试析柴油机配气机构常见故障原因

郑佰林

配气机构是柴油机的主要运动部件之一。配气机构的作用是根据发动机的做功顺序或点火次序的要求，适时地开启和关闭每个气缸的进气门及排气门，使新鲜空气及时地进入燃烧室，并将燃烧后的废气及时地排除气缸。由于新鲜空气被吸入气缸越多，则柴油机可能输出的功率就越大。因此，在使用中要定期地对配气机构进行检查维护，发现故障，及时排除，以保证柴油机的充气效率达到规定标准。现将柴油机配气机构常见故障原因叙述如下，供大家参考。

一、气门断裂

引起气门断裂的因素是多方面的。断裂的部位常发生在气门头部与杆部的过渡区或卡块槽处；对于两种不同材料制作的组合式气门，则断裂常出现在焊接处。除因焊接质量不好引起气门断裂外，引起气门断裂的原因还有以下几点：

（1）气门座圈散热不好。如将过盈量过大的气门座圈强行压镶入座孔中，座圈外光滑表面会因金属脱落而变粗糙，座圈与座孔接触不良，导热变坏，座圈会因过热而断裂。（2）修配不当。由于气门或座圈修配不当，致使气门不能正确地落座，从而在气门头部与杆部过渡部位产生一个弯曲附加力矩，这个力矩是交变的，结果使气门杆因疲劳而断裂。（3）气门间隙过大。由于调整不当，凸轮或挺柱磨损，推杆弯曲等，导致气门间隙过大，气门突然降落，落座力太大，气门或座圈受冲击而产生裂缝或断裂。（4）发动机超速运转。发动机超速运转，引起气门“气脱”（气门脱离凸轮控制，即凸轮的反作用力为零）或“反跳”，致使气门断裂等。

二、气门烧蚀

1.烧蚀气门的特征

气门烧蚀后，柴油机常常表现出工作无力，排气管冒黑烟，着火时声音不好。如果排气门烧蚀，则排气管过热，甚至发红。如果用手摇转曲轴没有沉重的感觉，并在压缩冲程中，进气管或排气管有又长又响的“嗤嗤”漏气声，说明气门已烧蚀。

2.气门烧蚀的原因

（1）气门间隙过大或气门弹簧弹力减弱，导致气门与气门座密封不严，燃烧后的高温高压气体从缝隙中冲出来，烧蚀气门。（2）气门及气门座积碳严重，造成气门漏气，散热不好；气门杆部的积碳，使气门运动不灵活，烧蚀气门。（3）气门杆磨损严重，使气门与气门导管配合间隙过大（超过0.30mm），气门在运动中左右摆动，使气门头与气门座口配合位置经常改变，破坏了气门头部密封环带，造成气门与气门座密封不严、漏气、烧蚀气门。（4）喷油泵喷油量过大，喷油器喷油质量差，喷油时间过晚等，使燃烧恶化，燃烧时间延长，排气温度过高，排气管冒火，烧蚀气门。（5）柴油机长期超负荷作业，由于供油多，往往燃烧不完全，燃气甚至在排气管中继续燃烧，火焰通过气门时，烧蚀气门。

3.防止气门烧蚀的措施

气门烧蚀主要是由于不合理使用造成的。柴油机长时间在大负荷条件下工作，超过设计限度，会引起气门早期磨损；同时，还会引起气缸盖、气门座和气门导管变形，破坏气门密封性，影响气门散热，使气门烧蚀。此外，发动机高温易引起润滑油、燃油氧化聚合和分解，在气门头和气门杆形成胶状沉积物使气门腐蚀，并使气门漏气、烧蚀。在使用中，应防止发动机长时间大负荷工作。维修时，应及时清除积碳，密封不良要及时研磨，气门间隙过小应按标准进行调整。

三、气门弹簧折断

一般气门弹簧折断的原因是使用日久，已到达了其使用寿命的限度。有时因材料不好，也会过早折断。弹簧的材料为0.50%～1.0%的碳钢，良好者则用合金钢制造。若所用材料不合规格，热处理不当，加工不良或表面有磨点、裂纹等，都可造成气门弹簧寿命的缩短。气门弹簧的寿命与发动机的转速有很大关系，因为发动机的转速过高或超出了气门弹簧的临界速度，就可使弹簧内部发生极高的危险应力而造成折断。为了防止这种情况的发生，有些农用运输车气门弹簧的各圈间的距离略有不同，称为非等节距弹簧，一端圈间距较密，在安装时应注意较密的一端在上面。如果使用高频率（频率为每分钟振动的次数）弹簧、双重气门弹簧也可避免剧烈振动现象（称为共振现象）的发生。

在车辆行驶中车速不可过快，不宜猛踩加速踏板。在严寒时金属的性能较脆，则发动机的转速对其影响就更大了。顶置式气门在气门弹簧断裂时，气门会掉入气缸而损坏缸体和活塞，必须经常检查或加设置保险装置，以防弹簧断时气门脱落。

四、排气门磨损

柴油机在运转中，进气门的工作温度一般较低，在200～450℃，而排气门的工作温度较高，可达600～800℃。工作温度还会随压缩比和转速的增快而进一步增高，最高可达900℃左右，故排气门在使用中，与进气门相比较容易损坏。如果短期内排气门损坏，则往往还由于以下的原因造成：

（1）气门杆磨损过甚。（2）气门杆部积碳过多，以致工作时不够灵活。（3）气门间隙过小，以致气门与气门座闭合不严密，使得燃烧的气体从缝隙中窜出来，时间长了就会使排气门烧损。（4）气门弹簧弹力减弱，使气门与气门座密封性变差。由于排气门经常处于高温下工作，因而此时易引起散热不良，时间一久，就易使排气门烧损。（5）气门顶部在使用时经常加入较多的机油。（6）发动机长时间地在过热情况下超负荷运转。（7）供油量经常过大，往往造成燃烧不完全。