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功能說明與康明斯知識 |
更換發(fā)動(dòng)機(jī)氣門油封最簡單的安裝方法 |
摘要：本文所述氣門油封主要適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門導(dǎo)桿往復(fù)油封，其主要的作用是防止機(jī)油進(jìn)入進(jìn)排氣管流失、防止機(jī)油進(jìn)入燃燒室。因?yàn)闅忾T油封主要是在高溫下與燃油和機(jī)油接觸，所以需要采用耐熱性和耐油性都非常好的材料，一般制造氣門油封用混煉膠分為A類為氟橡膠材料、B類為丙烯酸酯橡膠材料、C類為乙烯丙烯酸酯橡膠材料。氣門封油是柴油機(jī)氣門組的重要零件之一，但也是很容易老化的部件之一，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)加載乏力或者是冒藍(lán)煙的時(shí)候，說明氣門封油已經(jīng)老化，此時(shí)需要進(jìn)行更換。
一、氣門油封的基本結(jié)構(gòu)、參數(shù)代號
因?yàn)樵跉忾T桿和氣門導(dǎo)管之間有相對運(yùn)動(dòng)，必須有間隙，所以必須采取措施控制適度機(jī)油進(jìn)行潤滑。常用方法是在氣門桿或氣門彈簧上安裝了氣門油封（如圖1所示），它們使機(jī)油從氣門桿上脫開，并防止機(jī)油在氣門導(dǎo)管的頂部聚集。
1、基本結(jié)構(gòu)
氣門油封基本結(jié)構(gòu)由安裝支撐部、唇部、骨架、彈簧（或無彈簧）組成。
（1）按安裝支撐部的型式分為以下4種基本類型：
① 內(nèi)包橡膠型，安裝支撐部為內(nèi)包橡膠，用QB表示，見圖1；
② 內(nèi)露骨架型，安裝支撐部為內(nèi)露骨架，用QC表示，見圖2a；
③ 無骨架型，安裝支撐部無骨架，用QD表示，見圖2b；
④ 骨架橡膠裝配型，橡膠硫化好后再裝配骨架，用QZ表示，見圖2c。
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圖1 氣門油封內(nèi)包橡膠型 |
圖2 氣門油封支撐部的型式 |
（2）按功能分為以下2種類型
① 主動(dòng)式導(dǎo)管油封
主動(dòng)式導(dǎo)管油封是控制機(jī)油流動(dòng)的另一種方式。主動(dòng)式導(dǎo)管油封是一些小油封緊密地貼在氣門桿的周圍，通過小的彈簧或卡子保持在氣門桿上。通常情況下流經(jīng)氣門導(dǎo)管的大部分機(jī)油都被這些油封擋住。
② 被動(dòng)式導(dǎo)管油封
被動(dòng)式油封包括O形圈和傘狀氣門桿油封。這種油封大多用在較新的發(fā)動(dòng)機(jī)上，而不適用于氣門桿磨損較大的老式發(fā)動(dòng)機(jī)。如圖2所示為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種氣門油封。
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圖3 進(jìn)排氣門油封示意圖 |
圖4 氣門油封分類 |
2、參數(shù)代號
氣門油封的參數(shù)名稱和代號見表1。
表1 氣門油封的參數(shù)名稱和代號
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代號
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名稱
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代號
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名稱
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d
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氣門導(dǎo)桿公稱直徑
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h2
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裝配部高度
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d1
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安裝支撐部裝配直徑（與導(dǎo)管配合處直徑）
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R1
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唇口圓角半徑
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d2
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唇口直徑
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α
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唇前角
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D
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氣門導(dǎo)管公稱直徑（與支撐部裝配直徑配合處直徑）
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β
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唇后角
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D1
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安裝支撐部外徑
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i
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唇口過盈量
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h
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氣門油封高度
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R
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彈簧中心相對主唇口軸向位置
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h1
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安裝支撐部高度
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二、性能要求及試驗(yàn)方法
