新聞主題	發(fā)動機(jī)氣門間隙的調(diào)整與配氣相位的檢查

 

摘要：配氣相位是指控制柴油機(jī)進(jìn)排氣過程的氣門開閉的時間，必須正確無誤，否則對柴油機(jī)的性能影響很大，甚至可造成氣門與活塞的撞擊、挺桿彎曲和搖臂斷裂等事故。因此，每當(dāng)重裝汽缸蓋或緊過汽缸蓋螺母后，都必須對氣門間隙重新進(jìn)行調(diào)整。對經(jīng)過大修或整機(jī)解體后重新組裝過的柴油發(fā)動機(jī)，還需對配氣相位進(jìn)行檢查。

 

一、氣門間隙的調(diào)整

 

1、兩次調(diào)整法

① 柴油機(jī)應(yīng)在冷車情況下的進(jìn)行氣門間隙調(diào)整，如圖1所示。

② 氣門間隙調(diào)整前，先卸下汽缸蓋罩殼，然后轉(zhuǎn)動曲軸使飛輪殼檢視窗的指針對準(zhǔn)飛輪上的定時“0”度線。操作時，應(yīng)防止指針變形，并保持指針位于飛輪殼上的兩條限位線之間。此時，4缸柴油機(jī)的第1、4缸；6缸和12缸v型柴油機(jī)的第1、6缸均處于上止點(diǎn)。

      然后確定在上止點(diǎn)的汽缸中哪一缸處在膨脹沖程的始點(diǎn)?？刹鹣聡娪捅玫膫?cè)蓋板，觀察噴油泵柱塞彈簧是否處于壓縮狀態(tài)（噴油泵安裝正確時），或者微微轉(zhuǎn)動曲軸，觀察進(jìn)、排氣門是否均處于靜止?fàn)顟B(tài)來確定。當(dāng)噴油泵柱塞彈簧處于壓縮狀態(tài)，并且曲軸轉(zhuǎn)動時，進(jìn)、排氣門均不動的那一缸就是處于膨脹沖程始點(diǎn)的位置。

③ 柴油機(jī)在確定膨脹沖程始點(diǎn)后，用“兩次調(diào)整法”進(jìn)行氣門間隙的調(diào)整。

      調(diào)整氣門間隙時，先用扳手和螺釘旋具，松開搖臂上的鎖緊螺母和調(diào)節(jié)螺釘，按規(guī)定間隙值選用厚薄規(guī)（又名塞尺）插入搖臂與氣門之間，然后擰動調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)搖臂和氣門與厚薄規(guī)接觸，拉動厚薄規(guī)時有一定阻力但尚能移動時為止，并擰緊螺母，最后重復(fù)移動厚薄規(guī)檢查一次。

2、逐缸檢查調(diào)整

      按做功間隔角和點(diǎn)火順序逐缸進(jìn)行。

① 打開氣門室蓋；

② 搖轉(zhuǎn)曲軸，直至飛輪(或曲軸皮帶輪)的正時記號與缸體上固定的正時記號對正，此時第一缸和第四缸活塞均處于上止點(diǎn)位置；

③ 判斷第一缸是壓縮上止點(diǎn)還是排氣上止點(diǎn)。用手搖一缸的氣門搖臂，如果進(jìn)排氣門的搖臂均可搖動，則表明此時一缸處于壓縮上止點(diǎn)。如果進(jìn)排氣門的搖臂均搖不動，則表明此時一缸處于排氣上止點(diǎn)，應(yīng)再轉(zhuǎn)動曲軸一周或用其他方法使一缸處于壓縮上止點(diǎn)。

④ 氣門間隙檢查：用規(guī)定厚度的塞尺插入氣門桿與搖臂之間，來回抽動塞尺，如果過緊或過松，都表明氣門間隙不合適，需要進(jìn)行調(diào)整。

⑤ 調(diào)整氣門間隙：如圖2所示，松開鎖緊螺母，旋出調(diào)整螺釘，在氣門桿與搖臂之間插入厚度與氣門間隙相等的塞尺，一邊擰緊調(diào)整螺釘，一邊不停地來回抽動塞尺，直到抽動塞尺有阻力又能抽出時為止，鎖緊螺母。在鎖緊螺母時，不能讓調(diào)整螺釘轉(zhuǎn)動，最后再復(fù)查一遍。

⑥ 按做功順序，分別搖轉(zhuǎn)曲軸180°,依次使下一缸處于壓縮上止點(diǎn)，用同樣的方法，檢查與調(diào)整各缸的氣門間隙。如做功順序為1-3-4-2,則搖轉(zhuǎn)曲軸180°,檢查調(diào)整3缸的氣門間隙。用同樣的方法再檢查調(diào)整4缸和2缸的氣門間隙。

