柴油機的氣門挺桿、推桿和彈簧的質量維修
發布時間：2023-10-03 點擊：539
故障檢修與技術維護
柴油機的氣門挺桿、推桿和彈簧的質量維修
配氣機構由氣門傳動組和氣門組兩組組成，其中氣門傳動組包括曲軸正時齒輪、凸輪軸正時齒輪、凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、氣門間隙調整螺釘及鎖止螺母、搖臂軸；而氣門組包括氣門、氣門導管、氣門彈簧、氣門彈簧座、氣門油封、氣門座等組成。為了保證柴油機工作過程的正常進行，在大修后和使用柴油機時必須對配氣機構進行調整或檢修。
一、配氣機構工作原理
1、凸輪軸轉動時，當凸輪的基圓部分與挺柱接觸時，挺柱不升高，挺柱以上的傳動件不動作，原因是氣門關閉。
2、當凸輪的凸起部分與挺柱接觸時，便開始將挺柱頂起，于是氣門被打開。當凸輪的最大凸起處與挺柱接觸時，氣門達到最大開度。
3、隨后，凸輪與挺柱接觸表面的凸起開始逐漸變小，氣門在氣門彈簧的作用下開始上升關閉，并反向推動搖臂等傳動桿件，使挺柱下移保持與凸輪接觸。
4、當凸輪凸起部分離開挺柱時，氣門完全關閉。
5、挺桿的構造
（1）常用筒式結構；
（2）內外底部為球面，分別與凸輪和推桿配合；
（3）側面有泄油孔；
（4）外圓與導向孔配合。
（5）挺桿導向孔：
在缸體或缸蓋上直接加工；專設挺桿導向體。
圖1 柴油機配氣機構結構圖
圖2 柴油機配氣機構原理圖
二、氣門挺桿檢修方法
1、工作質量：
（1）柴油發電機組的氣門挺桿不允許有嚴重擦傷、磨損和疲勞剝落；
（2）推桿彎曲度不允許過大；
（3）氣門彈簧應具有足夠大的彈力。
2、維修方法：
（1）挺桿內部球形凹坑磨損量過大時，一般應更換新件。
（2）若底面磨損不大時，可用研磨的方法將其磨平。
（3）若磨損量較大，則需在磨床上磨平。
（4）桿身的磨損若較大時，可將挺桿進行多孔鍍路，加大直徑。
（5）普通挺桿修理方法：
輕微的傷痕或麻點，用油石修整。裂紋、嚴重刮傷或偏磨，更換。挺桿的桿身與導向孔的配合存有一定的間隙，若該間隙過大時，可在導向孔內鑲套或加粗桿身，以恢復正常的配合間隙。
（6）推桿出現彎曲后，應予校直，校直時把推桿放在平板的角上滾動，在間隙最大處，插入塞尺以測量彎曲度。
（7）對于彎曲度過大的推桿必須校直；若推桿兩端接頭磨損嚴重，應予更換。
（8）若推桿是整體的，可對其上、下端面用堆焊的方法修復。
3、技術要求：
（1）挺桿桿身磨損量超過0.05mm時，可以加大直徑；
（2）桿身與導向孔的配合間隙值超過0.10mm時，可采用鑲套或加粗桿身的方法恢復原有的間隙值，如圖3所示。
（3）推桿是一根鋼管，兩端有球座和球頭，分別凸焊在鋼管兩頭。由于推桿較長，使用中容易彎曲，技術要求規定推桿全跳動必須小于0.38mm，否則應進行校正。
（4）密封性檢查：用液力挺桿檢驗儀，如圖4所示，檢查挺桿壓力、時間、長度關系。
圖3 氣門挺桿導向孔示意圖
圖4 液力挺桿檢測儀
三、氣門彈簧檢修方法
氣門彈簧經常遇見故障問題是因為長期受壓縮，造成塑性變形而影響到自由長度變短、彈力減弱、簧身歪斜，嚴重的話可能出現彈簧折斷。氣門彈簧的檢測關鍵是觀察有無裂紋或折斷，測量彈簧自由長度和垂直度，測量彈簧彈力，氣門彈簧不可以修理，必要時只能更換；
（1）氣門彈簧的氣門彈簧垂直度可用直角尺實行測量（如圖5所示），氣門彈簧的垂直度大多數應不大于1.5～2.0mm，若氣門彈簧的垂直度不符合標準，應更換氣門彈簧；
（2）氣門彈簧的彈力應在專用彈簧檢驗儀上實行檢測（如圖6所示），用檢驗儀對氣門彈簧施加壓力，在限定壓力下的氣門彈簧高度，或限定氣門彈簧高度下的壓力，應符合標準不然應更換氣門彈簧。
