故障檢查與技術(shù)維護

康明斯柴油發(fā)動(dòng)機氣門(mén)間隙的調整與測量

 

摘要：氣門(mén)間隙是柴油發(fā)電機運行中非常重要的一個(gè)部件。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它是柴油發(fā)電機內部氣門(mén)和連桿之間的空隙，又叫氣門(mén)止程、氣門(mén)前止程或氣門(mén)后止程，它可以影響柴油機的發(fā)動(dòng)機性能，因此它也被稱(chēng)為“性能調節器”。柴油機氣門(mén)間隙包括柴油機氣門(mén)的前端、上端、下端和后端。它們是從柴油發(fā)電機進(jìn)氣管引出的氣門(mén)蓋和柴油機氣缸內部的連桿之間的距離。連桿控制柴油發(fā)電機的轉速，汽門(mén)前止程正常情況下，當發(fā)動(dòng)機旋轉的時(shí)候，連桿會(huì )將氣門(mén)快速打開(kāi)，從而使氣缸中的發(fā)動(dòng)機進(jìn)行燃料燃燒。

 

一、何為氣門(mén)間隙

 

      柴油發(fā)電機工作時(shí)，氣門(mén)將因溫度的升高而膨脹。如果氣門(mén)及其傳動(dòng)件之間（其結構如圖1所示）在冷態(tài)下無(wú)間隙或間隙過(guò)小，則在熱態(tài)下，氣門(mén)及其傳動(dòng)件的受熱膨脹勢必引起氣門(mén)關(guān)閉不嚴，造成柴油發(fā)電機在壓縮行程和做功行程中漏氣，從而使功率下降，嚴重時(shí)甚至不易啟動(dòng)。為了消除這種現象，通常在柴油發(fā)電機冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門(mén)及其傳動(dòng)機構中留有一定的間隙，以補償氣門(mén)受熱后的膨脹量。這一間隙稱(chēng)為氣門(mén)間隙，該位置可在圖2示例中看到。

      柴油機氣門(mén)間隙的大小決定了發(fā)動(dòng)機的工作狀態(tài)，如果間隙太大或太小，將會(huì )對柴油機的整體性能產(chǎn)生影響，甚至會(huì )降低柴油機的燃油經(jīng)濟性。正常行車(chē)時(shí)，柴油機氣門(mén)間隙應該在指定的范圍內，否則重新調整。一般情況下，柴油機氣門(mén)間隙建議在 0.2mm 到 0.4mm 之間，當間隙超出此范圍時(shí)，應及時(shí)調整。

      柴油機氣門(mén)間隙的調整非常重要，柴油機的發(fā)動(dòng)機性能會(huì )直接受到氣門(mén)間隙的影響。因此，柴油發(fā)電機的定期檢查和保養機制中，氣門(mén)間隙的調整也是必不可少的一步。除此之外，調整柴油機氣門(mén)間隙還可以改善發(fā)動(dòng)機排放，有效降低柴油機尾氣排放，從而節省燃油消耗，達到減少柴油機尾氣排放，保護環(huán)境的目的。

 

圖1  柴油機氣門(mén)傳動(dòng)件結構圖

圖2  氣門(mén)間隙位置示例圖

 

二、調氣門(mén)間隙的原因

 

      因為氣門(mén)是跟缸體接觸的， 缸體在運動(dòng)的時(shí)候發(fā)出了大量的熱 ，而氣門(mén)跟缸體接觸了以后熱量就會(huì )傳到氣門(mén)上 ，從而使氣門(mén)的伸長(cháng)量增加。如果不預先留出氣門(mén)間隙的話(huà) ，當汽車(chē)在冷狀態(tài)下氣門(mén)正好與缸體緊密觸，等到缸體變熱氣門(mén)因受熱膨脹而使伸長(cháng)量增加，氣門(mén)就會(huì )頂壞缸體或者氣門(mén)本身。 所以要留出合適的氣門(mén)間隙。合理的氣門(mén)間隙，是保證柴油發(fā)電機正常、穩定工作的重要前提。

1、間隙過(guò)大調節的原因

      進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)間，降低了氣門(mén)的開(kāi)啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動(dòng)機因進(jìn)氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使發(fā)動(dòng)機抖動(dòng)無(wú)力。

2、間隙過(guò)小調節的原因

      發(fā)動(dòng)機工作后，零件受熱膨脹，將氣門(mén)推開(kāi)，使氣門(mén)關(guān)閉不嚴，造成漏氣，功率下降，并使氣門(mén)的密封表面嚴重積碳或燒壞，甚至氣門(mén)撞擊活塞。

 

三、測量氣門(mén)間隙的方法

 

   氣門(mén)間隙有冷車(chē)值和熱車(chē)值之分，您在測量時(shí)應在符合柴油發(fā)電機組規定的狀態(tài)下進(jìn)行（如圖3所示）。選出符合規格的塞規插入氣門(mén)桿與氣門(mén)搖臂（或凸輪）之間。稍微拉動(dòng)塞規，如有輕微的阻力，表示間隙正確。

   為了確定間隙是否在規定范圍內，一般用范圍極限值來(lái)測量（例如圖4所示，間隙范圍值為0.22mm到0.30mm之間），先用0.22mm的塞尺插入氣門(mén)間隙，此時(shí)，塞規應如果可以通過(guò)，則是正常；再用0.30mm的塞尺插入氣門(mén)間隙，,塞規應無(wú)法插入，這樣才可以說(shuō)明間隙在給定間隙范圍內。如果0.22mm塞規不能插入間隙，則說(shuō)明間隙過(guò)??；如果0.30mm塞規可以通過(guò)插入間隙，則說(shuō)明間隙過(guò)大。