圖1  氣門間隙兩次調(diào)整法

圖2  氣門間隙逐缸調(diào)整步驟

 

二、配氣相位的原理與檢查

 

      基本型柴油機(jī)的凸輪外形結(jié)構(gòu)尺寸雖然相同，但是其配氣相位有兩種，為1500r/min自然吸氣和改進(jìn)型增壓柴油機(jī)用；為1800r/min柴油機(jī)用，兩種凸輪軸不能通用。柴油機(jī)在出廠前配氣相位已經(jīng)過檢查，其誤差均在公差范圍內(nèi)，不必再作檢查。但當(dāng)定時齒輪因齒面嚴(yán)重磨損而更換或因其他原因而重裝后，應(yīng)重新檢查發(fā)動機(jī)的配氣相位。

1、配氣相位原理

      配氣相位原理如圖3、圖4所示。

      在排氣終了，活塞到達(dá)上止點(diǎn)前，進(jìn)氣門就預(yù)先開啟，從進(jìn)氣門開啟到上止點(diǎn)間所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角a稱為氣提前角，α角一般為10°～30°。進(jìn)氣門提前開啟，保證進(jìn)氣行程開始時，氣門已經(jīng)有較大的開度，有利于提高充氣量。

      活塞越過進(jìn)氣下止點(diǎn)(壓縮行程開始)一段后，從下止點(diǎn)延遲至進(jìn)氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角盧稱為進(jìn)氣滯后角。盧角一般為30°～60°。延遲進(jìn)氣門關(guān)閉時刻，能夠充分地利用進(jìn)氣行程結(jié)束前氣缸內(nèi)存在的壓力差和較大的氣流慣性繼續(xù)進(jìn)氣。下止點(diǎn)過后，隨著活塞的上行，氣缸內(nèi)壓力逐漸增大，進(jìn)氣氣流速度逐漸減小，當(dāng)氣缸內(nèi)外的壓力差消失，流速接近為0時，應(yīng)關(guān)閉進(jìn)氣門。若口角過大會引起進(jìn)氣倒流現(xiàn)象。這樣進(jìn)氣門開啟時間用曲軸轉(zhuǎn)角來表示為(180+α+β)°。 

      在做功行程后期，活塞到達(dá)下止點(diǎn)前，排氣門提前打開，從排氣門打開到下止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣提前角，一般為30°～60°。排氣門適當(dāng)提前打開，雖然消耗了一定的做功行程的功率，但可以利用較高缸內(nèi)壓力將大部分燃燒廢氣迅速排出，待活塞上行時缸內(nèi)壓力已大大下降，可以使排氣行程所消耗功率減少，另外高溫廢氣提前排出也可防止發(fā)動機(jī)過熱。

 

 

圖3  配氣相位原理圖

圖4  柴油機(jī)配氣相位演示圖

 

2、配氣相位的名詞定義

（1）進(jìn)氣提前角：

      如圖5所示。發(fā)生在排氣行程末期，從進(jìn)氣門開始開啟到活塞移到上止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為進(jìn)氣提前角。進(jìn)氣提前角用α表示，α一般為10~30°。

（2）進(jìn)氣延遲角：

      如圖5所示。發(fā)生在壓縮行程初期，從下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣延遲角，進(jìn)氣延遲角用β表示，β一般為40°~80°。

（3）排氣提前角：

       如圖6所示。發(fā)生在作功行程末期，從排氣門開始開啟到活塞移至下止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角度稱作排氣提前角，記作 γ。γ一般為40°~80°。目的是為了提前排氣增加排氣時間，減少發(fā)動機(jī)吸熱，防止發(fā)動機(jī)過熱，同時利用缸內(nèi)壓力自行排氣降低功耗。

（4）排氣延遲角：

      如圖6所示。發(fā)生在進(jìn)氣行程初期，從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱作排氣遲后角，記作 δ。一般為10°~30°，目的是排氣門在排氣行程結(jié)束后，延遲關(guān)閉，延長排氣時間。

（5）氣門重疊角：

      在某一時刻進(jìn)排氣門同時開啟的現(xiàn)象。當(dāng)我們在判斷發(fā)動機(jī)某個氣缸是否處于壓縮上止點(diǎn)時，經(jīng)常采用到氣門重疊角的定義。假設(shè)我們轉(zhuǎn)動曲軸，4缸排氣門慢慢關(guān)閉，當(dāng)出現(xiàn)4缸進(jìn)氣門也準(zhǔn)備開啟時，那么1缸所對應(yīng)的便是壓縮上止點(diǎn)。

