氣門(mén)組

氣門(mén)組包括氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等零件。

在壓縮和燃燒過(guò)程中，氣門(mén)必須保證嚴(yán)密的密封，不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。否則內(nèi)燃機(jī)的功率會(huì)下降，嚴(yán)重時(shí)內(nèi)燃機(jī)由于壓縮終了溫度和壓力太低，一直不能著火（點(diǎn)火）啟動(dòng)。氣門(mén)在漏氣情況下工作，高溫燃?xì)忾L(zhǎng)時(shí)間沖刷進(jìn)氣門(mén)，使氣門(mén)過(guò)熱、燒損。

氣門(mén)是在高溫、高機(jī)械負(fù)荷及冷卻潤(rùn)滑困難的條件下工作的。氣門(mén)頭部還承受氣體壓力的作用。排氣門(mén)還要受到高溫廢氣的沖刷，經(jīng)受廢氣中硫化物的腐蝕。因此，要求氣門(mén)具有足夠的強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕和耐磨損的能力。

氣門(mén)分為進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)兩種。頂置式氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)有每缸二氣門(mén)（一個(gè)進(jìn)氣門(mén)、一個(gè)三氣門(mén)（兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)、一個(gè)排氣門(mén)）、四氣門(mén)（兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)、兩個(gè)排氣門(mén)）和五氣門(mén)（三個(gè)進(jìn)氣門(mén)、兩個(gè)排氣門(mén)）之分。二氣門(mén)多用于中小功率的內(nèi)燃機(jī)；后三者用于強(qiáng)化程度較高的中、大型內(nèi)燃機(jī)，并以四氣門(mén)結(jié)構(gòu)的居多。

進(jìn)氣門(mén)山于工作溫度稍低，一般采用普通合金鋼；排氣門(mén)普遍采用耐熱合金鋼。為了節(jié)約成本，有時(shí)桿部選用一般合金鋼，而頭部采用耐熱合金鋼，然后將兩者焊接在一起。

氣門(mén)錐而是氣門(mén)與氣門(mén)座之間的配合面，氣門(mén)的密封性就是依靠?jī)蓚€(gè)表面嚴(yán)密貼合來(lái)保證的。此外，氣門(mén)接受燃?xì)獾募訜崃康?5%要通過(guò)錐面?zhèn)鞒?。從有利于傳熱的觀點(diǎn)出發(fā)，氣門(mén)錐面與氣門(mén)座接觸的寬度應(yīng)愈寬愈好，但是接觸面愈寬，密封的可靠性就愈低，因?yàn)楣ぷ髅嫔系谋葔簻p小，雜物和硬粒不易被碾碎和排走。所以通常要求氣門(mén)錐面密封環(huán)帶的寬度在之間即可。

氣門(mén)頂面上有時(shí)還銑出一條較窄的凹槽，主要用于研磨氣門(mén)時(shí)能將工具插入槽中旋轉(zhuǎn)氣門(mén)。氣門(mén)和氣門(mén)座配對(duì)進(jìn)行研磨，研磨后氣門(mén)即不能互換。

氣門(mén)錐面的錐角一般為30°或45°。也有少數(shù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)做成60°或15°錐角的。錐角愈小，單位面積上的壓力也愈小，氣門(mén)與氣門(mén)座之間的相對(duì)滑動(dòng)位移也較小，從而使氣門(mén)的磨損減輕。因此，有的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣門(mén)錐面的錐角為30°。

排氣門(mén)由于高溫廢氣不斷流過(guò)錐面，廢氣中的碳煙微粒容易沉積附著在錐面上，影響密封性。因此，排氣門(mén)要求錐面上的比壓要高些，以利于積炭的排除。排氣門(mén)大多采用45°的錐角。為了制造和維修方便，不少內(nèi)燃機(jī)進(jìn)、排氣門(mén)錐角均采用45°。

氣門(mén)座的錐角有時(shí)比氣門(mén)錐角大0.5°~1°，使兩者接觸面積更小，可以提高工作面的比壓，從而提高其密封的可靠性。

氣門(mén)頭部的直徑對(duì)氣流的阻力影響較大。頭部直徑愈大，其流通截面也愈大，因而阻力減小。但直徑的大小受汽缸頂面的限制?？紤]到進(jìn)氣阻力對(duì)內(nèi)燃機(jī)性能的影響比排氣阻力更大，所以一般都使進(jìn)氣門(mén)的直徑比排氣門(mén)稍大。有些內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣門(mén)直徑相同，以便于制造和維修。但如果兩者材料不同，則必須打上標(biāo)記，以免裝錯(cuò)。

