气门座圈是为往复运动的气门而设计的,它与气门一起用来密封燃烧室,其实物外形如图6-11所示。气门座圈一般采用耐热铸铁制造,并压入汽缸盖中。气门座圈在汽缸盖上部的安装位置如图6-12所示。气门座圈长期受到气门的连续冲击和高温高压气体的腐蚀,在使用过程中特别容易发生故障。在长期的工作中气门座圈的锥面容易产生麻点、凹坑、座圈缩短和磨损变宽等现象。
1、气门座圈的检验
气门座圈的检验
气门座圈故障的检查一般采用观察法和测量法。
1)观察法
主要观察座圈锥面是否由于磨损而变宽,在与气门接触时是否有漏气现象,锥面上是否有麻点、凹坑和裂纹等。
2)测量法
主要是用深度尺、游标卡尺或深度千分尺测量气门在气门座上的凹陷深度。若凹陷深度过大,则燃烧室内部的容积将增大,压缩比会减小,进气量也会减小,从而影响柴油机的输出功率。一般小型高速柴油机气门的凹陷深度要求为1.55～2.25mm,如135G型柴油机气门凹陷深度要求为1.45～2.25mm。康明斯NT855型柴油机要求进、排气门座圈工作面宽度要小于3.18mm和1.59mm,若大于这个数据必须要更换。
2、气门座圈的修配
1)手工研磨气门座圈
气门座圈锥面上的凹陷深度、麻点和凹坑不明显且漏气量较小时,可以通过气门与气门座圈研磨的方法来提高气门与气门座圈的密封性。手工研磨方法。
2)气门座圈的铰削
柴油机在使用过程中,若气门座圈锥面出现磨损变宽、产生麻点和凹陷时,应根据损伤的程度采取研磨、铰削和更换气门座圈等方法进行修理。更换气门座圈后必须进行铰削和研磨才能使用。
气门座的铰削通常用气门座铰刀进行,如图6-13所示。在一般情况下,一副刀具由导杆和多只不同直径及不同角度的铰刀所组成,铰刀的角度有30、45、75和15四种。其中,30和45铰刀又分段为粗刃和细刃两种。
铰削时,铰刀通过插入气门导管来确定中心,以此保证铰出的气门座中心与气门导管的中心相重合。所以,这项修理必须在把气门导管装配好以后再进行。
气门座圈铰削的方法及步骤如下:
1选择铰刀。根据气门和气门导管的内径,选择一组合适的铰刀和导杆。导杆插入导管后,不允许有晃动现象。
2砂磨硬化层。对于旧气门座圈,由于其长期与高温气体接触,往往会出现硬化层,在铰削的时候会使铰刀打滑。遇到这种情况时,一般可用细砂布垫在铰刀刃部进行砂磨,然后再进行铰削。
3初铰。一般小型非增压柴油机气门座圈工作面的斜角均为45,只有增压柴油机的进气门锥面和气门座圈工作面的斜角为30,目的是减小气门与气门座圈的磨损。初铰时,先将45粗刃铰刀套在导杆上敲紧,使铰刀锥形孔紧套在导杆的锥形部分,然后进行铰削,如图6-14(a)所示。
铰削的技术要领是:把装好铰刀的导杆插入气门导管内,两手握住铰柄,均匀用力按顺时针方向转动铰刀进行铰削。铰削中,两手用力要一致,要保持铰刀正直,转动要平稳,直到反工作面上的凹陷、烧蚀、斑点等损伤铰掉为止。
4试配与修整接触面。初铰后,应用光磨过的气门或新气门进行试配,要求接触面应在气门斜面的中部或偏向气门杆的中上部,宽度以1.5～2mm为。若座圈接触环带过宽且偏上,应选用15的铰刀,从上方铰削以缩小气门座圈接触环带的宽度并使其下移。
如果接触环带宽度超过2.2mm且偏下时,可选用75的铰刀从下方铰削以缩小接触环带的宽度并使其上移,如图6-14(c)所示。
修理时要边试配边铰削,直到接触环带的宽度符合技术要求为止。气门座圈的接触环带要符合本机型的技术要求。若接触环带过宽,将使气门对它的单位压力降低且易形成积碳;若过窄,则会加快磨损和影响气门的散热,导致使用寿命缩短。
5精铰。用45(或30)的细铰刀或者在铰刀刃部垫以细砂布,再次修铰或研磨气门座工作面以提高接触面的光洁度,直到达到密封要求为止。
3、气门座圈的拆卸与装配
1)拆卸
气门座圈在使用过程中一般不易损坏,若经过检查必须更换时,可用专用工具将其取出,如图6-15所示。
在没有专用工具的情况下,用更换下来的旧气门做成的简易工具也可以将气门座圈顶出。方法是:将旧气门头部用砂轮磨成比气门座圈内径略小的圆盘,然后在圆盘上对称地挖去两块材料,做成如图6-16所示的简易工具。
用简易工具拆卸时,要在气门座圈内径上对称地焊上两个点,如圈6-12所示。然后将气门杆装入气门导管内并旋转,使气门头部端面通过两个焊点,再转动一定的角度,使气门头部端面顶着两个焊点,使用锤子敲击气门杆端部,气门座圈就会被顶出。也可用在气门座圈内径上攻丝的方法拆卸气门座圈。
2)装配
在装配新气门座圈时要保证座圈孔与座圈之间的配合量符合要求。在一般情况下,进气门座圈孔与气门座圈的过盈量为0.075～0.12mm,排气门为0.10～0.16mm。135系列柴油机的过盈量为0.045～0.105mm。
在装配时,首先要在新气门座圈上涂小量机油,然后用带有导杆的专用冲具将新气门座圈压入或打入汽缸盖座孔中。装配时,为了防止气门座圈出现歪斜现象,一般要选用带有导杆的专用冲具。