故障檢修與技術維護

柴油機氣門室異常響聲造成的原因和修理方法

 

摘要：發(fā)動機是康明斯發(fā)電機組中應用于燃油發(fā)電的一種動力類型，其優(yōu)良的動力性能和高效的燃燒特性受到了眾多用戶的青睞。然而，隨著使用時間的增長，柴油發(fā)動機會出現(xiàn)一些故障，其中最為常見的就是柴油發(fā)動機氣門異響的現(xiàn)象產(chǎn)生?？得魉构颈疚膶⒃敿氈v解柴油發(fā)動機氣門室內(nèi)異響的原因及其解決方法，希望通過對發(fā)動機配氣機構響聲及危害性的深入分析，相信能提高讀者對其有進一步的認識?？偠灾瑢е缕洚a(chǎn)生響聲的原因也是相當復雜，而且響聲對配氣機構產(chǎn)生的影響程度變化，因此必須要進行科學的判斷，才能夠避免造成不必要的浪費。

 

一、配氣機構異響的危害

 

      發(fā)動機配氣機構是發(fā)動機中至關重要的部分，發(fā)動機配氣機構的正常運作是發(fā)動機能夠穩(wěn)定運行的先決條件，其結(jié)構組成如圖1、圖2所示。然而就目前發(fā)動機配氣機構在發(fā)動機中應用的實際情況而言，通常由于發(fā)動機配氣機構和發(fā)動機中其他構件之間的相互摩擦，從而產(chǎn)生一些響聲甚至噪音，這些響聲和噪音有些無傷大雅，但是有些卻能夠?qū)Πl(fā)動機的正常運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且會造成發(fā)動機功率下降，還可能損壞發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構。因此，對發(fā)動機配氣機構的幾種響聲及其危害性進行研究不僅迫在眉睫，而且意義重大。本文通過對發(fā)動機配氣機構的幾種響聲的深入研究，并對其危害性進行了詳細分析，并對具有危害性的響聲判斷進行了詳細的闡述，以供同行參考。

      隨著科學技術的進步，在當前社會的各個領域中，其生產(chǎn)方式早已從傳統(tǒng)的手工作業(yè)過渡到現(xiàn)代的機械作業(yè)。隨著各個領域逐步實行了機械化生產(chǎn)，是各個領域中的生產(chǎn)效率和質(zhì)量大幅度提升，進而極大的促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。而發(fā)動機是各種機械設備的動力源泉，其正常運行是現(xiàn)代社會機械生產(chǎn)的先決條件。然而在發(fā)動機的運行過程中，卻通常會因為各種原因的影響，導致發(fā)動機出現(xiàn)運行故障，甚至被損壞。

      在影響發(fā)動機正常運行的眾多因素中，發(fā)動機配氣機構的響聲是一種隱伏的危害。發(fā)動機配氣機構是發(fā)動機中至關重要的結(jié)構部分，而發(fā)動機配氣機構的正常運行更是直接關系到發(fā)動機能否正常穩(wěn)定的運行。然而就目前發(fā)動機配氣機構在發(fā)動機中應用的實際情況而言，通常由于發(fā)動機配氣機構和發(fā)動機中其他構件之間的相互摩擦，從而產(chǎn)生一些響聲甚至噪音，當發(fā)動機配氣機構出現(xiàn)響聲時，一部分不會對發(fā)動機配氣機構造成影響，但是有些卻能夠?qū)Πl(fā)動機的正常運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且會造成發(fā)動機功率下降，還可能損壞發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構。

      因此，必須對發(fā)動機配氣機構的幾種響聲及其危害性進行研究，從而有效的保證發(fā)動機的正常運行。本文從氣門腳間隙大產(chǎn)生的響聲出發(fā)，對發(fā)動機氣門室響聲和危害性進行了深入分析，并且對具有危害性的響聲判斷進行了詳細的闡述。希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進而為今后具有危害性的響聲判斷起到一定的參考作用。