氣門(mén)頭部邊緣應(yīng)保持一定的厚度，一般為1、3mm，以防止工作時(shí)，由于氣門(mén)與氣門(mén)座

之間的沖擊而損壞或被高溫氣體燒蝕。為了改善氣門(mén)頭部的耐磨性和耐腐蝕性，以增強(qiáng)密封性能，有些內(nèi)燃機(jī)在排氣門(mén)的密封錐面上，堆焊一層特種合金。

活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔的技術(shù)要求

①在常溫下，應(yīng)有微量過(guò)盈（一般為0.0025、0.04mm)，加溫到75~85℃時(shí)，又有微量間隙，使活塞銷(xiāo)能在銷(xiāo)座孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而冷卻后，活塞裙部橢圓變形即長(zhǎng)軸縮短（與活塞硝軸線相垂直方向）；短軸伸長(zhǎng)（活塞銷(xiāo)軸線方向），其變化均不應(yīng)超過(guò)0.04mmo這一點(diǎn)，是活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔修配的關(guān)鍵。若配合太緊，機(jī)油進(jìn)不去，使活塞銷(xiāo)的潤(rùn)滑變壞，加劇磨損，甚至?xí)a(chǎn)生卡缸現(xiàn)象；若配合太松，會(huì)使活塞銷(xiāo)在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)中撞擊活塞和連桿襯套，磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)活塞銷(xiāo)折斷或竄出，造成事故。

②接觸面積不少于75%。這是因?yàn)?，接觸面積太小，單位面積承受載荷上升，加速磨損，影響松緊度，內(nèi)燃機(jī)壽命下降。

活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔的配合，環(huán)保型柴油發(fā)電機(jī)組，是通過(guò)對(duì)活塞銷(xiāo)座孔的搪削或鉸削完成的。鉸削銷(xiāo)座孔時(shí)，應(yīng)選用長(zhǎng)刃鉸刀，使兩個(gè)銷(xiāo)座孔能同時(shí)進(jìn)行鉸削，以保證兩孔的同心度。

①選擇鉸刀根據(jù)銷(xiāo)座孔的實(shí)際尺寸選擇鉸刀，并將鉸刀夾在虎鉗上，使其與鉗口的平面保持垂直。

②調(diào)整鉸刀鉸刀向上調(diào)整尺寸縮小，向下調(diào)整尺寸擴(kuò)大。因一刀是試驗(yàn)性的微量鉸削，銷(xiāo)座孔鉸削量較小，一般是調(diào)整到刀片上端露出銷(xiāo)座孔即可，以后各刀的調(diào)整量也不應(yīng)過(guò)大，一般是旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母60°~90°為宜，當(dāng)鉸削量過(guò)小時(shí)，可再旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母30°~60°。

③鉸削鉸削時(shí)，兩手握住活塞穩(wěn)妥輕壓，輕壓的力要均勻，掌握要平正，按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)鉸削。為了使銷(xiāo)座孔鉸削正直，每調(diào)整一次鉸刀，要從銷(xiāo)座孔的兩個(gè)方向鉸一下，當(dāng)轉(zhuǎn)到某個(gè)位置很緊時(shí)，可稍倒轉(zhuǎn)一下，再繼續(xù)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，能在轉(zhuǎn)不動(dòng)時(shí)硬轉(zhuǎn)，這樣對(duì)刀片和銷(xiāo)孔表面均有影響，而且要一直鉸到底，將活塞從鉸刀的另一端取出；中途不能倒轉(zhuǎn)回來(lái)，因?yàn)?，這樣會(huì)使活塞銷(xiāo)孔內(nèi)圓表面出現(xiàn)與鉸刀刀片數(shù)目相同的階梯，以致在工作過(guò)程中，活塞銷(xiāo)和孔的配合間隙會(huì)迅速增大；為了提高粗糙度，接近鉸好時(shí)，鉸刀的鉸削量應(yīng)盡量調(diào)小

④試配鉸削過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)用活塞銷(xiāo)試配，防止把活塞銷(xiāo)座孔鉸大，當(dāng)鉸削到用手掌的力量將活塞銷(xiāo)推入一個(gè)銷(xiāo)座孔的1/3左右時(shí)，應(yīng)停止鉸削。然后用木錘或墊以銅銃用手錘輕輕將活塞銷(xiāo)打入一個(gè)銷(xiāo)座孔，試配一兩次檢查接觸情況后，再繼續(xù)打入另一個(gè)座孔。打壓時(shí)，活塞銷(xiāo)要放正，以防銷(xiāo)子傾斜損傷銷(xiāo)座孔的工作面，后將活塞銷(xiāo)銃出，查看接觸面情況，適當(dāng)進(jìn)行修刮。