（3）舊氣門彈簧的自由長度小于同一型號新彈簧約4mm時，必須更換新件。
圖5 氣門彈簧傾斜度檢查
圖6 氣門彈簧質量檢測器
四、搖臂檢修方法
1、工作質量：
（1）搖臂體不允許有裂紋、搖臂與氣門桿接觸的部位不允許出現凹坑或失去圓弧面；
（2）搖臂軸與搖臂襯套之間的間隙應適當。
2、維修方法：
（1）目視觀察搖臂體有沒有裂紋和損傷，若有裂紋時，一般應更換新件。
（2）搖臂與氣門桿由于磨損而導致失去圓弧面后，可用細鋼銼或砂布整平。
（3）若出現凹坑時，可用堆焊的方法填平原有高度后，再用砂輪工具將其磨出幾何形狀，對其表面淬火就可。
（4）柴油發電機在運轉中，若發現大量的機油從搖臂襯套與搖臂軸之間溢出而導致機油壓力過低時，一般應更換搖臂襯套。
（5）若在檢查中發現襯套與軸磨損量較小時，可將軸轉過180°裝復使用。
（6）檢查搖臂球面部位，輕微的磨損溝痕用油石或磨光機修磨，磨損嚴重時更換搖臂。
（7）帶氣門間隙調整螺釘的搖臂，檢查調整螺釘、鎖緊螺母和搖臂上的螺孔，損壞時更換，
（8）帶軸承的浮動搖臂，若軸承磨損嚴重或損壞應更換搖臂。
（9）有搖臂軸的，檢查搖臂與軸配合間隙，間隙超過允許極限，應更換零件或總成。
（10）檢查搖臂軸彎曲變形，超過允許極限，應校正或更換搖臂軸。
3、技術要求：
（1）搖臂軸與襯套的配合間隙超過0.20mm時，應更換新襯套。
（2）搖臂軸的磨損量超過0.50mm時，應更換新軸。
（3）氣門擺臂孔徑的檢查
測量氣門搖臂的孔徑，當搖臂軸與搖臂孔徑配合間隙超過規定值時，應更換新件。
配合間隙：>0.10mm。
（4）氣門搖臂軸直線度誤差在100mm長度上≤0.03mm
（5）搖臂支座孔檢查
測量搖臂支座孔，當孔經超過使用極限時，應更換新搖臂支座。
（6）搖臂軸磨損量檢查
測量搖臂軸的直徑，當搖臂軸磨損后的尺寸超過使用極限時，應更換新的搖臂軸。
ø22（-0.020~-0.040）mm；
五、檢查與調整
1、氣門間隙的檢查與調整
在冷態下的柴油機，當氣門處于關閉狀態時，氣門驅動機構與氣門之間必須有一定的間隙，這個間隙通常稱為氣門間隙。由于氣門受熱不均勻，排氣門溫度高于進氣門溫度，故排氣門間隙要大于進氣門間隙。如495柴油機使用說明書規定：冷態時的進氣門間隙為0. 35 mm，排氣門間隙為0. 45 mm。氣門間隙是在組裝調整配氣機構時預先留定的，柴油機的結構不同，氣門間隙的數值也不相同。
因為柴油機工作時，氣門和氣門驅動機構都會因受熱膨脹而伸長。如果不留氣門間隙或氣門間隙留得太小，則必將導致氣門關閉不嚴而漏氣，造成柴油機動力性和經濟性下降；還可能由于高溫燃氣的泄漏而出現氣門桿卡住及氣門燒損等事故。但如果氣門間隙過大，一方面加劇了氣門傳動機件的沖擊和磨損，另一方面使氣門晚開早關影響進氣量和排氣量，使柴油機功率下降，嚴重時還會將氣門燒損。因此，柴油機總裝后要對氣門間隙進行仔細地檢查和調整。
2、配氣正時的檢查與調整
配氣正時是指柴油機每個氣缸的進、排氣門的開啟、關閉符合配氣相位圖的要求，各個氣缸進、排氣門開啟和關閉順序，均按柴油機發火順序的規定。如果柴油機配氣不正時，將會影響到新鮮空氣的吸入和廢氣排放的完全，從而影響柴油機的動力性和經濟性，甚至會使柴油機不能啟動或造成活塞撞擊氣門的嚴重事故。當柴油機經長期運轉，齒輪、凸輪、軸承、軸等有關零部件發生較大的磨損和變形之后，一般均應檢查其配氣正時。在調換有關零部件或進行修理之后，也要檢查其配氣正時。
所謂柴油機的配氣正時，也就是凸輪相對于活塞在氣缸中所處的位置而處于對應相位，以便準時地控制氣門的啟閉。凸輪軸通過正時齒輪傳動裝置與曲軸聯系，要達到以上的要求，必須使凸輪軸與曲軸之間符合一定的相位關系，所以柴油機配氣正時的調整和校驗，歸根到底就是準確調整凸輪軸相對于曲軸的相位。
