某柴油发动机排气门断裂的原因浅析
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Βιβλιοθήκη ３ 分 析 对 比 过 程
３ ． １ 活 塞 与 气 门 相 撞 的 条 件
１ ） 在 正 时失 当 的情 况下 ， 当 活塞 运行 到 上 止点
附近 ， 气 门不能关 闭 时 ： ２ ） 在 正 时恰 当 的情 况下 ， 只有 当气 门在 其 导管 中运 动 阻 力 太 大 ， 气 门 弹簧 克服 阻 力后 ， 不 能将 气
¨及 时关 闭时 ： ３ ） 在 正 时恰 当的情 况下 ， 气 门 弹簧 折 断或 者 弹 力不 足不 能使气 门及 时关 闭 时 ； ４ ） 在 正 时恰 当的情 况下 ， 当 有硬 支 撑物 导 致 气 门不 能关 闭时 。
３ ． ２ 分 析 比 较
段就 成 为其 余气 门不 能关 闭 的支撑 物 ， 这 才导 致 排 １ 气 门弯 曲断裂 ， 进１ 气 门进 ２ 气 门弯 曲 。
见 ） ：
阻力气 门也 不可 能弯 曲 ， 断裂。 排２ 气 门导管 上移 了１ Ｏ ｍｍ，即使气 门卡死 在导
管里 ， 也 不 会 将 导 管推 到如 此 高 度 ， 因 为 凸轮 轴 凸 轮 的最 大升 程只 有４ ． ５ ｍ ｍ。 综 上 分析 ： 只有 一种 解 释 ， 那就 是 排２ 气 门杆 巾 有 瑕 疵 ，使 排２ 气 门未 到疲 劳 极 限就 先从 缺 陷 处 断
的分析 就 不会 成 为可 能 。而 问题 就 在 于 ： 排气 门的 总长 度９ ５ ． ７ ａ ｒ ｍ，减 去 折 在 导 管 中气 门 杆 的 长 度 ５ １ ． ４ ｍ ｍ， 等 于４ ４ ． ３ ｍｍ， 正好 大 于４ ０ ． ５ ｍｍ ． 因为气 门杆
１ ）根 据 拆机 前 的 检查 情 况 和拆 机 后相 关 零 件
４ 结 论
排气 门的质 量 问题是 不容 忽视 的 问题 。如果 排
气 门杆 在 制造 环节 上 没有 缺 陷 ， 排气 门就 不 可能 在
未 达疲 劳 极 限的情 况 下 发生 断裂 ， 也不 会 将 气 门 导
和进 １ 气 门进２ 气 门 的弯 曲都 不是 事 发初 期 的 结果 。
１ ） 排２ 气 门导 管 向上 升 高ｌ Ｏ ｍ ｍ， 下 端有 撞痕 ； ２ ） 排ｌ 气 门导 管下端 有脱 落 的痕迹 ： ３ ）第 二 缸排 １ 气 门导 管 的下 端 也 有 脱 落 的痕 迹， 无 论 是脱 落 的量 还 是脱 落后 下 端 的形 状 与第 一
缸排 １ 气 门导管几 乎没有两样
这种 解 释能 不 能成 立 ，还 必 须用 数 据 来验 证 。 排气 门导管 的下 端 到气 缸 盖下 端 的距 离 为３ ０ ． ５ ｍ ｍ， 排２ 气 门导 管又上 移 了 ｌ Ｏ ｍｍ ， 如 果 排２ 气 门第 一次 断
裂后 ， 落入 气缸 的那 部 分 长度 小 于等 于４ ０ ． ５ Ｉ ｌ ｌ ｌ ｎ ， 以上
内 燃 机 与 配 件
２ ０ １ ３年 第 ４期
３ ） 第 一缸 的两 个进气 门头 部 附近发 生弯 曲 。
２ ． ２ ． ２ 相 关 零 件 的 变 异 情 况
从 最坏 的角度 来 分析 ，就算 是 活塞 和 气 门相撞 了 ，
气 门与 导 管 是 动 配 合 ， 运 动方 向又 一 致 ， 即便 有 点
问 题就 出在排 ２ 气 门上 。下 面我 们重 点分 析排２ 气门 的损 坏情 况 ：
管 向上 推 移 ，使气 门发 生弯 曲并 造 成第 二 次 断 裂 。
更 不会 演绎 出 以后 的连 锁反 应使人 难 以理解 。
