起的。初步判斷柴油發電機存在燒潤滑油現象。考慮到該推土機已經使用了較長時間，可能是由于缸套過度磨損或活塞環損壞引起的燒機油。因此拆下柴油發電機缸蓋，發現活塞頂部有未燃燒完的潤滑油，并且燃燒室內積炭較多。然后觀察缸壁磨損情況，發現缸壁磨損并不嚴重。拿出活塞后，活塞環也沒有裝反，檢查活塞環槽、活塞裙部、缸壁及活塞環的狀況，并沒有發現異常；因此排除了潤滑油從活塞與缸套同進入燃燒室的可能性，進一步判斷，燃燒的潤滑油極有可能是沿氣門導管進入燃燒室的。拆下進排氣門（步驟如圖5所示），檢查發現氣門在導管內上下移動的同時徑向也可微量晃動，氣門桿和氣門倒角錐面上有殘留潤滑油。

3、故障排除  

      柴油發電機氣門導管磨損說明氣門和氣門導管潤滑不良，氣門和氣門導管之間的配合過盈量太大，或者是氣門桿彎曲程度比較嚴重。更換一組新的氣門導管。在裝配時，使用錘子和胎具鑲裝導管（如圖6所示），敲擊的同時應不斷地旋轉胎具，這樣能保證導管鑲裝不偏斜。氣門桿在裝配后的導管內上下運動時應不發澀，氣門落座應迅速準確并與氣門座接觸良好，從而起到良好的密封作用。裝復后試機，排煙和潤滑油消耗均正常。

 

氣門導管拆裝步驟圖

圖3 氣門導管拆卸或安裝

 

總結：

      氣門座圈一旦磨損就會有不同程度的康明斯發電機組故障問題出現，所以想要成功避開故障，而且能夠保持良好的施工狀況，那么平時柴油發電機的保養工作一定不能懈怠，尤其是對濾芯這類保養件，更換一定要及時，另外也要注意選用有質量保障的保養件。

 

 

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