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一、配氣機構工作原理
1、凸輪軸轉動時，當凸輪的基圓部分與挺柱接觸時，挺柱不升高，挺柱以上的傳動件不動作，原因是氣門關閉。
2、當凸輪的凸起部分與挺柱接觸時，便開始將挺柱頂起，于是氣門被打開。當凸輪的最大凸起處與挺柱接觸時，氣門達到最大開度。
3、隨后，凸輪與挺柱接觸表面的凸起開始逐漸變小，氣門在氣門彈簧的作用下開始上升關閉，并反向推動搖臂等傳動桿件，使挺柱下移保持與凸輪接觸。
4、當凸輪凸起部分離開挺柱時，氣門完全關閉。
5、挺桿的構造
（1）常用筒式結構；
（2）內外底部為球面，分別與凸輪和推桿配合；
（3）側面有泄油孔；
（4）外圓與導向孔配合。
（5）挺桿導向孔：
在缸體或缸蓋上直接加工；專設挺桿導向體。
圖1 柴油機配氣機構結構圖
圖2 柴油機配氣機構原理圖
二、氣門挺桿檢修方法
1、工作質量：
（1）柴油發電機組的氣門挺桿不允許有嚴重擦傷、磨損和疲勞剝落；
（2）推桿彎曲度不允許過大；
（3）氣門彈簧應具有足夠大的彈力。
2、維修方法：
（1）挺桿內部球形凹坑磨損量過大時，一般應更換新件。
（2）若底面磨損不大時，可用研磨的方法將其磨平。
（3）若磨損量較大，則需在磨床上磨平。
（4）桿身的磨損若較大時，可將挺桿進行多孔鍍路，加大直徑。
（5）普通挺桿修理方法：
輕微的傷痕或麻點，用油石修整。裂紋、嚴重刮傷或偏磨，更換。挺桿的桿身與導向孔的配合存有一定的間隙，若該間隙過大時，可在導向孔內鑲套或加粗桿身，以恢復正常的配合間隙。
（6）推桿出現彎曲后，應予校直，校直時把推桿放在平板的角上滾動，在間隙最大處，插入塞尺以測量彎曲度。
（7）對于彎曲度過大的推桿必須校直；若推桿兩端接頭磨損嚴重，應予更換。
（8）若推桿是整體的，可對其上、下端面用堆焊的方法修復。
3、技術要求：
（1）挺桿桿身磨損量超過0.05mm時，可以加大直徑；
（2）桿身與導向孔的配合間隙值超過0.10mm時，可采用鑲套或加粗桿身的方法恢復原有的間隙值，如圖3所示。
（3）推桿是一根鋼管，兩端有球座和球頭，分別凸焊在鋼管兩頭。由于推桿較長，使用中容易彎曲，技術要求規定推桿全跳動必須小于0.38mm，否則應進行校正。
（4）密封性檢查：用液力挺桿檢驗儀，如圖4所示，檢查挺桿壓力、時間、長度關系。
圖3 氣門挺桿導向孔示意圖
圖4 液力挺桿檢測儀
三、氣門彈簧檢修方法
氣門彈簧經常遇見故障問題是因為長期受壓縮，造成塑性變形而影響到自由長度變短、彈力減弱、簧身歪斜，嚴重的話可能出現彈簧折斷。氣門彈簧的檢測關鍵是觀察有無裂紋或折斷，測量彈簧自由長度和垂直度，測量彈簧彈力，氣門彈簧不可以修理，必要時只能更換；
（1）氣門彈簧的氣門彈簧垂直度可用直角尺實行測量（如圖5所示），氣門彈簧的垂直度大多數應不大于1.5～2.0mm，若氣門彈簧的垂直度不符合標準，應更換氣門彈簧；
（2）氣門彈簧的彈力應在專用彈簧檢驗儀上實行檢測（如圖6所示），用檢驗儀對氣門彈簧施加壓力，在限定壓力下的氣門彈簧高度，或限定氣門彈簧高度下的壓力，應符合標準不然應更換氣門彈簧。
（3）舊氣門彈簧的自由長度小于同一型號新彈簧約4mm時，必須更換新件。
圖5 氣門彈簧傾斜度檢查
圖6 氣門彈簧質量檢測器
四、搖臂檢修方法
1、工作質量：
（1）搖臂體不允許有裂紋、搖臂與氣門桿接觸的部位不允許出現凹坑或失去圓弧面；
（2）搖臂軸與搖臂襯套之間的間隙應適當。
2、維修方法：
（1）目視觀察搖臂體有沒有裂紋和損傷，若有裂紋時，一般應更換新件。
（2）搖臂與氣門桿由于磨損而導致失去圓弧面后，可用細鋼銼或砂布整平。
