摘要:本文通过对拖拉机配气机构常见故障,气门密封性差、正时齿轮打齿、摇臂和摇臂轴磨损、气门弹簧折断、凸轮轴损坏等故障的分析,指出了导致故障的原因,以提醒使用者做好预防工作。
拖拉机配气机构的功用就是按照每个气缸的工作过程和顺序,按时打开和关闭各气门,保证柴油机各缸及时吸入干净空气并及时排除废气。在使用和维修过程中,由于零部件制造偏差、使用过程的磨损及修理装配过程各种工艺误差等,一般都不同程度地改变了原来的配气相位值,导致发动机的动力性下降、经济性变坏及排放恶化。
1 气门密封性差
(1)气门和气门座圈烧蚀和磨损。气门和气门座圈受高温、高压气体的冲击和承受工作过程中的机械负荷,容易烧蚀和磨损。气门与气门座圈的工作斜面,由于气门不停地开启和关闭,相互撞击、敲打,承受反复的冲击负荷,引起工作斜面的磨损、起槽、斑点和凹陷。
(2)气门杆与导管间配合间隙过大。气门杆部在气门导管内运动时不断摩擦,润滑条件又差,加上窜进的灰尘磨料、积碳胶粒磨料,造成气门杆与气门导管均受到磨损,使气门杆与导管间配合间隙增大,气门杆在管内晃动使气门歪斜,气门工作时不能很好的对中,引起气门头部的偏磨,而降低气门的密封性能。
(3)气门杆弯曲。气门杆弯曲后,形成气门顶部的歪斜和偏置,影响气门的密封性能。引起气门杆弯曲的原因有:气门顶部受气缸内气体压力、气门杆尾端受凸轮通过挺柱的撞击,造成气门杆弯曲;气门顶与活塞碰撞也会使气门杆弯曲;气门杆尾端面摇臂间的间隙过小,受热膨胀后,顶住气门杆尾端面使其弯曲和端面不平;气门或气门座圈工作面与气门杆不同心,气门座与气门导管不同心而使气门杆弯曲。
2 正时齿轮打齿
正时齿轮安装在凸轮轴的前端,正时齿轮打齿是一种常见的故障现象,究其原因,除质量问题外,尚有下述9种原因:(1)机油泵传动中间齿轮装反。机油泵传动中间齿轮轮毅两面的厚度不一样,如果装反,势必破坏原来的啮合位置,造成接触不良,应力集中,导致机油泵传动中间齿轮打齿。(2)机油泵传动中间齿轮与轴的配合关系被破坏。齿轮与轴为静配合,一旦机油泵传动中间齿轮与轴之间出现间隙,齿轮便在轴上窜动,破坏了原来正确啮合位置,造成接触不良,导致机油泵传动中间齿轮打齿。(3)正时齿轮室前后衬套与轴的配合问隙超限。东方红-802拖拉机标准问隙为0. 04~0. 094 mm,允许间隙为0. 30 mm,极限间隙为0. 50 mm。一旦此间隙超限,机油泵传动中间齿轮就出现摆动,造成牙齿受力不均,导致该齿轮打齿。(4)正时齿轮室后衬套止推台肩损坏。更换后衬套时,由于操作不当,将止推台肩损坏。损坏严重的,当时能够发现。损坏轻微的,虽其上出现微小裂纹,但不易发现,形成隐患。随着使用时间的增加,隐患暴露,造成后衬套止推台肩局部掉脱(严重者掉脱1/3~1/2),失去止推作用。这样机油泵传动中间齿轮在转动中,势必倾斜,由此导致打齿。(5)正时齿轮室前后衬套的同轴度超差且表面粗糙度低,运转中机油泵传动轴与衬套咬死,导致齿轮打齿。(6)机油泵传动轴与支架衬套的间隙超限,造成机油泵传动中间齿轮在转动时摆动,导致打齿。(7)机油泵支架安装尺寸超差,造成机油泵传动轴与支架咬死,导致齿轮打齿。(8)机油泵壳体与机油泵盖衬套的同轴度超差,造成机油泵主动轴与衬套咬死,导致机油泵传动中间齿轮打齿。(9)配气凸轮轴前衬套磨损严重。一旦间隙超限,转动时,偏心轴齿轮必然摆动,造成轮齿接触不良,导致打齿。
3 摇臂和摇臂轴磨损
磨损是摇臂和摇臂轴常见缺陷。发生的原因有:摇臂头与气门杆头部不断撞击,圆弧面发生磨损、凹陷、剥落。摇臂轴与衬套不断摩擦而自然磨损,润滑不良加速磨损。气门导管安装过高,摇臂压缩弹簧时弹簧座与导管碰撞,摇臂被迫下压阻力增大而损伤。气门间隙太小,或气门头部沉人缸盖深度不够,摇臂打开气门与活塞顶相碰,承受冲击力太大,导致折断。气门杆卡死在导管内,导致摇臂折断。
4 气门弹簧折断
气门弹簧折断会使气门关闭不严、漏气,柴油机会出现声音突变、敲击、“缺腿”、冒白烟等现象。主要原因:若是新更换的气门弹簧折断,则原因是弹簧质量不过关,如材质不佳,热处理不当,过软或过硬。若是旧气门弹簧折断,则原因是气门弹簧长期在高速、高温下工作,金属材料疲劳而断裂。另外,柴油机转速突变引起气门弹簧折断,如驾驶员乱“轰油门”,操作人员控制油门不当,频繁而突然地增大和减小油门,柴油机出现“游车”或“飞车”故障等。
5 凸轮轴的损坏
凸轮轴在工作中要承受冲击性负荷作用,在凸轮的工作
面上产生很大的接触应力。但是随着长时间的使用,凸轮轴会出现弯曲、工作表面擦伤、剥落、边角碎裂、磨损等问题。凸轮轴工作表面的磨损大都是从擦伤、剥落开始的。凸轮表面的擦伤、剥落等是因为润滑油质量低劣,气门弹簧弹力过大,顶杆或气门的咬死及材料的热处理不当引起的。凸轮轴的弯曲加速了凸轮轴承的磨损,从而影响到定时齿轮啮合传动的平稳性,引起配气定时的变化。凸轮表面的磨损直接影响到配气定时的正确和空气的流通截面,同时也会影响到柴油机的功率和经济性。