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气门与气门座的修理
发动机在工作过程中，气门与气门座发生频繁而剧烈的冲击，造成机械磨损与挤压塑性变形，气门头工作圆锥面形成凹陷环带，有时还会出现疲劳剥落凹坑。此外，排气门与气门座还受到高温燃烧气体的冲刷和腐蚀，产生烧蚀麻点；进气门与气门座还受到夹杂在空气中尘土的磨料磨损，因而磨损较排气门与气门座严重。
气门与气门座产生上述缺陷后，其密封性下降，影响发动机正常工作，应及时修理。
    一、配研气门与气门座
当气门与气门座的工作圆锥面磨损不大时，可采用气门与气门座直接互相研磨的方法恢复其密封性。常用的是手工配研法：
首先将气门、气门座和气门导管用柴油清洗干净，在气门工作圆锥面上涂上一层薄薄粗研磨膏，把气门杆插入气门导管中，用气门捻子吸住气门头部进行配研。配研时，一边用手搓动木柄，使捻子带动气门在气门座上往复转动，一边提起气门轻轻拍打气门座，并频繁地改变气门与气门座的相对位置。当工作圆锥面上出现一条较整齐的接触环带后，再换用细研磨膏继续配研，直至气门工作圆锥面上出现一条整齐的暗灰色环带为止。最后将研磨膏洗净，涂上机油再配研片刻，使之更好地密合。根据气门和气门座的工作圆锥面状况，有的可不经粗研而直接用细研磨膏精研。
配研好后的接触环带宽度，一般以1.2-2.5mm为宜。接触环带过窄会加剧磨损和影响气门的散热，过宽则易漏气和形成积炭。
    气门与气门座配研结束后，应进行密封性检查。常用的方法是将气门放入气门座内，在气门顶下沉处注入煤油，经过2-3min后，油面不得下降。
    二、磨修气门工作圆锥面及铰修气门座
    当气门与气门座磨损严重，或出现烧蚀麻点、剥落时，有配研法难以修复，常采用磨修气门工作圆锥面和铰修气门座来修复。
    （一）磨修气门工作圆锥面：磨修气门前，应检查和校直气门杆的弯曲。气门杆的弯曲度一般在100mm长度上应不大于0.015mm（即径向摆差不超过0.03mm）。磨修后，气门头圆锥面对气门杆的摆差一般应不超过0.05mm。气门的磨修在磨气门机上进行。磨修气门时应保证原斜角（一般为45°），并用较小的切削用量磨至光整为止。磨修后的气门，其头部圆柱面的厚度不应小于0.5mm，否则容易变形，且影响气门在气缸盖上的下陷量。
    （二）铰修气门座：气门座铰修应用气门铰刀进行。气门铰刀的角度分为30°、45°、75°和15°四种。30°和45°铰刀用以铰修气门座相应角度的工作圆锥面，分粗刃和细刃两种；75°和15°铰刀是供调整接触带宽度和位置用的。
铰修气门座前，先检查气门导管磨损情况，若磨损严重，应更换新气门导管后，再铰修气门座。铰修气门座的步骤如下：
    1、首先用45°粗刃铰刀铰修工作圆锥面，至消除表面的凹坑、麻点等缺陷为止。
    2、用15°和75°铰刀分别铰修工作圆锥面上、下口，修正工作圆锥面宽度和位置。当气门与气门座接触环带偏下时，可用75°铰刀修正气门座，使接触环带上移；若接触环带偏上时，可用15°铰刀修理气门座，使接触环带下移。
    3、最后用45°细刃铰刀轻轻铰修工作圆锥面，使其粗糙度和接触宽度都符合要求。
铰修时，用力要均匀，转动要平稳，否则容易将气门座铰偏。同时，应尽量少铰削掉金属层，以延长气门座的使用寿命。
磨修气门工作圆锥面和铰修气门座后，要进行配研，最后检查密封性。
气门座经过多次铰修其内径增大，而气门经多次磨修直径减小，这将会综合地影响到气门在气缸盖上的下陷量，而使压缩比减小。当更换新气门后，检查气门下陷量仍然超过规定值时，就只能镶入或更换气门座圈。

如何检修气门座?
(1)气门座接触面的检查
  1)检查气门座接触面时,气门必须完全符合要求,气门杆和气门导管的配合间隙符合要求时,才能进行气门接触面的检查。
  2)气门头工作面接触印痕标准配合宽度及状况的规定,标准配合宽度1.3～1.5mm,印痕状况为连续无间断环形印痕(进、排气门规定相同)。气门头接触印痕宽度部位如图2-104所示。
3)检查方法。一般是在气门座上均匀地涂上一层红丹油,使用气门研磨工具(或合格的进、排气门)使气门座与气门头旋转研配,就能得到各气门的接触印痕。各气门配合面得到的接触印痕必须符合规定。
  (2)气门座的修理。如果气门座与气门接触不均匀,或气门座接触宽度不在范围内时,必须重磨修理或加工,修理后进行研磨。
  l)进气门座的修理。进气门座修理用三把不同角度的气门座修理刀具。第一把刀具的角度为45度;第二把刀具的角度为l5度;第三把刀具的角度为60度,以适应加工进气门座三个不同角度的锥面,如图2-105所示。

