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功能說(shuō)明與康明斯知識 |
更換發(fā)動(dòng)機氣門(mén)油封最簡(jiǎn)單的安裝方法 |
摘要：本文所述氣門(mén)油封主要適用于發(fā)動(dòng)機的氣門(mén)導桿往復油封，其主要的作用是防止機油進(jìn)入進(jìn)排氣管流失、防止機油進(jìn)入燃燒室。因為氣門(mén)油封主要是在高溫下與燃油和機油接觸，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(mén)油封用混煉膠分為A類(lèi)為氟橡膠材料、B類(lèi)為丙烯酸酯橡膠材料、C類(lèi)為乙烯丙烯酸酯橡膠材料。氣門(mén)封油是柴油機氣門(mén)組的重要零件之一，但也是很容易老化的部件之一，當柴油發(fā)電機出現加載乏力或者是冒藍煙的時(shí)候，說(shuō)明氣門(mén)封油已經(jīng)老化，此時(shí)需要進(jìn)行更換。
一、氣門(mén)油封的基本結構、參數代號
因為在氣門(mén)桿和氣門(mén)導管之間有相對運動(dòng)，必須有間隙，所以必須采取措施控制適度機油進(jìn)行潤滑。常用方法是在氣門(mén)桿或氣門(mén)彈簧上安裝了氣門(mén)油封（如圖1所示），它們使機油從氣門(mén)桿上脫開(kāi)，并防止機油在氣門(mén)導管的頂部聚集。
1、基本結構
氣門(mén)油封基本結構由安裝支撐部、唇部、骨架、彈簧（或無(wú)彈簧）組成。
（1）按安裝支撐部的型式分為以下4種基本類(lèi)型：
① 內包橡膠型，安裝支撐部為內包橡膠，用QB表示，見(jiàn)圖1；
② 內露骨架型，安裝支撐部為內露骨架，用QC表示，見(jiàn)圖2a；
③ 無(wú)骨架型，安裝支撐部無(wú)骨架，用QD表示，見(jiàn)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(jiàn)圖2c。
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圖1 氣門(mén)油封內包橡膠型 |
圖2 氣門(mén)油封支撐部的型式 |
（2）按功能分為以下2種類(lèi)型
① 主動(dòng)式導管油封
主動(dòng)式導管油封是控制機油流動(dòng)的另一種方式。主動(dòng)式導管油封是一些小油封緊密地貼在氣門(mén)桿的周?chē)?，通過(guò)小的彈簧或卡子保持在氣門(mén)桿上。通常情況下流經(jīng)氣門(mén)導管的大部分機油都被這些油封擋住。
② 被動(dòng)式導管油封
被動(dòng)式油封包括O形圈和傘狀氣門(mén)桿油封。這種油封大多用在較新的發(fā)動(dòng)機上，而不適用于氣門(mén)桿磨損較大的老式發(fā)動(dòng)機。如圖2所示為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種氣門(mén)油封。
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圖3 進(jìn)排氣門(mén)油封示意圖 |
圖4 氣門(mén)油封分類(lèi) |
2、參數代號
氣門(mén)油封的參數名稱(chēng)和代號見(jiàn)表1。
表1 氣門(mén)油封的參數名稱(chēng)和代號
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代號
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名稱(chēng)
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代號
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名稱(chēng)
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d
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氣門(mén)導桿公稱(chēng)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(mén)導管公稱(chēng)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(guò)盈量
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h
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氣門(mén)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、性能要求及試驗方法
按下列要求進(jìn)行試驗，氣門(mén)油封漏油量應符合用戶(hù)發(fā)動(dòng)機的規定值。
1、試驗臺
試驗臺示意圖如圖5所示。試驗臺主要由主機、油泵、真空泵、控制盤(pán)等組成，能夠收集通過(guò)氣門(mén)油封泄漏的潤滑油。試驗臺應符合以下要求：
（1）能夠安裝不同直徑的導桿，不同直徑的導管；
（2）導桿往復行程可以調整；
（3）導桿的往復頻率可以調整；
（4）潤滑油的溫度最高能達到150℃，溫度控制精度±3℃；
（5）真空泵壓力可以達到100kPa；