参 考 文 献
何元章 ， 夏 国祥 ， 王 文建 ， 黄平 ． 某发 动 机 连 杆 断 裂 原 因 分 析 的
为可 能 ：
２ ）第一 缸 排 １ 气 门导 管下 端 虽 有脱 落 现 象 ． 通 过 和第 二 缸 排 １ 气 门导 管 下 端 脱 落 的情 况 比较 ， 其 脱 落 物 均 不 至 于 导致 气 门不 能 关 闭 ．而 与 活 塞 相
撞 。可 见 ， 第 四种情 况也不 具 备条件 。 从 以 上 的分 析 可 以看 出 ：排 １ 气 门 的弯 曲折 断
排２ 气 门折 在 导管 中的部 分 从 导管 中取 出 时有
阻 力， 但不 是 很 大 。这个 阻 力是 不 是 能导 致 气 门不
研究《 内燃 机 与 配 件 ｝ ２ ０ １ ２ 年 第２ 期．
能及 时 关闭 ， 使 活塞 与之 相撞 ， 谁也 说不 清楚 。我们
的弯 曲要减 去 部分 长 度 ； 再 就 是 活塞 不 可 能把 气 门 推 到与 气缸 盖 下端 正 好齐 平 位置 ， 因而 也 须减 去部
分 长度 。这 几种 情况 加 在一 起 与４ ４ ． ３ ｍｍ是 吻合 的 。 足 见这种 解释 的正 确性 。
的检 查结 果 第 一 种 情 况 和 第 三 种 情 况 显 然 不会 成
（ 为 了 比 较 分 析 起
４ ） 气 门弹簧完 好 ， 弹力在 正 常值范 围 内 ；
５ ） 液压 挺柱完 好 。
裂 ， 断裂后 ， 下 面 的部 分 摆 脱 了气 门 弹 簧 和气 门导
管 的束 缚 ， 随 活 塞 下行 后 再上 行 ， 当上 行 到 气 门 杆 顶住 气 门 导管 时 ， 在 活 塞 向 上推 力 的作 用 下 ， 气 门 杆推 动 气 门导管 上 移 。在 这个 过 程 中 ， 由 于气 门受 力超 限 ， 在 头部 附近发 生 弯 曲断 裂 。排２ 气 门的 巾间
３ ． １ 活 塞 与 气 门 相 撞 的 条 件
１ ） 在 正 时失 当 的情 况下 ， 当 活塞 运行 到 上 止点
附近 ， 气 门不能关 闭 时 ： ２ ） 在 正 时恰 当 的情 况下 ， 只有 当气 门在 其 导管 中运 动 阻 力 太 大 ， 气 门 弹簧 克服 阻 力后 ， 不 能将 气
¨及 时关 闭时 ： ３ ） 在 正 时恰 当的情 况下 ， 气 门 弹簧 折 断或 者 弹 力不 足不 能使气 门及 时关 闭 时 ； ４ ） 在 正 时恰 当的情 况下 ， 当 有硬 支 撑物 导 致 气 门不 能关 闭时 。
３ ． ２ 分 析 比 较
段就 成 为其 余气 门不 能关 闭 的支撑 物 ， 这 才导 致 排 １ 气 门弯 曲断裂 ， 进１ 气 门进 ２ 气 门弯 曲 。
见 ） ：
阻力气 门也 不可 能弯 曲 ， 断裂。 排２ 气 门导管 上移 了１ Ｏ ｍｍ，即使气 门卡死 在导
管里 ， 也 不 会 将 导 管推 到如 此 高 度 ， 因 为 凸轮 轴 凸 轮 的最 大升 程只 有４ ． ５ ｍ ｍ。 综 上 分析 ： 只有 一种 解 释 ， 那就 是 排２ 气 门杆 巾 有 瑕 疵 ，使 排２ 气 门未 到疲 劳 极 限就 先从 缺 陷 处 断
的分析 就 不会 成 为可 能 。而 问题 就 在 于 ： 排气 门的 总长 度９ ５ ． ７ ａ ｒ ｍ，减 去 折 在 导 管 中气 门 杆 的 长 度 ５ １ ． ４ ｍ ｍ， 等 于４ ４ ． ３ ｍｍ， 正好 大 于４ ０ ． ５ ｍｍ ． 因为气 门杆
１ ）根 据 拆机 前 的 检查 情 况 和拆 机 后相 关 零 件
４ 结 论
