柴油机配气机构铰削的方法和要求
发布时间：2025-01-11 点击：78
柴油发电机配气机构的组成说明和维修技术
配气机构是按照发动机各缸工作循环和工作顺序的要求，适时地打开和关闭各缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气或新鲜空气及时进入气缸，废气及时地排出气缸，并在压缩和做功冲程使气门和气门座有可靠的密封，保证发动机的正常工作。 本文重点介绍了柴油发电机配气机构的组成和技术说明以及铰削方法，以供维修工在柴油机修理工作中储备更多的技术知识。
一、专业维修工具备的知识
1、掌握配气机构的类型、组成、各主要机件的构造、作用与装配关系；
2、掌握充气效率概念及意义；
3、掌握配气相位概念及作用；
4、学会配气机构正确的拆装步骤、方法和要求；
5、掌握配气相位检查与调整的基本方法；
6、学会气门间隙的检查、调整方法及步骤；
7、学会气门光磨、气门座铰削的操作工艺和方法；
8、熟悉气门密封性检查和修理技术要求。
二、配气机构的结构与技术说明
1、充气效率
配气机构的充气效率用ηv表示，是指新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度。
公式为：ηv=m/m0
式中，m ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量
m0——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量
充气效率总是小于1，一般柴油机为0.75～0.90 。
2、配气机构总体组成
（1）气门驱动组：
○凸轮轴正时齿轮；○凸轮轴；○曲轴正时齿轮。
（2）气门传动组：
○挺柱；○推杆；○摇臂轴支架；○摇臂轴；○调整螺钉及锁紧螺母；○摇臂。
（3）气门组：
○气门锁片；○气门弹簧座；○气门； ○防油罩；○气门弹簧；○气门导管； ○气门座。
图1 配气结构总成结构图
3、气门布置形式
（1）按气门的布置方式分：
●气门顶置式
如图2所示，柴油发动机常采用：
○气门布置在气缸盖上。
○气门行程大，结构较复杂。
○燃烧室紧凑，便于进行维护，调整气门也比较容易。
●气门侧置式
如图3所示，进排气门都布置在气缸的侧面，结构简单、零件数目少。
○燃烧室结构不紧凑、
○热量损失大、进气道
○曲折、进气阻力大，使发动机性能下降
图2 气门顶置式布置图
图3 气门侧置式布置图
（2）按凸轮轴的布置位置分
●凸轮轴下置式（如图4所示）
○有利因素：简化曲轴与凸轮轴之间传动装置，有利于发动机的布置。
○不利因素：凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。
○结构组成，如右图所示：
●凸轮轴中置式（如图5所示）
○传动方式： 有些取消了推杆，而由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇 臂。
○应用： 适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。
○ 结构组成，如右图所示
图4 凸轮轴下置式结构图
图5 凸轮轴中置式结构图
●凸轮轴上置式（如图6右侧）
○优点：凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。非常适合于高速发动机。
○缺点：传动问题，发动机高度增加，给安装喷油器造成困难。
图6 凸轮轴位置布置图
三、配气机构铰削的方法和要求：
1、气门座的铰削前准备：
因为铰气门座时，是以气门导管为基准的，所以气门导管如需要更换或铰配时，应在气门座的铰削之前进行。否则，若先铰削气门座再更换或铰配导管，就可能使座和管的中心偏移，而造成气门无法和座进行配合的后果。气门座的一般铰削工艺程序如下。选择铰刀导杆，根据气门导管的内径，选择相适应的铰刀导杆，并插入气门导管内，使导杆与气门导管内孔表面相贴合。
2、砂磨硬化层
由于气门座存有硬化层，在铰削时，往往使铰刀打滑。遇此情况时，可用粗砂布垫在铰刀下面进行砂磨，然后再进行铰削。
3、初铰
先将45°铰刀（用粗、细刀视情况而定）套在导杆上，使铰刀的键槽对准铰刀把下端面的凸缘，即可进行铰削铰削时，饺刀应正直，两手用力要均匀、平稳，按顺时针方向旋转铰削。若反时针回刀时，勿用力，以防刀刃磨钝，直至将气门座上的烧蚀、斑点和凹陷等缺陷铰去为止。
4、试配与修整接触面
初铰后，应用光磨过的相配气门进行试配。其试配方法是：在气门座锥形工作面上涂以红丹油，放入导管中转动2～3圈（勿拍），然后拿出气门观察其接触情况。正常要求是：接触面应在气门工作斜面的中下部，进气门宽度约1.0～2.0mm，排气门约1.5～2.5mm，触而过窄，影响密封和散热，过宽容易积炭，而且不能紧密吻合。
5、气门与气门座的正确接触。
在气门锥形工作面的中下部，宽度为1.5～2mm。初铰后的试配，如果接触面偏上，应用15°铰刀铰削上口，使接触面下移，如接触面偏下，应用75°铰刀铰削下口，使接触面上移，初铰时应尽量使气门接触面在中下部，应边饺边试配。为了延长气门座与气门的使用寿命，当接触面距气门下边缘时，即可停止铰配。
6、精铰
最后用45°（或30°）的细刃铰刀或在铰刀上垫以细砂布精细地修铰（磨）气门座工作面，以提高接触面的光洁度。最后再用红丹油进行检查，气门与气门座的接触面应是一条不间断的环形带。
总结：
以上方法和要求仅仅是基本的，在铰削中要根据气门座的具体情况灵活处理。在修理中，有时会遇到气门座宽度已铰合适，但接触面太靠上，这时如果用15°铰刀铰上口时，将会产生接触面变窄的新矛盾。如果为了解决这一新矛盾，再用45°（或30°）铰刀进行铰削时，则气门座的口径将会扩大，这将导致接触面向上移。因此，在这种情况下，虽然接触面太靠上，但只要接触面距气门工作面还有1mm以上，则允许使用，否则就要更换气门或重新镶配气门座圈。
