气门组件的构造、功能及安装关键说明

　　导读：柴油发电机气门组是发电机的“呼吸系统”，其核心作用在于精确控制进、排气过程，是保证发电机高效、稳定、可靠运转的关键组件。其装配对技术细节要点极高。任何一个方案的疏忽，都可能引起从性能下降到整机报废的严重后果。

　　  柴油发电机气门是在发烫、高机械负荷及冷却润滑困难的要素下工作的。气门头部还承受气体压力的功能。排烟门还要受到发热废气的冲刷，经受废气中硫化物的腐蚀。因此，要点气门具有足够的强度、耐过热、耐腐蚀和耐磨损的能力。气门组件包括气门、气门导管、气门弹簧和弹簧座及其锁紧装置等零件，如图1所示。

　　  柴油发电机气门的作用是控制进、排气道的开启和关闭。分为进气门和排烟门两种。

　　  顶置式配气装置有每缸二气门和四气门之分，一般缸径D≤120mm的中、小功率柴油发电机采用每缸二气门部署；缸径D≥140mm的强化程度偏高的中、大型发电机多选用每缸四个气门，即两个进气门，两个排气门。有的柴油发电机进气门比排气门大，目的是增大进气门流通面积，减轻进气阻力，增大充气系数。

　　  气门由气门头部和气门杆部两部分构成。气门头部的锥面用于与气门座的内锥面配合，以保证密封，气门导管同气门杆配合，为气门运动导向，用以保持头部锥面准确地与气门座面紧密贴合。因为气门头部尤其是排烟门与燃烧室过热燃气直接接触，每一循环都受到燃气的冲刷，受热严重。排气门头部温度高达600～900℃，进气门头部温度也可达300～400℃。由于过热的影响，气门杆又是在润滑困难的因素下作高速往复运动，因此，要求气门必须有足够的强度、耐发热、耐腐蚀和抗氧化。

　　  气门都用合金钢制造。由于进、排气门工作因素不同故选用不一样材料制成。进气门一般采取普通合金钢（如铬钢或镍铬钢等）；排烟门则选取耐热合金钢（如硅锰钢或硅铬钢等）制造，经热处理后，以提升作业表面的硬度。气门头部形状有平顶、凸顶（即球面顶）和凹顶（即喇叭顶），如图2所示。

　　  目前平顶气门用得最多，它具有组成大概、制造方便、受热面积小、净重较小等特点，因而，进、排烟均可采取。凸顶气门头部刚度大，排烟阻力小，受热面积大，毛重和惯性力大，加工较复杂，只适宜作排烟门。凹顶气门的头部和杆部之间的过渡圆弧，有利于减轻气流的阻力，但其顶部受热面积大，易见生受热变形，故只适宜作进气门。

　　  气门与气门座或气门座圈是靠锥面密封，气门锥面与气门顶之间的夹角称为气门锥角，进、排烟门锥角通常多制成45°，少数为30°，如图3所示。一般用耐热钢或合金铸铁制成的座圈，紧压在气缸盖的座孔中，磨损后可以更换合肥康明斯发电机。为便于修磨，气门头边缘应保持一定的厚度，通常为1～3mm，以防范工作时，由于气门与气门座之间的冲击而故障或被发烫气体烧蚀。

　　（1）气门导管的用途：是保证气门与气门座在同一中心线上正常作业，并起散热作用。气门导管主用铸铁制成，压在缸盖或缸体中。

　　（2）间隙：气门杆与导管之间留有0.05～0.12mm的间隙，使气门杆能在导管中自由移动。间隙过大使气门运动时出现摆动冲击浙江发电机厂家，造成气门座磨耗不均，致使漏气泰州康明斯发电机、漏油甚至使气门烧损；间隙过小，气门杆部受热膨胀易出现气门卡死损坏。

　　（1）功能：气门弹簧是用来关闭气门，并使气门与气门座保持紧密贴合密封，并克服气门在开启时配气系统出现的惯性力。要点它应具有很强的弹力，以保证气门关闭时所需要的运动转速。

　　（2）组成：气门弹簧一般都是圆柱形螺旋弹簧。其材料采取高碳锰钢、铬钡钢等冷拔钢丝，加工后进行热处理，钢丝表面再进行抛光或用喷丸解决，以提高疲劳强度。此外，为避免弹簧锈蚀，表面还进行镀锌、镀铜或发蓝解决。

　　  功用在气门弹簧上的力是周期性的，其作用力的频率与气门弹簧的固有频率相同或成整倍数时，弹簧就会产生共振，造成弹簧断裂。为防止弹簧发生共振而损坏，常选择下述途径。

　　① 采取变螺距弹簧 由于这种弹簧螺距不等，故每一圈固有的频率不同，因而处理了整个弹簧发生共振的可能性。这种弹簧在安装时需将螺距较小的一端朝向汽缸体（或汽缸盖）。若朝向相反，则弹簧受力很大，容易折断。

　　② 选用双弹簧 每个气门用两根直径及螺距不一样、螺旋方向相反的内、外弹簧，如图4所示。这种弹簧不但可以预防发生共振，而且当一根弹簧折断时，另一根弹簧还可维持作业。

　　  气门弹簧装在气门杆部外边，其一端支承在汽缸盖（或汽缸体）上，而另一端固定在弹簧座上。弹簧座与气门杆之间有锁紧装置。

　　  柴油发电机的气门组件安装不当，会严重危害其动力输出、稳定运转甚至引起灾难性机械损坏。

　　（1）气门间隙调整“非法”：这是最易发的问题。间隙过小，热机时气门关闭不严，易烧蚀；间隙过度，则气门开度不足，导致进排烟不畅、动力下降，并产生严重敲击异响。

　　（2）气门导管装配尺寸不当：更替气门导管时，如果其凸出汽缸盖平面的高度超过规定值，会致使气门弹簧上座与导管碰撞，或直接使气门与活塞相顶，这是造成推杆弯曲、活塞顶部被撞的直接原因。

　　（3）配气相位（正时）不当：安装正时齿轮时对错标记，会导致所有气门的开闭时间全部紊乱，极易引发气门与活塞的严重碰撞，造成毁灭性损坏。

　　（4）气门密封面研磨错误或清洁不净：气门与气门座密封不严，会引起汽缸漏气，这是造成起动不了、功率不足和冒黑烟的关键要素之一。

　　（1）严格遵循技术规范：务必查阅该规格柴油发电机的原装检修手册，按规定数值调整气门间隙（注意区分冷热机状态），并确保气门导管安装高度等尺寸精确无误。

　　（2）确保密封与清洁：研磨气门后必须彻底清洗气门座和气道，防止碎屑落入汽缸。装配前应进行气门密封性检测（如煤油渗漏法）。

　　（3）双重检修正时标记：安装正时齿轮和皮带/链条时，必须反复确认所有正时标记完全对准，这是防止气门与活塞碰撞的根本。

　　（4）操作合格零件并规范操作：操作符合标准的正品配件。安装气门锁夹、弹簧等部件时，应操作专用工具，确保装配到位、可靠。

　　柴油发电机的气门组件任何一部分用途失常，就会直接致使之前提到的各类故障，例如：弹簧失效/安装错误→气门回位不及时→与活塞相撞，造成灾难性故障。理解每个零件的功用，就能更深刻地明白何以其装配、调整和保养如此关键。它是柴油发电机动力、经济性和可靠性的基石。

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