 

圖5  柴油機(jī)進(jìn)氣提前角和延遲角

圖6  柴油機(jī)排氣提前角和延遲角

 

3、檢查與調(diào)整

（1）配氣相位的檢查

      應(yīng)在氣門間隙調(diào)整后進(jìn)行。檢查時，先在曲軸前端裝上有360°刻線的分度盤，在前蓋板上安置一根可調(diào)節(jié)的指針，然后轉(zhuǎn)動曲軸，使飛輪殼檢視窗上的指針對準(zhǔn)飛輪上的“0”刻度線，此時調(diào)整前蓋板上的指針，使其對準(zhǔn)分度盤上的“0”刻線，并將它固定，同時在汽缸蓋上安放一只千分表，使它的感應(yīng)頭與欲檢查的進(jìn)氣門或排氣門的彈簧上座接觸，再按分度盤上的轉(zhuǎn)向箭頭和發(fā)火次序轉(zhuǎn)動曲軸逐缸檢查。分度盤僅適用于6缸和12缸v型左轉(zhuǎn)柴油機(jī)，1，6；5，2；3，4等數(shù)字分別表示各缸的膨脹沖程始點(diǎn)位置，4缸和12缸v型右轉(zhuǎn)機(jī)應(yīng)根據(jù)其轉(zhuǎn)向、發(fā)火次序和發(fā)火間隔角采用同樣的方法另行確定。

      對直列型柴油機(jī)只需檢查第1缸；對12缸V型柴油機(jī)需檢查第1、7兩缸。其余各缸均由凸輪軸保證。檢查時，當(dāng)千分表指針開始擺動之瞬時（由手能轉(zhuǎn)動推桿變?yōu)椴荒苻D(zhuǎn)動的瞬時），即表示氣門開始開啟，這時分度盤上被指針?biāo)傅慕嵌燃礊闅忾T開啟始角；然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動曲軸，千分表指針從零擺至某一最大值（此值即為氣門升程）后開始返回，當(dāng)千分表指針回到零之瞬時（由手不能轉(zhuǎn)動推桿變?yōu)槟苻D(zhuǎn)動之瞬時），表示氣門關(guān)閉，這時分度盤上被指針?biāo)傅慕嵌燃礊闅忾T關(guān)閉角。從氣門開始開啟至氣門關(guān)閉，曲軸所轉(zhuǎn)過的角度稱為氣門開啟持續(xù)角。配氣相位檢查結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定的數(shù)值。其允差為±6°。

（2）配氣相位與規(guī)定不符

① 應(yīng)確定定時齒輪的安裝位置的正確性，因為凸輪軸和曲軸之間的相對位置是由定時齒輪保證的。

② 檢查齒面的嚙合間隙是否符合規(guī)定的要求，齒面和凸輪軸的凸輪表面是否有嚴(yán)重磨損現(xiàn)象。

      如不符合規(guī)定，必須重新調(diào)整或換用新零件后，再重新檢查配氣相位。

（3）配氣相位調(diào)整

      配氣相位不準(zhǔn)，可在氣門標(biāo)準(zhǔn)間隙內(nèi)適當(dāng)改變氣門間隙以彌補(bǔ)配氣相位，使發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性得以改善。對于某些發(fā)動機(jī)僅僅由于氣門間隙過大，而造成配氣相位減少，若將氣門間隙調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)值，一般就能恢復(fù)配氣相位。如果因凸輪磨損而造成配氣相位角減小，只能用更換配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸等有關(guān)零件解決。

 

總結(jié)：

      為了保證柴油機(jī)工作過程的正常進(jìn)行，在制造、檢修和使用柴油機(jī)時必須對配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整或校核。配氣機(jī)構(gòu)的調(diào)整通常包括冷態(tài)氣門間隙調(diào)整、配氣正時的檢查與調(diào)整。所謂柴油機(jī)的配氣正時，也就是凸輪相對于活塞在氣缸中所處的位置而處于對應(yīng)相位，以便準(zhǔn)時地控制氣門的啟閉。凸輪軸通過正時齒輪傳動裝置與曲軸聯(lián)系，要達(dá)到以上的要求，必須使凸輪軸與曲軸之間符合一定的相位關(guān)系，所以柴油機(jī)配氣正時的調(diào)整和校驗，歸根到底就是準(zhǔn)確調(diào)整凸輪軸相對于曲軸的相位。

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