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行業(yè)新聞/柴油發(fā)電機組
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氣門油封結(jié)構(gòu)、參數(shù)代號、更換安裝和試驗方法
發(fā)布時間:2023-11-20 23:22:10  ▏閱讀:

 

功能說明與康明斯知識

更換發(fā)動機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)動機的氣門導桿往復油封,其主要的作用是防止機油進入進排氣管流失、防止機油進入燃燒室。因為氣門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。氣門封油是柴油機氣門組的重要零件之一,但也是很容易老化的部件之一,當柴油發(fā)電機出現(xiàn)加載乏力或者是冒藍煙的時候,說明氣門封油已經(jīng)老化,此時需要進行更換。

 

一、氣門油封的基本結(jié)構(gòu)、參數(shù)代號

 

      因為在氣門桿和氣門導管之間有相對運動,必須有間隙,所以必須采取措施控制適度機油進行潤滑。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),它們使機油從氣門桿上脫開,并防止機油在氣門導管的頂部聚集。

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。

 

氣門油封內(nèi)包橡膠型.png

圖1  氣門油封內(nèi)包橡膠型

氣門油封支撐部的型式.png

圖2  氣門油封支撐部的型式

 

(2)按功能分為以下2種類型

 主動式導管油封

      主動式導管油封是控制機油流動的另一種方式。主動式導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)氣門導管的大部分機油都被這些油封擋住。

 被動式導管油封

 

      被動式油封包括O形圈和傘狀氣門桿油封。這種油封大多用在較新的發(fā)動機上,而不適用于氣門桿磨損較大的老式發(fā)動機。如圖2所示為主動式和被動式兩種氣門油封。

 

進排氣門油封示意圖-柴油發(fā)電機組.png

圖3  進排氣門油封示意圖

氣門油封分類-柴油發(fā)電機組.png

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

柴油機氣門油封參數(shù)代號標注示意圖.png
代號
名稱
代號
名稱
d
氣門導桿公稱直徑
h2
裝配部高度
d1
安裝支撐部裝配直徑(與導管配合處直徑)
R1
唇口圓角半徑
d2
唇口直徑
α
唇前角
D
氣門導管公稱直徑(與支撐部裝配直徑配合處直徑)
β
唇后角
D1
安裝支撐部外徑
i
唇口過盈量
h
氣門油封高度
R
彈簧中心相對主唇口軸向位置
h1
安裝支撐部高度
 
 

 

二、性能要求及試驗方法

 

      按下列要求進行試驗,氣門油封漏油量應(yīng)符合用戶發(fā)動機的規(guī)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、控制盤等組成,能夠收集通過氣門油封泄漏的潤滑油。試驗臺應(yīng)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(diào)整;

(3)導桿的往復頻率可以調(diào)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)氣門導桿和氣門導管的尺寸公差、表面粗糙度、倒角等要求應(yīng)符合發(fā)動機的實際工況,或按用戶要求。

2、試驗前的測量

      為了便于準確地分析試驗結(jié)果,在進行試驗以前應(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

(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管上端,然后平穩(wěn)壓入導管上,見圖6,并將導管固定在主機座上,最后將導桿插入氣門油封及導管內(nèi)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(yīng)與發(fā)動機潤滑油牌號一致)。

(5)設(shè)定試驗油溫度、壓力、往復行程、往復頻率、試驗時間。

(6)按規(guī)定的試驗條件及技術(shù)要求進行試驗。試驗周期為10 h,或按用戶要求。

4、試驗后的測量

      試驗完成后,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。

 

柴油機氣門油封試驗臺結(jié)構(gòu)圖.png

圖5  柴油機氣門油封試驗臺結(jié)構(gòu)圖

柴油機圖氣門油封安裝示意圖.png

圖6  柴油機圖氣門油封安裝示意圖

 

三、更換氣門油封步驟

 

      發(fā)動機的氣門油封密封不好時,機油就會從氣門油封進入氣門導管,然后順著氣門導管流入進氣道,隨空氣進入燃燒室燃燒(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色的煙,等發(fā)動機溫度升高后排氣顏色正常。如果漏油嚴重的話,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)如果確認氣門油封有異常情況,同時氣缸數(shù)量有超過兩個。針對這種情況建議先打開發(fā)動機缸蓋,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)動機缸蓋拆卸下來,頂住氣門以后,再去對氣門油封進行更換。雖然這種方法很可靠,但可能需要花費2個小時左右來密封新油。。

(2)如果只有兩個氣缸密封件有問題,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。

(3)如果想要更換某個氣缸的進、排氣門油封,建議使用細繩把氣門吊住,有必要的情況下需要把這個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,還可以避免氣缸墊損壞、正時紊亂、冷卻液污染或缺陷等。

2、更換氣門油封的注意事項

      更換氣門油封要必須要定心,安裝進、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,在安裝氣門油封時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,然后再觀察它們的角度是否正確。

(4)氣門油封更換工藝要求嚴格,需要拆下氣門室和缸頭,工作很復雜,安裝時規(guī)皮帶時一定要把凸輪軸放置在0刻線處,曲軸對準上止點。

 

柴油機氣門油封漏油區(qū)域圖.png

圖7  柴油機氣門油封漏油區(qū)域圖

氣門油封安裝位置圖.png

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)進行硬度、拉伸強度和拉斷伸長率、密度檢驗;應(yīng)隨機抽取混煉膠至少進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(xiàn)不合格時,應(yīng)取雙倍試樣對不合格項進行復驗,復驗仍有不合格時,允許對該批混煉膠進行修煉,修煉后應(yīng)進行全項性能檢驗。氣門油封除另有規(guī)定外,標志、包裝、運輸和貯存應(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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