⑤刮配修刮不僅能增加活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔的接觸面積，而且還可以獲得合適的配合緊度，修刮時(shí)刀刃應(yīng)與銷(xiāo)座孔的軸線成30°~40°角，以避免修刮面積過(guò)大，刮傷未接觸的部位，修刮時(shí)應(yīng)按從里到外，刮重留輕，刮大留小的原則進(jìn)行，兩端邊緣處好開(kāi)始少刮或不刮，以防止刮成喇叭口形，待活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)座孔的松緊度和接觸面接近合適時(shí)，再稍修刮兩端，修刮后，使松緊度和接觸面都達(dá)到要求。

松緊度的要求：常溫下，油機(jī)能用手掌的力量，把活塞銷(xiāo)推進(jìn)一個(gè)座孔的1/2一2/3為宜；柴油機(jī)要求活塞在水中加溫到75~85℃時(shí)，在活塞銷(xiāo)上涂以機(jī)油，用手掌稍用力將其推入銷(xiāo)座孔為合適接觸面的要求：接觸面75‰以上，在銷(xiāo)座孔工作面上的印痕應(yīng)星點(diǎn)分布均勻，輕重一致。

連桿組的功用是連接活塞與曲軸，將活塞承受的燃?xì)鈮毫鹘o曲軸，并和連桿配合，把活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

連桿在工作時(shí)，承受有三種作用力：活塞傳來(lái)的氣體壓力；活塞組零件及連桿本身（小頭）的慣性力；連桿本身繞活塞銷(xiāo)作變速擺動(dòng)時(shí)的慣性力。這些力的大小和方向都是周期性的變化，因此連桿承受著壓縮、拉伸和橫向彎曲等交變應(yīng)力。連桿或連桿螺栓一旦斷裂，就可能造成整機(jī)破壞的重大事故。如果剛度不足，使大頭孔變形失圓，大頭軸承的潤(rùn)滑條件受到破壞，則軸承會(huì)發(fā)熱而燒損。連桿桿身變形彎曲，則會(huì)造成汽缸與活塞的偏磨，引起漏氣和竄機(jī)油。所以要求連桿在盡可能輕的情況下，保證有足夠的強(qiáng)度和剛度。

為保證連桿結(jié)構(gòu)輕巧，且有足夠的剛度和強(qiáng)度，一般常用中碳鋼（如45號(hào)鋼）模鍛或滾壓成形，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。中小功率內(nèi)燃機(jī)連桿有采用球墨鑄鐵制造的，其效果良好，且成本較低。強(qiáng)化程度高的內(nèi)燃機(jī)采用合金鋼（如40Cr、40MnB、42CrMo等）滾壓制造而成。合金鋼的特點(diǎn)是強(qiáng)度高，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，因此采用合金鋼制造連桿的時(shí)候，對(duì)其外部形狀、過(guò)渡圓角和表面粗糙度等都有嚴(yán)格要求。近年來(lái)，硼鋼、可鍛鑄鐵及稀鎂土球墨鑄鐵已廣泛用于制造內(nèi)燃機(jī)連桿，其強(qiáng)度接近于中碳鋼，并且其切削性能很好，對(duì)應(yīng)力集中不敏感，制造成本低。

曲軸裂紋、折斷的修理曲軸有了裂紋或折斷，可用“焊修”的方法進(jìn)行修復(fù)，其工藝要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下。

①焊修前的準(zhǔn)備 先將曲軸放在堿水中煮洗清潔，除去油污，再用鑿刀沿著裂紋表面鑿成“U”形槽。槽深以不見(jiàn)裂紋為好。槽的底部呈圓弧形，槽口的寬需根據(jù)裂紋的深度、長(zhǎng)度和形狀等情況來(lái)決定。然后進(jìn)行校正，使曲軸的彎曲擺差不超過(guò)規(guī)定范圍。后，將曲軸裝在的焊架上，或裝在汽缸體上，并在曲軸與焊架或汽缸體之間墊以鐵質(zhì)襯瓦。再將軸承蓋用螺栓緊固，避免曲軸在焊接過(guò)程中彎曲變形。如果焊接折斷的曲軸，需按曲軸折斷的原痕找出中心縫，用電焊在斷縫兩側(cè)先點(diǎn)焊幾點(diǎn)，再在裂縫未電焊的兩面開(kāi)槽后焊接。

②焊修焊修前，先用氣焊火焰在焊補(bǔ)部位加溫至350~450℃，再用直徑3~4mm的低碳鋼電焊條進(jìn)行電焊焊接。焊接時(shí)，用采用對(duì)向焊接（與裂紋垂直方向移動(dòng)焊條）的方法，而且每焊完一層后，應(yīng)立即清除焊渣，再焊下一層。

③焊后整理 焊后，應(yīng)先將焊修處鑿修平整，并鉆通油道，檢驗(yàn)焊接處有無(wú)裂紋，曲軸有沒(méi)有彎曲變形。然后用磨床在焊接處進(jìn)行磨削加工，使表面光潔平整，并可在曲軸的工作表面進(jìn)行熱處理，以增加工作表面的抗磨性能。

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