气门粘连的原因及其预防

air机器 · 发表于 2007-3-18 19:48:58

气门粘连的原因及其预防

作者：邓春松

　　气门粘连的危害

　　　　气门杆"发胖"或污染物堆积在气门杆与气门导套之间，导致气门卡滞的故障，称之为气门粘连。气门粘连具有以下严重的危害。

　　　　（1）改变气门与气门导套之间的间隙。
　　　　（2）堵塞流经气门与气门导套间的滑油通道。
　　　　（3）阻滞气门运动，造成气门打开、关闭延时，燃烧室燃烧的环境恶化。
　　　　（4）加剧发动机内部污染物的形成并继续在气门与气门导套间堆积。
　　　　（5）严重的气门粘连，最终使气门不能运动，形成气门卡阻。
　　　　（6）摇臂作用会使卡阻的气门杆弯曲或折断，导致发动机损坏和失效。

　　气门粘连形成的原因

　　　　发动机内部污染物是造成气门粘连的主要原因。污染物主要包括空气中的灰尘、潮气、酸性物，燃油中的铅以及滑油中的碳。少量的污染物是客观存在的，即使这些污染物堆积在气门与气门导套之间，也可以被滑油和气门的运动清除掉。只有在发动机内部产生设计许可之外的污染物，气门粘连才可能形成。

　　　　在设计温度间运转的发动机，燃油中的铅和滑油中的碳都将被燃烧，从排气门排出。若发动机的工作温度偏离了设计值范围，积铅或积碳会急剧增加，过多的污染物会严重污染滑油，并最终堆积在气门杆与导套之间，形成气门粘连。所以影响气门粘连潜在的因素是发动机的工作温度。

　　　　下面从实际维护和使用角度来分析形成气门粘连的原因。

　　　　1.滑油严重污染

　　　　当发动机运转时，滑油在气门杆上形成一层滑油膜，以减小气门杆在气导套间运动的磨擦，同时滑油膜也起着密封作用，阻止杂质进入气门杆与气门导套之间,同时起着清洁的作用。

　　　　严重污染的滑油粘性、可溶性降低，滑油的润滑、密封、冷却、清洁能力降低，发动机各零部件的磨损加剧，形成过多的污染物。当滑油严重污染到堵塞油滤的地步，滑油将不经过油滤而从旁通活门直接流过，形成带污染的滑油循环，加剧气门粘连的形成。

　　　　2.空气滤安装、维护不当

　　　　空气滤是防止空气中的灰尘进入发动机内部的屏障。过度磨损的或装配不适当的空气滤会使发动机吸入过多的灰尘，灰尘以及由此而产生发动机各机件磨损后的碎屑都将导致滑油污染而引发气门粘连。

　　　　3.发动机长期停放

　　　　发动机长期停放后，来自燃烧室的沉淀物，如水分和酸性物、滑油中的胶质物和铅油泥会聚集在发动机内部，包括气门杆和导套之间，引发气门粘连。

　　　　4.使用高铅燃油

　　　　通常情况下，燃油中的铅在高温下会挥发并从排气门排出。高铅燃油中含有较多的铅，未燃烧的铅可能直接堆积在气门与气门导套之间。另一部分会变成铅油泥，造成滑油污染，铅油泥无法被滤网或油滤过滤掉，可能直接堆积在气　门杆与气门导套之间。

　　　　5.导风板和散热器安装、维护不当

　　　　用于引导冷却空气流过气缸的导风板若安装不正确，气缸的部分部位将无法获得足够的冷空气，发动机会出现促使积铅或积碳产生的局部过热现象。

　　　　滑油系统通常采用滑油散热器来散发滑油中的热量，从而调节发动机的温度。若滑油散热器安装不正确或散热片堵塞，发动机的温度会过高。

　　　　6.试车时未按规定进行暖机

　　　　开始运转发动机时，未能使发动机达到暖机温度,时间不多的地面试车会造成气门粘连。其一，发动机运转时水分很容易形成，而且在滑油没有加热到正常工作温度时水分难以完全被蒸发。其二，发动机的暖机过程可以保证发动机内部各机件如气门与气门导套的间隙配合。

　　　　7.地面长时间运转发动机

　　　　地面运转发动机，用于冷却的气流不足，一方面可能会出现发动机超温现象，特别是在不安装整流罩的情况下更容易出现局部超温，另一方面为了保持发动机的温度，发动机必须处于稍富油混合气状态下工作，这样又容易在滑油中形成铅油泥。

　　　　8.发动机骤冷

　　　　发动机由各种金属材料做成，其膨涨率和收缩率是有差异的。发动机出现骤冷会引起气门变形和电嘴挂油。这两方面都可能加剧气门粘连的形成。

　　　　9.混合比调节不正确

　　　　混合比过贫、过富都会降低混合气燃烧时的火焰传播速度，使火焰前锋延　伸至排气过程前期，火焰将直接轰击暴露于气门导套外的气门杆上，使气门杆上滑油结胶、炭化、气门杆热蚀，引发气门粘连。