 

圖1  康明斯柴油機配氣機構零件圖

圖2  配氣機構組成展開圖 1一調(diào)整螺釘；2一搖臂；3一氣門座；4一凸輪；5一挺柱；6一推桿；7一氣門桿；8一氣門頭；9-墊塊；10一挺柱

 

二、故障原因

 

      柴油發(fā)電機啟動后，聽到在氣門室內(nèi)有不正常的響聲，轉(zhuǎn)速提高，響聲加大，且在汽缸內(nèi)發(fā)出有節(jié)奏的沉重敲擊聲。其故障主要表征為發(fā)動機運轉(zhuǎn)時發(fā)出連續(xù)不斷的、有節(jié)奏的“嗒、嗒、嗒”（在氣門腳處）或"啪、啪、啪”（在氣門座處）的金屬敲擊聲；轉(zhuǎn)速增高時響聲亦隨之增高，溫度變化和單缸斷火時響聲不減弱；若有數(shù)只氣門響，則聲音顯得雜亂。氣門腳響和氣門落座響統(tǒng)稱為氣門響。

1、汽缸內(nèi)氣門腳響

2、氣門間隙過大

① 一般是由于氣門調(diào)整不當或者部件（氣門和搖臂）磨損，會引起氣門間隙過大；

② 還有一種可能，就是積碳過多，造成的氣門間隙過大。

3、氣門被卡死

① 氣門]桿與導管之間的間隙過小。

② 氣門桿與導管處潤滑不良，造成干摩擦。

③ 門桿與導管處有水進入，且又停用時間過長，致使氣門桿與導管之間生銹而被卡死。

④ 長時間超負荷作業(yè)，柴油機冒煙嚴重，在氣門導管和氣門桿處形成積碳。

⑤ 柴油機維護保養(yǎng)不當，使過多的塵砂通過氣門進入氣缸，部分塵砂竄入氣門導管內(nèi)，將氣門桿卡死。

      在使用中一且發(fā)生氣門桿卡死的情況，很容易造成氣門桿彎曲或折斷，引發(fā)搖臂或搖臂架折斷等故障。

4、凸輪軸磨損嚴重

① 磨損的主要原因是機油壓力不足或機油粘度不足，不定期更換機油引起的；

② 配氣相位的影響，如正時皮帶、正時鏈條磨損嚴重。

5、氣門彈簧折斷

6、供油提前角過小

① 高壓泵凸輪軸兩端的軸承間隙調(diào)得過小或燒蝕，造成運轉(zhuǎn)阻力增大，從而使供油提前角減小。

② 凸輪軸彎曲造成凸輪軸兩端軸承發(fā)卡或調(diào)速齒輪與離心塊上的齒輪產(chǎn)生卡滯。

 

三、故障排除方法

 

1、氣門間隙檢查

      按照順序拆下氣門室罩殼（如圖3所示），對氣門間隙進行檢查，轉(zhuǎn)動飛輪在“0”刻度為止，這時，柴油發(fā)電機第一汽缸正好是在壓縮沖程的上止點，用塞尺分別檢查第一、二、三汽缸的氣門間隙（如圖4所示），未發(fā)現(xiàn)異常。繼續(xù)按柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動到第四汽缸壓縮沖程上止點，開始檢查第二汽缸排氣門、第三汽缸進氣門、第四汽缸進、排氣門間隙，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有第三汽缸進氣門不正確，間隙為0.6mm左右，經(jīng)調(diào)整后，啟動柴油發(fā)電機至700r/min時，氣門室罩殼內(nèi)的節(jié)奏恢復正常。

 

圖3  柴油機搖臂室殼體固定螺釘拆卸順序

圖4   柴油機氣門間隙檢查示意圖

 

