王 波,秦小鳳
(柳州五菱柳機動力有限公司,廣西 柳州 545005)
目前,五菱柳機總裝車間生產(chǎn)的四缸發(fā)動機氣門試漏工序,是在裝氣門之后、裝氣門油封之前完成的一項檢測工作,采用的檢測設備是公司自制的氣門試漏儀。由于各方面原因(生產(chǎn)零件質(zhì)量問題、設備、工裝工具、檢驗手段、工藝等),目前氣門試漏工作還是存在一些問題,氣門試漏檢測品質(zhì)還需進一步提升。本文通過了解試漏原理,并分析了氣門漏氣的原因,氣門試漏失效的模式,并針對這些現(xiàn)象,闡述了所采取的相應對策,以提升發(fā)動機產(chǎn)品性能及品質(zhì)。
根據(jù)缸蓋氣門有導通和密封氣體作用,目前五菱柳機總裝車間四缸發(fā)動機氣門試漏,是通過封堵燃燒室,以流體力學、密封學為理論依據(jù),采用氣動量儀氣門密封檢測技術,來檢查氣門密封性是否達到規(guī)定的檢測標準。
工作過程是:先將進氣門和排氣門裝上氣缸蓋氣門導管中,然后將缸蓋放入試漏設備的工作臺上,通過按密封法蘭壓緊開關和火花塞孔密封堵頭開關為手段,來實現(xiàn)密封燃燒室的目的,即氣門、密封法蘭、火花塞孔密封堵頭使燃燒室形成一個密封空間,然后再給密封空間加氣壓,如果某缸的氣門有漏氣現(xiàn)象,說明該缸的燃燒室就不是一個密封空間,在相對應的氣動量儀中的浮子平衡被破壞,浮子就會超出事先已調(diào)好的動平衡的規(guī)定刻度之上,從而達到識別該缸的氣門是否有漏氣現(xiàn)象。這種檢測方法相對最早的煤油檢測方法來說,具有速度快、易操作、直觀、適應性強、成本低等優(yōu)點,非常適用于大批量流水線生產(chǎn),但是由于設備老化、設備可視化低、無報警裝置、無數(shù)據(jù)記錄、泄漏量顯示等功能,其已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有精益生產(chǎn)的工藝要求。
從試漏過程及原理可以看到,在試漏這一整套的系統(tǒng)中,只要某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就會導致試漏工作不正常。主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
氣門漏氣(本文論述的氣門漏氣是指裝氣門之后,裝氣門油封之前的試漏檢測,即在總裝車間部裝組檢測的氣門漏氣;不是指裝好氣門彈簧、調(diào)氣門及試機后的氣門漏氣),主要有以下原因產(chǎn)生:
(1)氣門與氣門座密封不嚴,這種情況主要是由于氣門桿彎曲或氣門頭變形而導致的。因為氣門桿彎曲或氣門頭變形,就會使氣門頭傾斜,從而使氣門頭不能與氣門座口嚴密貼合,造成漏氣。
(2)氣門與氣門導管間隙過大或過小。這種情況主要是由于氣門及氣門導管的加工精度、粗糙度不合格而導致的。因為氣門與氣門導管間隙過大的話,同樣也會使氣門相對氣門導管歪斜,氣門頭不能與氣門座口嚴密貼合,造成漏氣。氣門桿與氣門導管裝配間隙過小的話,氣門在氣門導管中就會出現(xiàn)發(fā)澀或卡住的現(xiàn)象,最后都會造成氣門關閉不嚴而漏氣。
氣門試漏的失效模式,是指不能正確檢測氣門密封性是否符合要求。氣門試漏主要有以下幾種失效模式:
(1)缸蓋內(nèi)漏。主要是指燃燒室存在砂孔或其他加工面缺陷,導致在試漏過程中誤判氣門漏氣。
(2)氣門裝錯或裝反。主要是指進氣門與排氣門裝錯或裝反,導致在試漏過程中誤判氣門漏氣。