　　　　10.发动机超转

　　　　部分活塞式发动机采用ＯＨＶ气门机构，该机构惯性质量较大，所以厂家设定的额定转速较低。一旦发动机超转，气门机构的运动就进入失控状态，在极端情况下气门可能撞击上行的活塞，导致气门杆变形弯曲进而气门运动受阻。
　　
气门粘连的征兆

　　　　尽管存在其他原因，气门粘连发生后，可能表现为以下几种现象：

　　　　发动机功率下降；排气管放炮；发动机振动、发动机间歇性暂停或失效；发动机启动时转速不稳定；滑油严重污染；气缸压缩试验输出压力太低（气门不能完全关闭）。

　　气门粘连的预防

　　　　当出现气门粘连后，可通过简单的研磨气门和/或使用专用铰孔刀去除气门及气门导套上的堆积物，来恢复气门杆在气门导套间的滑动配合。但气门粘连的危害性相当大，气门粘连发生后，气门卡阻很快就会形成，有可能根本没有机会来排除这一故障，发动机已经损伤。所以在操作和维护过程中预防气门粘连是非常必要的。

　　　　1.定期检查排气门导套间隙

　　　　在高温、废气等恶劣环境中，保持气门间隙在最佳值很困难，它会随着发动机的使用而偏离设计值。若气门间隙过小，气门对发动机温度变化及污染物堆积的容忍度降低，气门粘连更容易形成。若气门间隙过大，高温燃气容易窜入间隙内使滑油结胶、积炭，引发气门粘连。

　　　　CAD1999-MULT-13R3要求装有莱康明所有型号活塞式发动机的飞机必须定期按照莱康明服务公告No.388B对排气门导套间隙实施强制性检查。可见定期检查排气门间隙的重要性。

　　　　2.定期更换滑油和滑油滤以保持滑油清洁

　　　　每次更换滑油时，特别是在发动机大修后５０小时前后、冬夏更换不同牌号滑油时，应使发动机处于热发状态下，断开滑油散热器进出油软管，尽可能放尽发动机内旧滑油并同时更换滑油滤，不同的滑油不能掺混。错误牌号的滑油和掺混的滑油将引起滑油滤堵塞故障。
　　　　3.确保空气滤网的过滤效果，严禁未过滤的空气进入发动机

　　　　当空气滤使用一段时间后，大气中的灰尘会聚集在进气滤的外侧，应定期对其进行清洁或更换以保持其过滤效果。如果发动机工作在严重灰尘环境中，应缩短其维护间隔。

　　　　保证进气滤的正确安装，在日常维护中注意检查进气斗、备用空气门的密封性，检查进气管各接头处应无漏气，防止未过滤的空气进入发动机。

　　　　4.避免发动机长期停放

　　　　一台发动机应定期工作以保证其最佳性能状态。在发动机停放期间，定期持续地运转发动机一段时间，可以有效的蒸发掉有害的水分，并排除造成气门粘连的大多数污染物。若预计停放时间较长，应放掉系统内的滑油，使用专用油封油对发动机进行油封，并安装防潮电嘴和包扎进气斗和排气管尾管。

　　　　5.限速运转发动机

　　　　运转发动机时，应首先在1000～1200r/min运转并使发动机达到暖机温度。避免长时间地面运转发动机，严禁未安装整流罩进行地面试车。同理，在飞行中也要避免在很小的空速下连续工作。

　　　　6.避免发动机骤冷

　　　　停车前，应将发动机转速保持在1000～1200r/min直到发动机温度稳定，再将发动机转速迅速增加到1800r/min左右持续15～20秒烧掉电嘴上的积碳和铅，然后减小转速到1000～1200r/min后，使用混合比立即关闭发动机。

　　　　飞行中，必须避免小功率或无功率的富油混合气快速下降。下降期间保证混合气在调贫油巡航状态并逐渐调富油混合气，带有一定动力和明显的空速，以尽可能保持发动机具有最有效的温度。

　　　　7.混合比调节适当

　　　　在大功率工作期间，需要多余的燃油来冷却发动机，应该富油一些。在巡航功率状态，适当调贫油至排气温度峰值，将有助于油气混合气完全燃烧，大多数的铅将挥发并排出，进而最大限度地减少滑油中铅油泥的形成。

　　　　8.其他措施

　　　　按规定程序使用发动机及保证变距机构和调速器工作正常，防止发动机超转；建议使用规定标号的燃油，若无法避免使用高标号燃油，应适当提前磁电机定时角；定期检查导风板及其胶皮状态，防止导风板裂纹和变形；定期检查散热片，防止散热片堵塞和损坏。

　　小结

　　　　总之，做好气门粘连的预防工作将减少发动机功率损失，减少发动机零部件的损坏，降低维修成本。概括起来，避免气门粘连的维护和操作程序就是保持发动机内部清洁，使发动机工作在正常的温度范围内。

csn-szx · 发表于 2007-3-19 21:24:04

好的
收到
谢谢

hangxiao · 发表于 2007-8-16 20:02:48

谢谢!支持!

[s:78]

leon1417 · 发表于 2009-12-11 05:37:40

分析到位，谢谢了。

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