2、更換機油

      對于柴油發(fā)動機氣門響的情況，首先需要考慮更換機油。更換合適的機油，可以有效減少機油對氣門的影響，從而減少氣門響聲。

3、更換氣門零部件

      如果更換機油不能減少氣門響聲，就需要更換柴油發(fā)動機的氣門零部件。如更換氣門、更換氣門彈簧、更換氣門導桿等，可以有效解決柴油發(fā)動機氣門響的問題。

3、清洗氣門

      清洗氣門可以有效去除氣門上的積碳、油垢和灰塵等雜質(zhì)，恢復其原有的光滑狀態(tài)，從而降低氣門響聲。

4、噴油提前角調(diào)整

      按柴油發(fā)電機的各項要求，對供油提前角進行檢查和調(diào)整（結(jié)構如圖5所示），常見的方法分為兩種：

（1）拆下第1缸的高壓油管，轉(zhuǎn)動曲軸，使第1缸活塞處于膨脹沖程始點，此時飛輪殼上的指針對準飛輪上的“O”刻度線。然后反轉(zhuǎn)柴油機曲軸，使檢視窗上的指針對準飛輪上相當于噴油提前角規(guī)定的角度，然后松開噴油泵傳動軸節(jié)和盤上的兩個緊固螺釘，按噴油泵的轉(zhuǎn)動方向，緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動噴油泵凸輪軸至第1缸出油口油面剛剛發(fā)生波動的瞬時為止（參照圖6所示），并擰緊結(jié)合盤上的兩個螺釘。

（2）拆下第1缸高壓油管，轉(zhuǎn)動曲軸，使第1缸活塞處于壓縮終點位置前40度左右，然后按柴油機旋轉(zhuǎn)方向緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動曲軸，同時密切注意噴油泵第1缸出油口的油面情況。當油面剛剛發(fā)生波動的瞬時，即表示第1缸噴油開始，此時檢視窗上指針所對準的飛輪上刻度值就是噴油提前角度數(shù)。如這角度與規(guī)定范圍不符，可松開接合盤上的兩個螺釘，將噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)過所需調(diào)整的角度（傳動軸接盤上的刻度，每個相當于曲軸轉(zhuǎn)角3度），提前角過小，凸輪軸按運轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動；提前角太大，則按運轉(zhuǎn)的反方向轉(zhuǎn)動，然后擰緊接合盤上的兩個螺釘，再重復核對一次，直至符合規(guī)定范圍為止。

 

圖5  柴油機噴油泵聯(lián)軸器結(jié)構圖.

圖6  柴油機噴油提前角的調(diào)整

 

總結(jié)：

      隨著科學技術的日新月異，在當前社會的各個領域中生產(chǎn)方式都已實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)，從而大幅度提高了生產(chǎn)效率，為社會經(jīng)濟的高速發(fā)展奠定了堅實的基礎。發(fā)動機配氣機構是發(fā)動機中至關重要的結(jié)構部分，而發(fā)動機配氣機構的正常運行更是直接關系到發(fā)動機能否正常穩(wěn)定的運行。但是由于發(fā)動機配氣機構和發(fā)動機中其他構件之間的相互摩擦，從而產(chǎn)生一些響聲甚至噪音，這些響聲和噪音有些無傷大雅，但是有些卻能夠?qū)Πl(fā)動機的正常運行產(chǎn)生嚴重的影響，并且會造成發(fā)動機功率下降，還可能損壞發(fā)動機的內(nèi)部結(jié)構。因此，必須要對發(fā)動機配氣機構的氣門室響聲及其危害性進行深入的研究。

      綜上所述，柴油發(fā)動機氣門響聲的原因可能很多，但解決方法也有很多?？得魉构靖嬲]維修人員，只需要根據(jù)具體情況選擇正確的方法和維修方式，就可以快速解決氣門響聲問題，并保持柴油發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)。最后，建議用戶定期對柴油發(fā)動機進行保養(yǎng)和維護，以保障其正常運作。

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