康明斯动力（深圳）有限公司

 

故障检修与技术维护

气门导管严重磨损对柴油发电机的危害性

 

摘要：在康明斯发电机组使用过程中，气门杆与导管会因摩擦而产生磨损，磨损严重通常是的润滑系统有问题。金属的摩擦全靠柴油发电机的机油提供冷却、润滑，清洁的作用。如果磨损继续加强，会使导管孔及排气门杆上产生积炭，而且磨损越严重，积炭越多，柴油发电机气门就会堵塞。

 

     如果气门与导管之间的间隙过大，气门系中的大量机油会被吸入燃烧室燃烧，排气管会冒出蓝烟。油耗太大，新加的机油需要尽快加满。此时，应更换磨损的气门和气门导管。成品气门导管直接过盈压配合到气缸盖上，然后用成形刀加工内孔。如果气缸盖没有很好地研磨，就会爆裂，弊大于利。如果阀门坏了，建议整体更换，因为这些配件都快磨损了。为了避免后期反复出现故障，建议整体更换，康明斯发电机组很多配件都是一套部件，也是一次性考虑维修。

 

一、气门导管磨损的危害性与处理

 

      气门导管的功用是对柴油发电机气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。此外，还将气门杆接受的热量部分地传给气缸盖。气门导管的工作温度较高，而且润滑条件较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管孔。气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。

1、气门在柴油发电机运转过程中主要的故障是内表面出现磨损、外径过盈量消失以及破裂等，发现磨损应立即以专用工具对其磨损程度进行测量（如图2所示）。

2、内表面磨损的主要原因是由于气门杆外表面与导管发生摩擦。若导管在润滑条件较差的环境下工作，这种磨损就更为严重。随着柴油发电机运转时间的增加，内表面磨损严重性在逐步增加。当磨损到一定程度后，气门导管与气门杆就会出现松动现象，造成的结果是燃烧室内部密封性能减弱，柴油发电机功率降低，同时机油的消耗量也在增加。当磨损间隙过大后，汽缸盖上部的机油就会通过间隙进入燃烧室内燃烧，气门盘锥面以上的机油也会烧成残渣而卡在气门杆与导管之间，造成气门卡死或上下运动出现卡滞现象，这又进一步使气门与导管的磨损加剧。

3、外径过盈量消失后，就会使静配合变成动配合，从而造成导管与气门杆出现晃动现象。当导管出现晃动后，又增加了外径与安装孔的磨损。造成过盈量消失的主要原因是装配时的过盈量不符合标准，其次是导管受到附加力作用。

4、在以一定的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再铰刀精铰气门导管孔（如图2所示），以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙。

 

图1  导管磨损程度测量

图2 导管铰刀

 

二、气门导管质量检查

 

1、检查气门导管的外观

      在检查之前，需要先将气门导管从发动机中取出来。检查时，需要仔细观察气门导管的表面是否有裂纹、变形、磨损等情况。如果发现有这些问题，就需要更换气门导管。

2、检查气门导管的尺寸

      除了外观，还需要检查气门导管的尺寸。在检查之前，需要先测量气门导管的直径和长度。如果气门导管的直径和长度与标准尺寸不符，就需要更换气门导管。

3、检查气门导管的磨损情况

      气门导管在使用过程中，会因为摩擦而磨损。因此，需要检查气门导管的磨损情况。在检查之前，需要先将气门导管清洗干净。然后，用千分尺测量气门导管的内径和外径。如果气门导管的内径和外径超过了标准尺寸，就需要更换气门导管。

4、检查气门导管的圆度

      气门导管的圆度也是一个重要的检查指标。在检查之前，需要先将气门导管清洗干净。然后，用千分尺测量气门导管的内径和外径。如果气门导管的内径和外径的差值超过了标准尺寸，就需要更换气门导管。

5、检查气门导管的间隙

      气门导管的间隙也是一个重要的检查指标。在检查之前，需要先将气门导管清洗干净。然后，用千分尺测量气门导管的内径（见图3）和气门的外径（见图4）。如果气门导管的间隙超过了标准尺寸，就需要更换气门导管。

 

图3  气门导管内径检测示意图

图4  气门导管和气门杆间隙检测

 

三、气门导管磨损故障示例

 

1、故障现象  

      某型康明斯N系列柴油发电机，工作过程中出现过热和润滑油消耗过快的故障。起动柴油发电机，发现稳定运转时排气管冒蓝烟。

2、故障查找分析

      首先拆下空气滤芯后起动柴油发电机，发现排烟现象并未发生变化，说明冒蓝烟现象不是由于进气不充分引起的。初步判断柴油发电机存在烧润滑油现象。考虑到该推土机已经使用了较长时间，可能是由于缸套过度磨损或活塞环损坏引起的烧机油。因此拆下柴油发电机缸盖，发现活塞顶部有未燃烧完的润滑油，并且燃烧室内积炭较多。然后观察缸壁磨损情况，发现缸壁磨损并不严重。拿出活塞后，活塞环也没有装反，检查活塞环槽、活塞裙部、缸壁及活塞环的状况，并没有发现异常；因此排除了润滑油从活塞与缸套同进入燃烧室的可能性，进一步判断，燃烧的润滑油极有可能是沿气门导管进入燃烧室的。拆下进排气门（步骤如图5所示），检查发现气门在导管内上下移动的同时径向也可微量晃动，气门杆和气门倒角锥面上有残留润滑油。

3、故障排除  

      柴油发电机气门导管磨损说明气门和气门导管润滑不良，气门和气门导管之间的配合过盈量太大，或者是气门杆弯曲程度比较严重。更换一组新的气门导管。在装配时，使用锤子和胎具镶装导管（如图6所示），敲击的同时应不断地旋转胎具，这样能保证导管镶装不偏斜。气门杆在装配后的导管内上下运动时应不发涩，气门落座应迅速准确并与气门座接触良好，从而起到良好的密封作用。装复后试机，排烟和润滑油消耗均正常。

 

气门导管拆装步骤图

图3 气门导管拆卸或安装

 

总结：

      气门座圈一旦磨损就会有不同程度的康明斯发电机组故障问题出现，所以想要成功避开故障，而且能够保持良好的施工状况，那么平时柴油发电机的保养工作一定不能懈怠，尤其是对滤芯这类保养件，更换一定要及时，另外也要注意选用有质量保障的保养件。

 

 

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