（3）若出現凹坑時，可用堆焊的方法填平原有高度后，再用砂輪工具將其磨出幾何形狀，對其表面淬火就可。
（4）柴油發電機在運轉中，若發現大量的機油從搖臂襯套與搖臂軸之間溢出而導致機油壓力過低時，一般應更換搖臂襯套。
（5）若在檢查中發現襯套與軸磨損量較小時，可將軸轉過180°裝復使用。
（6）檢查搖臂球面部位，輕微的磨損溝痕用油石或磨光機修磨，磨損嚴重時更換搖臂。
（7）帶氣門間隙調整螺釘的搖臂，檢查調整螺釘、鎖緊螺母和搖臂上的螺孔，損壞時更換，
（8）帶軸承的浮動搖臂，若軸承磨損嚴重或損壞應更換搖臂。
（9）有搖臂軸的，檢查搖臂與軸配合間隙，間隙超過允許極限，應更換零件或總成。
（10）檢查搖臂軸彎曲變形，超過允許極限，應校正或更換搖臂軸。
3、技術要求：
（1）搖臂軸與襯套的配合間隙超過0.20mm時，應更換新襯套。
（2）搖臂軸的磨損量超過0.50mm時，應更換新軸。
（3）氣門擺臂孔徑的檢查
測量氣門搖臂的孔徑，當搖臂軸與搖臂孔徑配合間隙超過規定值時，應更換新件。
配合間隙：>0.10mm。
（4）氣門搖臂軸直線度誤差在100mm長度上≤0.03mm
（5）搖臂支座孔檢查
測量搖臂支座孔，當孔經超過使用極限時，應更換新搖臂支座。
（6）搖臂軸磨損量檢查
測量搖臂軸的直徑，當搖臂軸磨損后的尺寸超過使用極限時，應更換新的搖臂軸。
ø22（-0.020~-0.040）mm；
五、檢查與調整
1、氣門間隙的檢查與調整
在冷態下的柴油機，當氣門處于關閉狀態時，氣門驅動機構與氣門之間必須有一定的間隙，這個間隙通常稱為氣門間隙。由于氣門受熱不均勻，排氣門溫度高于進氣門溫度，故排氣門間隙要大于進氣門間隙。如495柴油機使用說明書規定：冷態時的進氣門間隙為0. 35 mm，排氣門間隙為0. 45 mm。氣門間隙是在組裝調整配氣機構時預先留定的，柴油機的結構不同，氣門間隙的數值也不相同。
因為柴油機工作時，氣門和氣門驅動機構都會因受熱膨脹而伸長。如果不留氣門間隙或氣門間隙留得太小，則必將導致氣門關閉不嚴而漏氣，造成柴油機動力性和經濟性下降；還可能由于高溫燃氣的泄漏而出現氣門桿卡住及氣門燒損等事故。但如果氣門間隙過大，一方面加劇了氣門傳動機件的沖擊和磨損，另一方面使氣門晚開早關影響進氣量和排氣量，使柴油機功率下降，嚴重時還會將氣門燒損。因此，柴油機總裝后要對氣門間隙進行仔細地檢查和調整。
2、配氣正時的檢查與調整
配氣正時是指柴油機每個氣缸的進、排氣門的開啟、關閉符合配氣相位圖的要求，各個氣缸進、排氣門開啟和關閉順序，均按柴油機發火順序的規定。如果柴油機配氣不正時，將會影響到新鮮空氣的吸入和廢氣排放的完全，從而影響柴油機的動力性和經濟性，甚至會使柴油機不能啟動或造成活塞撞擊氣門的嚴重事故。當柴油機經長期運轉，齒輪、凸輪、軸承、軸等有關零部件發生較大的磨損和變形之后，一般均應檢查其配氣正時。在調換有關零部件或進行修理之后，也要檢查其配氣正時。
所謂柴油機的配氣正時，也就是凸輪相對于活塞在氣缸中所處的位置而處于對應相位，以便準時地控制氣門的啟閉。凸輪軸通過正時齒輪傳動裝置與曲軸聯系，要達到以上的要求，必須使凸輪軸與曲軸之間符合一定的相位關系，所以柴油機配氣正時的調整和校驗，歸根到底就是準確調整凸輪軸相對于曲軸的相位。
揭秘中國首款通過國六排放認證的柴油機（玉柴YCK08）到底有多強！
柴油發電機組柴油機啟動電機的構造
發電機組的氣缸套外部清洗和檢查與氣缸套內表面要怎么檢查
300kw玉柴靜音箱發電機組緊急停機
關于柴油發電機組拉缸的原因及防止措施介紹
柴油發電機排氣系統冒黑煙的10個原因是什么？你知道如何分析嗎？
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