第4期（总第231期） 2017年8月
车用发动机 VEHICLEENGINE
No 4(Serial No 231)
Aug2017
柴油机气门导管断裂影响因素分析及改进
卫军朝，王艳丽，辛花，张丽，袁晓帅（中国北方发动机研究所（天津），天津300400）
摘要：针对某柴油机气门导管在整机台架试验过程中发生的横断和纵裂失效故障，对气门导管的材料性能、结
构应力、微动磨损、热变形、装配工艺等影响固素进行了分析。分析结采表明：材料力学性能差和装配过盈量较大造成的应力集中和微动磨损是气门导管横断的主要原因;液氮人工压装的装配工艺是造成气门导管纵裂的主要原图。据此提出新方案气门导管，并过了整机台架试验验证。
关键词：气门导管；断裂；结构应力；微动磨损；装配工艺 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2017 04 007
中图分类号：TK42343
3文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)04-0031-05
气门导管作为气门往复运动的导向简，用于控制气门运动方向，保证气门与气门座之间的密封；若导可不好，气会在导管中受到摆动冲患，造成气密封锥面与座圈座合面之间磨损不均勾，进而导致蒲气、烧毁：同时气门导管的表面与气门接触起到导热作用，将气门的部分热量散出[1-4}。气门导管通常在半干摩擦条件下工作，承受凸轮作用力引起的侧压力，工作温度较高，易磨损和断裂3-」。造成气门导管断裂的因素较多，如气门导管材料性能和结构设计不合理导致的应力集中、气门导管与缸盖导管孔之间的微动磨损、工作状态中的热变形、装配方法不正确等，都是影响气门导管断裂的重要因素。
本研究针对某柴油机整机台架试验过程中气门导管横断和纵裂失效故障，应用有限元仿真分析、材料检测、装配试验等技术手段，对材料性能、结构应力、微动磨损、热变形、装配工艺等气门导管断裂影响因素进行分析，找出气门导管横断和纵裂的主要
原因，提出新方案，并进行整机台架试验验证。 1气门导管结构及试验概况
某柴油机气缸盖采用单体式、4气门结构，每个气缸盖有2个进气门和2个排气门，进排气道均为并联气道。凸轮轴作用在摇臂上，通过摇臂上的调整螺钉驱动气门在气门导管中作直线往复运动。气门导管过盈装配在气缸盖上的导管孔内，过盈量最大为004mm：气门导管凸肩壁厚大于装配部位壁
收稿日期：2016-11-28；修回日期：2017-05-29
厚以增强气门导管的弯曲刚度并防止导管松脱：在缸盖装配止口位置，气门导管沿轴向有025mm的装配闻原：气导管后下部径高设计有回槽。气门导管结构见图1。在整机台架试验中出现了多次气门机构失效的故障，主要表现为气门导管横断和纵裂（见图2），导致发动机工作异常，试验无法继续进行。导管横断位置为凸肩下方凹槽处，对应缸盖装配止口位置，纵裂位置为导管孔口。
气门
上中
气门导管装配止口一缸盖
装配间隙凹
图1气门导管结构
图2气门导管横断(左)和纵裂(右)故障
作者简介：卫军朗（1982—），男，副研究员，硕士，主要从事发动机气缸盖设计与研究；93618024@qe0m，