按下列要求進(jìn)行試驗(yàn)，氣門油封漏油量應(yīng)符合用戶發(fā)動(dòng)機(jī)的規(guī)定值。
1、試驗(yàn)臺(tái)
試驗(yàn)臺(tái)示意圖如圖5所示。試驗(yàn)臺(tái)主要由主機(jī)、油泵、真空泵、控制盤等組成，能夠收集通過氣門油封泄漏的潤滑油。試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)符合以下要求：
（1）能夠安裝不同直徑的導(dǎo)桿，不同直徑的導(dǎo)管；
（2）導(dǎo)桿往復(fù)行程可以調(diào)整；
（3）導(dǎo)桿的往復(fù)頻率可以調(diào)整；
（4）潤滑油的溫度最高能達(dá)到150℃，溫度控制精度±3℃；
（5）真空泵壓力可以達(dá)到100kPa；
（6）氣門導(dǎo)桿和氣門導(dǎo)管的尺寸公差、表面粗糙度、倒角等要求應(yīng)符合發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況，或按用戶要求。
2、試驗(yàn)前的測量
為了便于準(zhǔn)確地分析試驗(yàn)結(jié)果，在進(jìn)行試驗(yàn)以前應(yīng)對氣門油封測量以下特性值：
（1）裝簧后氣門油封唇口直徑d2（裝簧4小時(shí)后測量）；
（2）安裝支撐部裝配直徑d1以及圓度；
（3）氣門桿徑、材料硬度及表面粗糙度。
3、安裝及試驗(yàn)
（1）先將氣門油封放入安裝工裝內(nèi)，再將工裝、氣門油封一起插入導(dǎo)管上端，然后平穩(wěn)壓入導(dǎo)管上，見圖6，并將導(dǎo)管固定在主機(jī)座上，最后將導(dǎo)桿插入氣門油封及導(dǎo)管內(nèi)孔后固定。
（2）蓋好主機(jī)蓋板并固定。
（3）安裝固定好接油試管。
（4）加入潤滑油(應(yīng)與發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油牌號一致)。
（5）設(shè)定試驗(yàn)油溫度、壓力、往復(fù)行程、往復(fù)頻率、試驗(yàn)時(shí)間。
（6）按規(guī)定的試驗(yàn)條件及技術(shù)要求進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)周期為10 h，或按用戶要求。
4、試驗(yàn)后的測量
試驗(yàn)完成后，稱量試管內(nèi)的油重量，并作記錄。拆下氣門油封，測量密封唇的直徑，檢查密封唇口磨損情況及表面狀態(tài)并記錄出現(xiàn)的任何裂紋、撕裂、及缺陷。
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圖5 柴油機(jī)氣門油封試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 |
圖6 柴油機(jī)圖氣門油封安裝示意圖 |
三、更換氣門油封步驟
發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門油封密封不好時(shí)，機(jī)油就會(huì)從氣門油封進(jìn)入氣門導(dǎo)管，然后順著氣門導(dǎo)管流入進(jìn)氣道，隨空氣進(jìn)入燃燒室燃燒（如圖7所示）。氣門油封漏油在外表也是不可見的，它漏油最明顯的特征就是在排氣管處排出淡藍(lán)色的煙，等發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高后排氣顏色正常。如果漏油嚴(yán)重的話，在排氣管的尾部有一圈油印。因此，發(fā)現(xiàn)上述情況應(yīng)立即更換油封（安裝示意圖如圖8所示）。
1、更換氣門油封的方法
（1）如果確認(rèn)氣門油封有異常情況，同時(shí)氣缸數(shù)量有超過兩個(gè)。針對這種情況建議先打開發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，然后把其它氣門油封一起更換。具體操作的方式就是先把發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋拆卸下來，頂住氣門以后，再去對氣門油封進(jìn)行更換。雖然這種方法很可靠，但可能需要花費(fèi)2個(gè)小時(shí)左右來密封新油。。
（2）如果只有兩個(gè)氣缸密封件有問題，可以在不拆下氣缸蓋的情況下更換氣門密封件。這種更換氣門密封件的方法不僅可以節(jié)省大量資金，還可以大大縮短工時(shí)。
（3）如果想要更換某個(gè)氣缸的進(jìn)、排氣門油封，建議使用細(xì)繩把氣門吊住，有必要的情況下需要把這個(gè)缸的火花塞拆卸下來，然后再去從火花塞的孔里面引入到高壓空氣。這樣就能有效頂住氣門，從而方便更換氣門油封。這樣不僅可以節(jié)省至少1.5小時(shí)，還可以避免氣缸墊損壞、正時(shí)紊亂、冷卻液污染或缺陷等。
2、更換氣門油封的注意事項(xiàng)
更換氣門油封要必須要定心，安裝進(jìn)、排氣管前，一定要在桿上涂一層機(jī)油，避免引發(fā)一系列后遺癥，在安裝氣門油封時(shí)一定要用專用的工具，檢查唇口是否變形，唇口是否外翻，倘若唇口變形或者外翻一定要重新安裝，不然容易造成其松緊度不夠，引發(fā)導(dǎo)桿繼續(xù)漏油出現(xiàn)氣門油封換了還不如不換的情況。
（1）將塑料套裝到氣門桿上，以防損壞新的氣門桿油封；
（2）將油封裝到工具上，然后慢慢推到氣門導(dǎo)管上；
（3）要抬下缸蓋才行，直接用銓子夾住，把舊的油封拿出來，裝新的油封前，涂點(diǎn)機(jī)油在油封上，也可以直接放在機(jī)油里泡一下就拿起，然后對準(zhǔn)位置用手直接按下去，再用10的套筒或10的T筒對準(zhǔn)上面，注意角度，再用錘子輕敲T筒就可以了，然后再觀察它們的角度是否正確。
（4）氣門油封更換工藝要求嚴(yán)格，需要拆下氣門室和缸頭，工作很復(fù)雜，安裝時(shí)規(guī)皮帶時(shí)一定要把凸輪軸放置在0刻線處，曲軸對準(zhǔn)上止點(diǎn)。
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圖7 柴油機(jī)氣門油封漏油區(qū)域圖 |
圖8 氣門油封安裝位置圖 |
總結(jié)：
氣門油封混煉膠每批應(yīng)進(jìn)行硬度、拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率、密度檢驗(yàn)；應(yīng)隨機(jī)抽取混煉膠至少進(jìn)行一次熱空氣老化性能、耐液體、壓縮永久變形性能試驗(yàn)和一次脆性溫度試驗(yàn)。當(dāng)性能檢驗(yàn)項(xiàng)目出現(xiàn)不合格時(shí)，應(yīng)取雙倍試樣對不合格項(xiàng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)仍有不合格時(shí)，允許對該批混煉膠進(jìn)行修煉，修煉后應(yīng)進(jìn)行全項(xiàng)性能檢驗(yàn)。氣門油封除另有規(guī)定外，標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存應(yīng)符合GB/T 5721-1993規(guī)定。在遵守GB/T 5721-1993第5.1和5.2規(guī)定的條件下產(chǎn)品的貯存期為三年。
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