柴油发动机气门弹簧断裂症状与缘由

摘要：气门弹簧在柴油机工作时承受扭力，于是在气门弹簧圆截面上的应力分布是不均匀的，从近中心的原点到边缘各点，应力逐渐递增，表面所受的应力较大，就表面各点而言，正内侧表面承受的应力较大，且受平面应力的作用，因此一旦气门弹簧表面存在弊端，缺点处极有可能发生较大的应力集中，从而导致弹簧的早期断裂。

      气门弹簧折断时，会产生一种连续而杂乱的金属敲击声，例如，在中间气门室内发出“嚓、嚓的声音；有时空气过滤器回火或排烟管“放炮”声音。这种情况的产生往往是因为气门弹簧折断所致。

      在发动机怠速运行时发生气门杆尾端与其驱动件之间产生连续不断的敲击声，随速度增大而提升，发动机温度改变或断火时声响无变化。

      气门漏气响在气门室外，在高负荷、低速度时较为明显，响声随负载增加而提升，详细缘由是气门座歪斜或气门间隙小，导致气门烧蚀致使气门关闭不严而漏气响。

      因气门弹簧折断，顶置式气门杆尾端凹槽内的两块剖分锥形锁片失去气门弹簧的张紧力而掉落，气门因无支承而落入缸孔内。

      因气门弹簧折断，侧置式发动机虽然气门不会掉入缸内，但气门不能打开，不能进、排烟，并且发动机将发生紊乱的金属敲击声。

       气门弹簧断裂的因由，除制造上存在缺陷外，使用方法“非法”也可能使其遭受早期事故发电机十大名牌，易发的原因如下：

      一般气门弹簧折断的缘由是操作日久，已到达了其使用寿命的限度。有时因材料不佳，也会过早折断。

      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转速，就可使弹簧内部发生极高的危险应力而造成折断。为了避免这种情形的发生，有些农用车气门弹簧各圈间的距离略有不一样，称为非等节距弹簧，一端圈间距较密，在装配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、双重气门弹簧也可预防剧烈振动现状（称为共振状况）的发生。

     因保管错误， 如库存的经磷化解决的气门弹簧，没有涂防锈油或防锈油品质差时，造成弹簧表面形成麻点和腐蚀坑。而当弹簧承受较大扭力时，在腐蚀坑处易导致应力集中，使气门刚度增大，较终致使弹簧疲劳断裂。

      气门弹簧的2个端面若与弹簧中心线不垂直，则弹簧持久在高速下作业，其金属材料易因疲劳而断裂。

      操作中，若发生气门导管窜动现象，极有可能导致气门弹簧在被压缩时因受弯曲应力的功用而折断，凸轮轴轴承松动会导致气门弹簧发生共振，也会促使其折断。

      柴油发动机在运行过程中若速度经常性突然变化，会使气门弹簧被压缩和伸张的频率突然猛增，导致其疲劳断裂康明斯发电机说明书。

      安装气门弹簧时有的机型有特殊要求，例如五十铃6BBI柴油发动机要求将弹簧涂有蓝色的一面朝向气缸盖上平面，否则弹簧易折断。

      如弹簧的钢丝材料、钢丝直径、中径、有效圈数与原装家规划的不同时，发动机转速的角频率很容易达到气门弹簧的固有频率，发生共振，造成弹簧折断。

      弹簧的材料为0.5%～1.0%的碳钢，良好者则用合金钢制造。若所用材料不合类型，热解除错误，加工不佳，都可造成气门弹簧寿命的缩短。

      气门杆与气门导管配合间隙过度，气门往复运动时歪歪斜斜发电机型号规格及功率，导致弹簧上下弹跳，使气门弹簧内应力产生变化，造成折断。

      过热时因为气门和导管的膨胀系数不同，从而引发气门在导管内活动时受到的阻力过度，造成气门弹簧折断故障。

      气门在气门座中的下陷量太少，气门下陷不足够致使的。于是当在运转的时候，活塞就会顶撞到气门，经过活塞的多次冲击，这就会使气门杆断裂，气门弹簧被折断。

      不得再次操作第一圈中有缺口损伤的气门弹簧。

      由于大的缺口将造成“咔嗒”声。因此，要检验弹簧的两端有无“咔嗒”声。

      先将弹簧垂直放在平板上，用一直角尺靠在弹簧较下边一圈上，然后将弹簧旋转一周，检测较上边一圈弹簧与直角尺距离的较大值，通常情况下，气门弹簧对垂直线mm，若超过此值较好换用新件。

      操作气门弹簧压缩测试仪（零件号 3375182）检修所示测试高度处的弹簧力和张力。

      气门弹簧压缩测试仪是一种专门用来测试弹簧弹力大小的装置，可以由此得知弹簧的自由长度和弹性。

      当现场无专业工具时，可以从市面上找一根相同的弹簧来进行比较，如果弹簧受压后的圈距相同，则代表我们的弹簧还可以用，否则我们就该当更换新的弹簧。

      将弹簧夹在台虎钳上压缩到较小长度，使圈与圈之间尽可能没有空隙，并保持48h，如果弹簧表面有瑕疵存在，在经过这种压缩解除后就会断裂，这是由于弹簧内部应力在瑕疵附近高度集中引起弹簧断裂。

      气门弹簧弹力的强弱可用对比法加以识别，主要做法是先将被检验的一只旧气门弹簧与一只新气门弹簧串联在一起，并且中间用一钢片垫圈隔开。然后在一只气门弹簧上加一定的压力，观察新旧弹簧压缩的程度，若旧弹簧的弹力不足，则此时必定先被压下去。

      操作压缩空气和磁棒，拆下弹簧座平垫圈。按正确的顺序摆放气门弹簧座平垫圈。

      拆下凸轮轴半圆键，将每个轴承盖的固定螺栓松几圈，用软锤(橡皮锤)敲振凸轮轴后部，使轴承盖振松。

（8）用塑料锤轻轻敲击每个气门杆端部2次或3次，以确保气门和气门锁片准确就位。仅允许沿着气门杆的轴线敲击气门杆，这样不会弄弯气门杆。

      在拆卸柴油机气门机构后，要进行调试和检验，确保气门的密封性和开启顺序等符合技术要求；同时要注意气门弹簧的平衡性，预防产生不平衡的状况，以免危害发动机的性能和寿命。总之，气门的拆除需要注意安全，比如解体气门时，要根据气门弹簧的压缩状况，将气门弹簧的顶部或底部先取下，防止弹簧弹出伤人。其次，必须操作专门的工具和装备，保持作业区域的干净和整洁，以保证康明斯发电机组的性能和寿命。