吴士军 刘玲 史文献 汤必强 夏伟

摘要： 本文针对某柴油机在市场出现的气门断裂故障进行研究，从气门材料、气门锁夹结构、装配过程等方面，确定故障原因为装配过程控制差及气门锁夹结构问题。

Abstract： This paper studies the valve rupture failure of a diesel engine on the market. From the aspects of valve material， valve lock clamp structure， assembly process， etc.， determine the cause of the failure as poor assembly process control and valve lock clamp structure problems.

关键词： 气门断裂;分体式;装配过程;失效分析

Key words： valve rupture;separate form;assembly process;failure analysis

中图分类号：TK423.4                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）20-0155-02

0  引言

气门与凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门锁夹、气门弹簧等零部件形成配气机构（见图1），控制着发动机废气排出和充入新鲜空气或可燃混合气的换气过程。气门作为配氣机构的主要零部件，长时间在高温、高应力及腐蚀环境下工作[1]，它的可靠性的好坏直接影响柴油机的使用寿命。气门断裂作为气门失效模式的主要形式之一，它的出现往往会导致发动机整机报废，造成的损失远远超过气门本身的价值[2]。

本文针对某柴油机在市场出现的气门断裂故障进行研究，从气门材料、锁夹结构、装配过程等方面，确定故障原因和优化改进措施。

1  故障描述

某轻型柴油机在市场上出现多起运行过程中异响、停机后无法起动等现象，拆检后发现进、排气门杆部断裂、弯曲变形，气门锁夹凸起异常磨损，活塞、气缸盖、机体等零部件伴随出现不同程度损伤，气门断裂情况如图2所示。

2  失效原因分析

2.1 气门材料分析

气门断裂位置主要出现在气门杆部，断口形式主要为单向弯曲疲劳断裂。使用扫描电子显微镜[3]（SEM）对气门杆部断口进行微观形貌观察。如图3所示，气门断口位置纹线清晰，未发现明显缺陷，局部区域表面覆盖污染物。……