排气 门的质 量 问题是 不容 忽视 的 问题 。如果 排
气 门杆 在 制造 环节 上 没有 缺 陷 ， 排气 门就 不 可能 在
未 达疲 劳 极 限的情 况 下 发生 断裂 ， 也不 会 将 气 门 导
和进 １ 气 门进２ 气 门 的弯 曲都 不是 事 发初 期 的 结果 。
１ ） 排２ 气 门导 管 向上 升 高ｌ Ｏ ｍ ｍ， 下 端有 撞痕 ； ２ ） 排ｌ 气 门导 管下端 有脱 落 的痕迹 ： ３ ）第 二 缸排 １ 气 门导 管 的下 端 也 有 脱 落 的痕 迹， 无 论 是脱 落 的量 还 是脱 落后 下 端 的形 状 与第 一
缸排 １ 气 门导管几 乎没有两样
这种 解 释能 不 能成 立 ，还 必 须用 数 据 来验 证 。 排气 门导管 的下 端 到气 缸 盖下 端 的距 离 为３ ０ ． ５ ｍ ｍ， 排２ 气 门导 管又上 移 了 ｌ Ｏ ｍｍ ， 如 果 排２ 气 门第 一次 断
裂后 ， 落入 气缸 的那 部 分 长度 小 于等 于４ ０ ． ５ Ｉ ｌ ｌ ｌ ｎ ， 以上
内 燃 机 与 配 件
２ ０ １ ３年 第 ４期
３ ） 第 一缸 的两 个进气 门头 部 附近发 生弯 曲 。
２ ． ２ ． ２ 相 关 零 件 的 变 异 情 况
从 最坏 的角度 来 分析 ，就算 是 活塞 和 气 门相撞 了 ，
气 门与 导 管 是 动 配 合 ， 运 动方 向又 一 致 ， 即便 有 点
问 题就 出在排 ２ 气 门上 。下 面我 们重 点分 析排２ 气门 的损 坏情 况 ：
管 向上 推 移 ，使气 门发 生弯 曲并 造 成第 二 次 断 裂 。
更 不会 演绎 出 以后 的连 锁反 应使人 难 以理解 。
参 考 文 献
何元章 ， 夏 国祥 ， 王 文建 ， 黄平 ． 某发 动 机 连 杆 断 裂 原 因 分 析 的
为可 能 ：
２ ）第一 缸 排 １ 气 门导 管下 端 虽 有脱 落 现 象 ． 通 过 和第 二 缸 排 １ 气 门导 管 下 端 脱 落 的情 况 比较 ， 其 脱 落 物 均 不 至 于 导致 气 门不 能 关 闭 ．而 与 活 塞 相
撞 。可 见 ， 第 四种情 况也不 具 备条件 。 从 以 上 的分 析 可 以看 出 ：排 １ 气 门 的弯 曲折 断
排２ 气 门折 在 导管 中的部 分 从 导管 中取 出 时有
阻 力， 但不 是 很 大 。这个 阻 力是 不 是 能导 致 气 门不
研究《 内燃 机 与 配 件 ｝ ２ ０ １ ２ 年 第２ 期．
能及 时 关闭 ， 使 活塞 与之 相撞 ， 谁也 说不 清楚 。我们
的弯 曲要减 去 部分 长 度 ； 再 就 是 活塞 不 可 能把 气 门 推 到与 气缸 盖 下端 正 好齐 平 位置 ， 因而 也 须减 去部
分 长度 。这 几种 情况 加 在一 起 与４ ４ ． ３ ｍｍ是 吻合 的 。 足 见这种 解释 的正 确性 。
的检 查结 果 第 一 种 情 况 和 第 三 种 情 况 显 然 不会 成
（ 为 了 比 较 分 析 起
４ ） 气 门弹簧完 好 ， 弹力在 正 常值范 围 内 ；
５ ） 液压 挺柱完 好 。
裂 ， 断裂后 ， 下 面 的部 分 摆 脱 了气 门 弹 簧 和气 门导
管 的束 缚 ， 随 活 塞 下行 后 再上 行 ， 当上 行 到 气 门 杆 顶住 气 门 导管 时 ， 在 活 塞 向 上推 力 的作 用 下 ， 气 门 杆推 动 气 门导管 上 移 。在 这个 过 程 中 ， 由 于气 门受 力超 限 ， 在 头部 附近发 生 弯 曲断 裂 。排２ 气 门的 巾间