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一、专业维修工具备的知识
1、掌握配气机构的类型、组成、各主要机件的构造、作用与装配关系；
2、掌握充气效率概念及意义；
3、掌握配气相位概念及作用；
4、学会配气机构正确的拆装步骤、方法和要求；
5、掌握配气相位检查与调整的基本方法；
6、学会气门间隙的检查、调整方法及步骤；
7、学会气门光磨、气门座铰削的操作工艺和方法；
8、熟悉气门密封性检查和修理技术要求。
二、配气机构的结构与技术说明
1、充气效率
配气机构的充气效率用ηv表示，是指新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度。
公式为：ηv=m/m0
式中，m ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量
m0——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量
充气效率总是小于1，一般柴油机为0.75～0.90 。
2、配气机构总体组成
（1）气门驱动组：
○凸轮轴正时齿轮；○凸轮轴；○曲轴正时齿轮。
（2）气门传动组：
○挺柱；○推杆；○摇臂轴支架；○摇臂轴；○调整螺钉及锁紧螺母；○摇臂。
（3）气门组：
○气门锁片；○气门弹簧座；○气门； ○防油罩；○气门弹簧；○气门导管； ○气门座。
图1 配气结构总成结构图
3、气门布置形式
（1）按气门的布置方式分：
●气门顶置式
如图2所示，柴油发动机常采用：
○气门布置在气缸盖上。
○气门行程大，结构较复杂。
○燃烧室紧凑，便于进行维护，调整气门也比较容易。
●气门侧置式
如图3所示，进排气门都布置在气缸的侧面，结构简单、零件数目少。
○燃烧室结构不紧凑、
○热量损失大、进气道
○曲折、进气阻力大，使发动机性能下降
图2 气门顶置式布置图
图3 气门侧置式布置图
（2）按凸轮轴的布置位置分
●凸轮轴下置式（如图4所示）
○有利因素：简化曲轴与凸轮轴之间传动装置，有利于发动机的布置。
○不利因素：凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。
○结构组成，如右图所示：
●凸轮轴中置式（如图5所示）
○传动方式： 有些取消了推杆，而由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇 臂。
○应用： 适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。
○ 结构组成，如右图所示
图4 凸轮轴下置式结构图
图5 凸轮轴中置式结构图
●凸轮轴上置式（如图6右侧）
○优点：凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。非常适合于高速发动机。
○缺点：传动问题，发动机高度增加，给安装喷油器造成困难。
图6 凸轮轴位置布置图
三、配气机构铰削的方法和要求：
1、气门座的铰削前准备：
因为铰气门座时，是以气门导管为基准的，所以气门导管如需要更换或铰配时，应在气门座的铰削之前进行。否则，若先铰削气门座再更换或铰配导管，就可能使座和管的中心偏移，而造成气门无法和座进行配合的后果。气门座的一般铰削工艺程序如下。选择铰刀导杆，根据气门导管的内径，选择相适应的铰刀导杆，并插入气门导管内，使导杆与气门导管内孔表面相贴合。
2、砂磨硬化层
由于气门座存有硬化层，在铰削时，往往使铰刀打滑。遇此情况时，可用粗砂布垫在铰刀下面进行砂磨，然后再进行铰削。
3、初铰
先将45°铰刀（用粗、细刀视情况而定）套在导杆上，使铰刀的键槽对准铰刀把下端面的凸缘，即可进行铰削铰削时，饺刀应正直，两手用力要均匀、平稳，按顺时针方向旋转铰削。若反时针回刀时，勿用力，以防刀刃磨钝，直至将气门座上的烧蚀、斑点和凹陷等缺陷铰去为止。
4、试配与修整接触面
初铰后，应用光磨过的相配气门进行试配。其试配方法是：在气门座锥形工作面上涂以红丹油，放入导管中转动2～3圈（勿拍），然后拿出气门观察其接触情况。正常要求是：接触面应在气门工作斜面的中下部，进气门宽度约1.0～2.0mm，排气门约1.5～2.5mm，触而过窄，影响密封和散热，过宽容易积炭，而且不能紧密吻合。
5、气门与气门座的正确接触。
在气门锥形工作面的中下部，宽度为1.5～2mm。初铰后的试配，如果接触面偏上，应用15°铰刀铰削上口，使接触面下移，如接触面偏下，应用75°铰刀铰削下口，使接触面上移，初铰时应尽量使气门接触面在中下部，应边饺边试配。为了延长气门座与气门的使用寿命，当接触面距气门下边缘时，即可停止铰配。
6、精铰
最后用45°（或30°）的细刃铰刀或在铰刀上垫以细砂布精细地修铰（磨）气门座工作面，以提高接触面的光洁度。最后再用红丹油进行检查，气门与气门座的接触面应是一条不间断的环形带。
总结：
以上方法和要求仅仅是基本的，在铰削中要根据气门座的具体情况灵活处理。在修理中，有时会遇到气门座宽度已铰合适，但接触面太靠上，这时如果用15°铰刀铰上口时，将会产生接触面变窄的新矛盾。如果为了解决这一新矛盾，再用45°（或30°）铰刀进行铰削时，则气门座的口径将会扩大，这将导致接触面向上移。因此，在这种情况下，虽然接触面太靠上，但只要接触面距气门工作面还有1mm以上，则允许使用，否则就要更换气门或重新镶配气门座圈。
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