拖拉机气门组件常见损伤原因分析与预防措施

贾春莉

摘要：从介绍拖拉机气门组件技术特点出发，提高人们对气门组件的重要性认识，并对气门组件常见损伤产生的原因进行分析，提醒用户在使用中注意预防。

关键词：拖拉机;气门组件;损伤

气门组件由气门、气门座、气门内外弹簧、弹簧座、锁片、气门导管等组成。气门组件是配气机构的重要组件。工作条件恶劣，工作任务繁重，气门组件发生损伤后，会导致气门与气门座密封不严，引起漏气，造成发动机启动困难、功率下降。实际使用中，气门组件经常会发生损坏，要注意合理使用和积极预防。

1气门组件技术特点

（1）气门。当发动机工作时，气门与汽缸中的高温燃气直接接触，尤其是排气门，温度变化在500～700 ℃范围内，润滑困难，所以要求制造气门的材料能在高温下耐磨、耐冲击、抗氧化、抗腐蚀。对排气门一般选用耐热合金钢制造。而进气门工作温度较低，对材料要求也较低，通常用一般合金钢制造。

气门头部为圆形而且具有锥形斜面的平顶圆盘，斜锥面锥角一般为45°（如195柴油机）。气门直径大，对进排气有利，但对顶置式来说，两个气门的直径之和不能大于汽缸直径，不然无法布置。因此，为了提高充气量，往往把进气门的直径做得比排气门稍大一些（立式195型进气门比排气门大6 mm）。如进、排气门直径相同，为了便于识别，在气门头上做有记号。气门头到气门杆的过渡处要圆滑，以增加强度，减少气流阻力。气门杆端的形状取决于弹簧座的固定方式。气门座多用合金铸铁制成单体零件，镶入汽缸盖镗孔内，磨损时可以更换（如195T型柴油机）;但也有些柴油机的气门座是直接在缸盖上镗出来的，不用镶圈，它具有良好的导热性能。

（2）气门座。镶块式气门座的优点是：可以采用比机体好的材料做镶块，可提高使用寿命，维修、更换也方便。缺点是：传热性能比不镶气门座的差，而且汽缸盖上的座孔加工要求高。当把气门座圈压入汽缸盖座孔中时，必须有足够的紧度，以免发动机工作时座圈从座孔中松脱造成事故。这在维修更换镶块时尤其要注意，气门座外圈与座孔的过盈量一般为其外径的0.002倍左右。通常是把缸盖在油中加热后再把镶块压入。

气门装配后，其顶部平面应稍沉入汽缸盖平面内，以保证气门开启时不碰撞活塞顶，如X195型柴油机进气门顶的沉入量为0.813～1.610 mm，排气门顶的沉入量为106～186 mm。但沉入量也不允许太大，过大会使燃烧室容积变大且影响压缩比。

（3）气门导管。它与气门杆配合，保证气门的直线运动。气门导管用合金铸铁的粉末冶金制成，具有自润性能。导管的内外表面经加工后，直接压入汽缸盖导管座孔中，压入后导管内孔再进行精铰加工，使气门导管和气门杆之间留有0.05～0.12 mm的间隙，气门在导管内能运动灵活。安装时，气门导管要按规定值露出汽缸外平面，如X195型为13 mm。

（4）气门弹簧。气门弹簧的功用是使气门能自动关闭，并与气门座紧密贴合，以防止氣门跳动破坏密封性，因此，在装配时弹簧受到较大的预紧力。气门弹簧是用弹簧钢丝制成的圆柱形螺旋弹簧。在国产小四轮拖拉机的柴油机上都采用双气门弹簧，它大小不等、绕向相反、套在一起的两根弹簧，这样的结构可防止共振，而且工作可靠。

2气门组件常见损伤原因与预防措施

2.1气门头部烧损

气门头部烧损是气门坏损中最常见的一种。主要原因是气门与气门座配合不严密。我们知道，气门头部所受的热量大部分是经气门座传递的（约占气门全部传热量的75%以上）。如果气门与气门座配合不密封，不但散热性能大大下降，而且导致废气进入气门座，使气门头部的温度急剧上升，同时气门在高温下受废气中酸性气体的作用而腐蚀。

气门密封性不好的主要原因有：（1）气门脚间隙过小，使气门不能完全落座。（2）气门挺杆与导管间有积碳，将气门卡死，使气门不能完全落座，或者由于气门强度与硬度不足，在冲击力的作用下使气门杆弯曲，造成气门卡死，不能完全落座。（3）气门头工作面上存有积碳，使气门密封不严。（4）气门的工作面上出现斑点或槽沟，造成气门密封不严。工作面上的斑点通常是由于冲击载荷与燃料不完全燃烧所产生废气的腐蚀。而槽沟通常是由于单位面积上的压力过大以及在高温下材料的硬度不足所致。

我们对气门的主要要求是：在任何情况下保证燃烧室的气门密封性。预防措施是：①正确选择气门头与气门座工作面的角度，保证气门头与气门座配合密封性良好。②适当选取气门杆与导管之间的间隙、润滑规程和冷却方法。③对气门头部采取特殊处理。可以镀上专门的耐热镀层（铝化处理）或者堆焊耐腐蚀性的钢。

2.2气门座的磨损

主要是磨料磨损和由于冲击负荷造成的硬化层疲劳脱落，以及排气门座受高温燃烧气体的腐蚀和烧蚀。气门座磨损后，工作面加宽，气门关闭不严，气门密封性降低。

预防措施是：改善柴油机的燃烧性能，减少积碳的产生。按技术保养条例要求，定期检查调整气门间隙，确保气门间隙在正常范围内。

2.3气门杆部锁片切槽处断裂

由于气门杆部锁片切槽处过渡半径较小，有明显的应力集中，使用中会产生局部应力，产生疲劳损坏，使气门杆部锁片切槽处断裂。

为预防这种损坏可采取以下措施：选择足够强度的材料;改变加工工艺。目前国外对杆部锁片切槽的加工，采用辊轧法滚压强化切槽。根据使用情况表明，采用这种加工方法，可使气门杆强度提高3倍以上。