 

圖3  間隙檢查示例圖

圖4  柴油發(fā)電機氣門(mén)間隙測量值

 

四、氣門(mén)間隙調整不當的影響

 

      氣門(mén)間隙調整不當，不僅影響柴油發(fā)電機功率、油耗、磨損，且有噪聲。

1、氣門(mén)間隙過(guò)大的危害

① 氣門(mén)開(kāi)度減小，進(jìn)、排氣阻力增大，進(jìn)氣量不足，動(dòng)力性降低，排氣不暢。

② 增大氣門(mén)傳動(dòng)組對氣門(mén)組的沖擊力，出現較大異響聲。

③ 會(huì )產(chǎn)生“反跳”現象，即氣門(mén)落座后再次跳起。

④ 會(huì )產(chǎn)生“飛跳”，即氣門(mén)的上升、下降規律和氣門(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉不符合原設計要求，使配氣相位變化，影響動(dòng)力性、經(jīng)濟性。

2、氣門(mén)間隙過(guò)小的危害

（1）發(fā)動(dòng)機的氣門(mén)間隙過(guò)小，會(huì )造成氣門(mén)關(guān)閉不嚴，造成氣缸漏氣、壓縮不足，出現動(dòng)力下降、加速無(wú)力、回火或排氣管放炮、易熄火、油耗增加等故障

（2）可能會(huì )磨壞氣門(mén)搖臂和凸輪軸等部件 。

（3）易使氣門(mén)與氣門(mén)座的工作面燒蝕，同時(shí)也影響柴油發(fā)電機的動(dòng)力性和經(jīng)濟性。

 

五、氣門(mén)間隙調整的方法

 

      柴油發(fā)電機氣間間隙過(guò)大會(huì )引起充氣不足和排氣不足，氣門(mén)間隙過(guò)小會(huì )引起氣門(mén)關(guān)閉不嚴，讓高溫氣體從縫隙中漏出而燒壞氣門(mén)。因此，氣門(mén)過(guò)大或過(guò)小都會(huì )引起柴油發(fā)電機功率下降，經(jīng)濟性能降低。在柴油發(fā)電機的使用過(guò)程中，必須定期檢查和調整氣門(mén)間隙。其方法如下：

1、首先拆下氣門(mén)罩蓋，然后搖動(dòng)曲軸，使活塞在壓縮行程上止點(diǎn)位置（飛輪的“上止點(diǎn)”刻線(xiàn)與水箱上的刻線(xiàn)對齊），關(guān)閉減壓裝置。將厚薄規插入搖臂頭與氣門(mén)桿端之間，測量其間隙的大小。

2、值得注意的是，需要測量熱車(chē)和冷車(chē)時(shí)的氣門(mén)間隙，將測得的值與技術(shù)規定值進(jìn)行比較。一般是冷車(chē)時(shí)進(jìn)氣門(mén)間隙為0.35毫米、排氣門(mén)間隙為0.4毫米；

3、熱車(chē)時(shí)進(jìn)氣門(mén)間隙為0.25毫米、排氣門(mén)間隙為0.3毫米，如不符合規定值，則進(jìn)行調整。

4、調整氣門(mén)間隙時(shí)，先松開(kāi)鎖緊螺母，用螺絲刀擰動(dòng)調整螺栓至間隙適合為止。再用螺絲刀頂位調整螺栓，將鎖緊螺母擰緊。然后再復查一遍間隙是否適合。

5、但在氣門(mén)搖臂頭有凹窩的情況下，調整氣門(mén)間隙時(shí)，最好是按規定順序調到氣門(mén)無(wú)間隙為止，根據氣門(mén)調整螺絲的螺距和要求的氣門(mén)間隙退回調整螺絲相應的大約間隙圈數。此方法要比用厚薄規定準確些。對多缸柴油發(fā)電機要根據工作順序和氣門(mén)排列，依次進(jìn)行調整。

6、可根據以下程序調整氣門(mén)間隙（實(shí)物操作過(guò)程如圖5、圖6所示）。

● 用安裝的調整螺釘（9）擰松鎖緊螺母（10）。

● 在搖臂（11）和十字結聯(lián)軸節（12）之間的間隙中插入塞尺B并用調整螺釘（9）調整氣門(mén)間隙。轉動(dòng)調整螺釘（9），直到可以輕輕移動(dòng)插入的塞尺B為止。

● 固定好調整螺釘（9）后，擰緊鎖緊螺母（10）。鎖緊螺母（10）：24±4 Nm {2.45±0.41 kgm}擰緊鎖緊螺母（10），再次檢查氣門(mén)間隙。

 

圖5  氣門(mén)間隙調節實(shí)物操作圖

圖6  氣門(mén)間隙調節步驟

 

總結：

      柴油發(fā)電機氣門(mén)間隙的檢查以及調整的時(shí)候必須在進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都在關(guān)閉的時(shí)候進(jìn)行。而活塞位于壓縮行程的上止點(diǎn)時(shí)，恰好進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)都完全關(guān)閉，所以在調整氣門(mén)間隙的時(shí)候，必須使火花塞處于上止點(diǎn)。氣門(mén)間隙調整的時(shí)候要在發(fā)動(dòng)機冷卻的時(shí)候進(jìn)行，不要在發(fā)動(dòng)機運轉的時(shí)候調整。對雙缸發(fā)動(dòng)機應逐缸進(jìn)行檢查和調整。

 

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