(3)試漏設備的問題。這種情況主要有兩種原因引起,一種是設備的密封元件損壞,密封性不好,導致試漏過程中誤判氣門漏氣;另一種是設備長期工作,因各種環(huán)境、條件因素改變,導致事先已經(jīng)調(diào)好的檢測密封標準不符合實際的檢測標準。
(4)員工誤判。
根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗及理論學習,針對氣門漏氣及氣門試漏失效模式這兩大問題,提出相應的對策闡述如下。
針對氣門漏氣的原因,在氣門試漏未失效的情況下,即確認是氣門與氣門導管零件的品質(zhì)問題,我們可以通過以下辦法解決,從而滿足裝配工藝要求,實現(xiàn)正常工作。
⑴氣門與氣門座密封不嚴。根據(jù)以上分析,該現(xiàn)象主要是由于氣門桿彎曲或氣門頭變形而導致的,所以我們可以通過校直氣門或更換新件,來滿足裝品配質(zhì)和裝配工藝的要求。
⑵氣門與氣門導管間隙過大或過小。根據(jù)以上分析,這種現(xiàn)象主要是由于氣門與氣門導管的加工精度、粗糙度不合格而導致的??梢酝ㄟ^專用工具研磨氣門導管或氣門,如果還是沒有達到目的,可以直接更換氣門或氣門導管。當然,從品質(zhì)管理上講,還可以建議供應商加強這兩種零件的加工品質(zhì)的控制和提升。
針對氣門試漏的失效模式,可以從以下檢測流程來確診氣門密封性是否符合要求。
如果試漏不合,應首先檢查進氣門或排氣門是否裝錯或裝反,排除后,再試著檢查缸蓋燃燒室附近是否有砂孔或其他加工面的缺陷。如果沒有,再根據(jù)上面論述的對策,來判別并解決氣門與氣門導管本身漏氣的原因;如果通過研磨或更換氣門和氣門導管后,還是存在漏氣現(xiàn)象,就可以判定是試漏設備造成的,即需檢測設備密封元件的完好性(比如法蘭密封膠是否完好,火花塞空膠堵是否完好);其次還要檢測設備的密封性檢測標準是否發(fā)生變化,是否需要重新調(diào)整和校對符合實際生產(chǎn)的浮子動平衡刻度標準(即泄漏量)。
針對設備的原因,提出以下建議:
(1)從設備管理上來講,還需定期檢查密封元件是否完好,定期更換密封元件,同時,需定期檢查、維護、保養(yǎng)設備,保證設備的完好。
(2)目前不確定總裝車間的該試漏設備對氣門密封性檢測標準有多高(即泄露量標準),但不管如何,為了更好地了解試漏過程中的各項參數(shù),筆者建議引進一臺目視化好、有報警裝置、有泄漏量數(shù)據(jù)顯示、有數(shù)據(jù)自動記錄等功能的試漏設備,這有利于判別故障、分析原因、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和防錯功能的實現(xiàn),同時根據(jù)生產(chǎn)實際需要,可調(diào)整合理的泄漏量標準,以提升發(fā)動機氣門密封性檢測要求,從而進一步地提高發(fā)動機性能。
總之,發(fā)動機氣門漏氣,直接影響發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性,會導致發(fā)動機啟動困難,功率下降,燃燒不完全,積炭嚴重,甚至引起個別氣缸不工作。從試漏工序的一整套系統(tǒng)進行分析,即從生產(chǎn)零件品質(zhì)問題、設備、工裝工具、檢驗手段、工藝等方面進行分析,論述了氣門漏氣原因、氣門試漏失效模式以及解決這些問題的相應對策。希望通過本文,能給讀者在工作中帶來一些有用的參考。
[1]陸家剛.發(fā)動機氣門試漏裝置的設計[J].《廣西機械》,2003,(1):26-28.
[2]陳家瑞.汽車構造[M].北京.機械工業(yè)出版社.2000