图2-104 气门头接触印痕宽度部位
W-气门座接触宽度
图2-105 进气门座角度
1、15度 2、60度 3、45度
进气门座的修整首先用第一把45度的锪刀修整气门座粗糙的接触表面。第二步用第二把15度的锪刀修整气门座,并使45度锪刀修整的座面周界变为规定值。第三步用第三把60度锪刀修整气门座,使45度锪刀修整的座面宽度达到规定值。第四步用第一把45度锪刀刮去由于使用15度和60度锪刀修整气门座时所产生的毛刺。
对于用锻刀修整好的进气门座的工作表面应进行研磨。研磨用气门研磨工具进行,其程序分为三步:
第一步:粗磨。即在研磨工具上涂上较粗的研磨膏进行研磨,以研去刀痕或波纹。
第二步:细磨。即在研磨工具上涂上较细的研磨膏进行研磨-,以研磨出连续无间断的环形工作面。
第三步:清理气门座上的研磨膏,并用红丹油对工作表面进行检查。应得到连续不间断、宽度均匀的环形印痕。
  排气门座的修理。排气门座的修理与进气门的方法基本相同,只是所使用的刀具角度不同,修排气门座的第三把刀具角度为75度,以与排气门座的锥面角度相适应,如图2-106所示。
  3)气门座位置尺寸的检查。气门座位置尺寸的检查方法如图2-107所示。在气门座中放入合格的进、排气门,用深度千分尺测量气门最高部位距气缸盖下平面的距离,应保持在规定的极限值内。该极限值的规定按制造厂的技术文件规定执行。