（6）氣門(mén)導桿和氣門(mén)導管的尺寸公差、表面粗糙度、倒角等要求應符合發(fā)動(dòng)機的實(shí)際工況，或按用戶(hù)要求。
2、試驗前的測量
為了便于準確地分析試驗結果，在進(jìn)行試驗以前應對氣門(mén)油封測量以下特性值：
（1）裝簧后氣門(mén)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(mén)桿徑、材料硬度及表面粗糙度。
3、安裝及試驗
（1）先將氣門(mén)油封放入安裝工裝內，再將工裝、氣門(mén)油封一起插入導管上端，然后平穩壓入導管上，見(jiàn)圖6，并將導管固定在主機座上，最后將導桿插入氣門(mén)油封及導管內孔后固定。
（2）蓋好主機蓋板并固定。
（3）安裝固定好接油試管。
（4）加入潤滑油(應與發(fā)動(dòng)機潤滑油牌號一致)。
（5）設定試驗油溫度、壓力、往復行程、往復頻率、試驗時(shí)間。
（6）按規定的試驗條件及技術(shù)要求進(jìn)行試驗。試驗周期為10 h，或按用戶(hù)要求。
4、試驗后的測量
試驗完成后，稱(chēng)量試管內的油重量，并作記錄。拆下氣門(mén)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)并記錄出現的任何裂紋、撕裂、及缺陷。
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圖5 柴油機氣門(mén)油封試驗臺結構圖 |
圖6 柴油機圖氣門(mén)油封安裝示意圖 |
三、更換氣門(mén)油封步驟
發(fā)動(dòng)機的氣門(mén)油封密封不好時(shí)，機油就會(huì )從氣門(mén)油封進(jìn)入氣門(mén)導管，然后順著(zhù)氣門(mén)導管流入進(jìn)氣道，隨空氣進(jìn)入燃燒室燃燒（如圖7所示）。氣門(mén)油封漏油在外表也是不可見(jiàn)的，它漏油最明顯的特征就是在排氣管處排出淡藍色的煙，等發(fā)動(dòng)機溫度升高后排氣顏色正常。如果漏油嚴重的話(huà)，在排氣管的尾部有一圈油印。因此，發(fā)現上述情況應立即更換油封（安裝示意圖如圖8所示）。
1、更換氣門(mén)油封的方法
（1）如果確認氣門(mén)油封有異常情況，同時(shí)氣缸數量有超過(guò)兩個(gè)。針對這種情況建議先打開(kāi)發(fā)動(dòng)機缸蓋，然后把其它氣門(mén)油封一起更換。具體操作的方式就是先把發(fā)動(dòng)機缸蓋拆卸下來(lái)，頂住氣門(mén)以后，再去對氣門(mén)油封進(jìn)行更換。雖然這種方法很可靠，但可能需要花費2個(gè)小時(shí)左右來(lái)密封新油。。
（2）如果只有兩個(gè)氣缸密封件有問(wèn)題，可以在不拆下氣缸蓋的情況下更換氣門(mén)密封件。這種更換氣門(mén)密封件的方法不僅可以節省大量資金，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(mén)油封，建議使用細繩把氣門(mén)吊住，有必要的情況下需要把這個(gè)缸的火花塞拆卸下來(lái)，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(mén)，從而方便更換氣門(mén)油封。這樣不僅可以節省至少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(mén)油封的注意事項
更換氣門(mén)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油，避免引發(fā)一系列后遺癥，在安裝氣門(mén)油封時(shí)一定要用專(zhuān)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)導桿繼續漏油出現氣門(mén)油封換了還不如不換的情況。
（1）將塑料套裝到氣門(mén)桿上，以防損壞新的氣門(mén)桿油封；
（2）將油封裝到工具上，然后慢慢推到氣門(mén)導管上；
（3）要抬下缸蓋才行，直接用銓子夾住，把舊的油封拿出來(lái)，裝新的油封前，涂點(diǎn)機油在油封上，也可以直接放在機油里泡一下就拿起，然后對準位置用手直接按下去，再用10的套筒或10的T筒對準上面，注意角度，再用錘子輕敲T筒就可以了，然后再觀(guān)察它們的角度是否正確。
（4）氣門(mén)油封更換工藝要求嚴格，需要拆下氣門(mén)室和缸頭，工作很復雜，安裝時(shí)規皮帶時(shí)一定要把凸輪軸放置在0刻線(xiàn)處，曲軸對準上止點(diǎn)。
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圖7 柴油機氣門(mén)油封漏油區域圖 |
圖8 氣門(mén)油封安裝位置圖 |
總結：
氣門(mén)油封混煉膠每批應進(jìn)行硬度、拉伸強度和拉斷伸長(cháng)率、密度檢驗；應隨機抽取混煉膠至少進(jìn)行一次熱空氣老化性能、耐液體、壓縮永久變形性能試驗和一次脆性溫度試驗。當性能檢驗項目出現不合格時(shí)，應取雙倍試樣對不合格項進(jìn)行復驗，復驗仍有不合格時(shí)，允許對該批混煉膠進(jìn)行修煉，修煉后應進(jìn)行全項性能檢驗。氣門(mén)油封除另有規定外，標志、包裝、運輸和貯存應符合GB/T 5721-1993規定。在遵守GB/T 5721-1993第5.1和5.2規定的條件下產(chǎn)品的貯存期為三年。
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