图2-106  排气门座角度
1、15度 2、75度 3、45度
图2-107 气门座位置尺寸的检查

提高气门座的密封性的修理方法

沈阳市辽中县化工总厂 薛福连

    运输企业汽车单车承包后，车辆研磨气门的修理次数比承包前有所增加。有的车只运行1-2个月就要全磨气门，并将可修复的气门都作废处理，造成了配件的浪费。这主要是因严重超载、使用劣质配件和修理工艺不当等原因所造成的。本文就修复工艺有关问题谈一些看法，供有关人员参考。
1、要及时掌握排气门烧蚀的时机  生产实践表明：排气门工作面比进气门容易烧蚀。当汽车在重载荷、高档或上坡时行驶出现无力，怠速时发动机抖动，在消声器口处可听到清晰的“嗤嗤”声，则表明排气门工作面已烧蚀。当解体发动机，可观察到其表面有烧蚀斑或圆弧槽。
    气门工作面的烧蚀，汽油机排气门主要受PbO腐蚀，而柴油机排气门主要是热腐蚀。在汽油机中，活泼的Pb具有穿透Cr2O3保护膜的能力，使致密的Cr2O3被氧化成非保护性的Pb3Cr2P9，致使腐蚀速度加快。在柴油机中，由于燃油中的硫燃烧后形成硫酸盐，而燃气中产生的碳作为触煤又还原硫酸盐释出硫，致使活泼的硫穿透Cr2O3保护膜与母材中的Cr形成硫络化合物，破坏了氧化层。
    PbO和硫化物的腐蚀使表面致密的Cr2O2破坏，在机械冲击作用下，部分表面氧化物破碎。而由于碎落的氧化物硬度比基体高，帮在冲击力作用下碾压基体使其产生塑性变形，长时间反复作用后出现烧斑或圆弧槽。如进一步发展下去，还可与疲劳应力共同作用使气门头开裂、气门失效。
2、排气门工作面的修复方法  我们知道，排气门价格比进气门昂贵，同时某些进口排气门还不易买到。因此，掌握排气门工作面修复技巧，对延长气门使用寿命、节约维修成本具有重要意义。实践证明，而氧乙炔中性焰喷焊工艺较合适，如选用江苏泰兴生产的Ni45合金粉，可使修复的气门变形小，喷焊层具有良好的耐蚀、耐磨、耐热、抗氧化性能。这种焊粉属于Ni-Cr-Si系列，其中还含有10%的钴。其喷焊工艺如下：
①    喷焊准备  彻底清除气门油污 、积炭，检查气门，应无裂纹，头部直径符合原厂要求。然后，将气门工作面车削成圆弧槽（见图1）。车槽的目的是除去表面疲劳层和麻坑层，形成一定的表面粗糙度，造成合适的形腔容纳喷焊合金。
    使用SPH-1/h喷焊枪，氧气压力40KPa，乙炔压力≥50KPa，气门转速1-1.5r/min。
②    喷焊操作  采用一步法喷焊。先将整个气门头部用火焰预热至250℃左右，再将火焰对准气门工作面的施焊处加热升温，并按动喷焊枪的送粉开关间断或连续送粉。喷焊时，火焰距离工作面为10-20mm，边关粉重熔，当重熔处出现了“镜面反应”时，喷焊枪再向前移动，直至整个工作面被焊层覆盖为止。
    喷焊后气门应竖放在铁板上，在空气中缓冷至室温后，即可光磨气门工作面。3、气门与座的研磨技巧  气门和气门座的加工精度要求都很高，是保证气门与座配合严密的关键，因此要使气门与磨加工后直接装配而不用再经过研磨。气门座铰削时应严格按下列工序和要求进行；
a． 彻底清除燃烧室和进、排气门座图及气道的积碳。
b．检查气门与导管的配合间隙。间隙过大应更换导管，间隙过小应检查气门杆端是否弯曲变形。有一经验方法：将气门杆及导管擦净，在气门杆上涂一层机油，放入导管，上下拉动几次，当气门能借自身重量徐徐下降时，即为配合适当。
c． 铰削气门座前，选择适合于导管孔径的铰刀杆插入管孔，不可有摇摆、偏斜现象。每当铰刀杆插入铰刀孔时，也应检查杆与铰刀的上平面是否垂直，否则容易铰偏。铰刀杆与导管配合间隙应为0.02-0.08mm。
d．修国产发动机选择15°和75°座面铰刀以及30°和45°工作面铰刀。铰前应先用30°（或45°）铰刀套在铰刀杆上，在铰刀下垫以粗砂布，插入导管，将硬化层、麻点等砂去。
气门座换上述铰削后，应用经光磨的气门或新气门进行密合检查，其方法是：
①    在气门的工作面上涂一薄层红印油，放入座孔，旋转数圈，取出气门，观察气门座所挤的红印油有无中断现象。无中断证明密合，有中断需再磨削，直至气门工作面上被刮去的红印油部分是一条白线圈并无中断，且在气门工作面的中间偏上（国产发动机白线圈稍偏上的目的是提高充气系数，减少气流阻力）。
②    气门被气门座刮去的红印油如在气门座上呈一细线圈，则应根据线圈的高低位置，再用75°铰刀铰削15°上斜面、15°铰刀铰削75°下斜面，使座的工作面变窄为1.5-2mm，直至线圈能平分变窄后的斜面宽度。
③    最后用45°（或30°）的铰刀，并在铰刀下垫以细砂布作精细的砂磨。
必须指出，小车发动机气门接触面应在锥面中间；气门头部边缘厚度经光磨后不能小于0.5-1mm；当气门工作面斜度为44.5°（如日本丰田发动机）时，如果气门接触面过高，应用30°和45°铰刀修整气门座（见图2），如果接触面过低，则应用60°（进气门）、65°（排气门）和45°铰刀来修整气门座（见图3）。另外，对确定加工好的气门座厚度，应视活塞顶高或低于缸体上平面的情况而定，做到不影响原压缩比。
4、气门弹簧的选装  选装的弹簧，要控制变形程序、弹力、自由长度等在规定范围内。
     当弹簧两端面不平行，高度差达2mm时，会使压缩时的弹力分布不均匀，尺寸高的一边会把气门杆推向尺过低的一边的趋势，造成气门杆与导管单边磨损。在磨损量达到一定值时，气缸内的高温高压燃气会将气门工作面烧蚀而漏气。因此，安装旧弹簧时，应重视变形程序的检验，一般地弹簧端面与中心线的垂直度应≤2；其次，弹簧图末端与前一圈应贴紧（≤0.5mm）；否则，要更换弹簧。
    当弹簧过软时，用加垫片的办法来获得增补的弹力是暂时的。弹簧过硬时，高速振动加剧会引起折簧、气门掉入气缸（顶置式）。所以，弹簧经变形检验后，还应控制其弹力在规定范围内。在无试验仪器检验弹力时，可取标准弹力弹簧进行对照比较，即在它们端面之间垫一铁片，一起铁在台钳上，加一定压缩力后比较长短。如果检查的弹簧比标准弹力的弹簧短，说明要检查的弹簧弹性很差，须更换。若旧弹簧弹性合格，但自由长度低于原厂标准尺寸3mm以内的，可增加与低于值相同的厚度的垫片。若大于3mm，要换装新弹簧。
    5、按要求调整气门间隙  目前，车型多，缸数和点火顺序也不尽相同，给调整气门间隙带来不少麻烦，但调整方法也很多，只要达到认为准确即可