新聞主題	發(fā)動(dòng)機氣門(mén)間隙的調整與配氣相位的檢查

 

摘要：配氣相位是指控制柴油機進(jìn)排氣過(guò)程的氣門(mén)開(kāi)閉的時(shí)間，必須正確無(wú)誤，否則對柴油機的性能影響很大，甚至可造成氣門(mén)與活塞的撞擊、挺桿彎曲和搖臂斷裂等事故。因此，每當重裝汽缸蓋或緊過(guò)汽缸蓋螺母后，都必須對氣門(mén)間隙重新進(jìn)行調整。對經(jīng)過(guò)大修或整機解體后重新組裝過(guò)的柴油發(fā)動(dòng)機，還需對配氣相位進(jìn)行檢查。

 

一、氣門(mén)間隙的調整

 

1、兩次調整法

① 柴油機應在冷車(chē)情況下的進(jìn)行氣門(mén)間隙調整，如圖1所示。

② 氣門(mén)間隙調整前，先卸下汽缸蓋罩殼，然后轉動(dòng)曲軸使飛輪殼檢視窗的指針對準飛輪上的定時(shí)“0”度線(xiàn)。操作時(shí)，應防止指針變形，并保持指針位于飛輪殼上的兩條限位線(xiàn)之間。此時(shí)，4缸柴油機的第1、4缸；6缸和12缸v型柴油機的第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)?？刹鹣聡娪捅玫膫壬w板，觀(guān)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(shí)），或者微微轉動(dòng)曲軸，觀(guān)察進(jìn)、排氣門(mén)是否均處于靜止狀態(tài)來(lái)確定。當噴油泵柱塞彈簧處于壓縮狀態(tài)，并且曲軸轉動(dòng)時(shí)，進(jìn)、排氣門(mén)均不動(dòng)的那一缸就是處于膨脹沖程始點(diǎn)的位置。

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

      調整氣門(mén)間隙時(shí)，先用扳手和螺釘旋具，松開(kāi)搖臂上的鎖緊螺母和調節螺釘，按規定間隙值選用厚薄規（又名塞尺）插入搖臂與氣門(mén)之間，然后擰動(dòng)調節螺釘進(jìn)行調整。當搖臂和氣門(mén)與厚薄規接觸，拉動(dòng)厚薄規時(shí)有一定阻力但尚能移動(dòng)時(shí)為止，并擰緊螺母，最后重復移動(dòng)厚薄規檢查一次。

2、逐缸檢查調整

      按做功間隔角和點(diǎn)火順序逐缸進(jìn)行。

① 打開(kāi)氣門(mén)室蓋；

② 搖轉曲軸，直至飛輪(或曲軸皮帶輪)的正時(shí)記號與缸體上固定的正時(shí)記號對正，此時(shí)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(mén)搖臂，如果進(jìn)排氣門(mén)的搖臂均可搖動(dòng)，則表明此時(shí)一缸處于壓縮上止點(diǎn)。如果進(jìn)排氣門(mén)的搖臂均搖不動(dòng)，則表明此時(shí)一缸處于排氣上止點(diǎn)，應再轉動(dòng)曲軸一周或用其他方法使一缸處于壓縮上止點(diǎn)。

④ 氣門(mén)間隙檢查：用規定厚度的塞尺插入氣門(mén)桿與搖臂之間，來(lái)回抽動(dòng)塞尺，如果過(guò)緊或過(guò)松，都表明氣門(mén)間隙不合適，需要進(jìn)行調整。

⑤ 調整氣門(mén)間隙：如圖2所示，松開(kāi)鎖緊螺母，旋出調整螺釘，在氣門(mén)桿與搖臂之間插入厚度與氣門(mén)間隙相等的塞尺，一邊擰緊調整螺釘，一邊不停地來(lái)回抽動(dòng)塞尺，直到抽動(dòng)塞尺有阻力又能抽出時(shí)為止，鎖緊螺母。在鎖緊螺母時(shí)，不能讓調整螺釘轉動(dòng)，最后再復查一遍。

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

圖1  氣門(mén)間隙兩次調整法

圖2  氣門(mén)間隙逐缸調整步驟

 

二、配氣相位的原理與檢查

 

      基本型柴油機的凸輪外形結構尺寸雖然相同，但是其配氣相位有兩種，為1500r/min自然吸氣和改進(jìn)型增壓柴油機用；為1800r/min柴油機用，兩種凸輪軸不能通用。柴油機在出廠(chǎng)前配氣相位已經(jīng)過(guò)檢查，其誤差均在公差范圍內，不必再作檢查。但當定時(shí)齒輪因齒面嚴重磨損而更換或因其他原因而重裝后，應重新檢查發(fā)動(dòng)機的配氣相位。

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，活塞到達上止點(diǎn)前，進(jìn)氣門(mén)就預先開(kāi)啟，從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟到上止點(diǎn)間所對應的曲軸轉角a稱(chēng)為氣提前角，α角一般為10°～30°。進(jìn)氣門(mén)提前開(kāi)啟，保證進(jìn)氣行程開(kāi)始時(shí)，氣門(mén)已經(jīng)有較大的開(kāi)度，有利于提高充氣量。

      活塞越過(guò)進(jìn)氣下止點(diǎn)(壓縮行程開(kāi)始)一段后，從下止點(diǎn)延遲至進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉所對應的曲軸轉角盧稱(chēng)為進(jìn)氣滯后角。盧角一般為30°～60°。延遲進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)刻，能夠充分地利用進(jìn)氣行程結束前氣缸內存在的壓力差和較大的氣流慣性繼續進(jìn)氣。下止點(diǎn)過(guò)后，隨著(zhù)活塞的上行，氣缸內壓力逐漸增大，進(jìn)氣氣流速度逐漸減小，當氣缸內外的壓力差消失，流速接近為0時(shí)，應關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)。若口角過(guò)大會(huì )引起進(jìn)氣倒流現象。這樣進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間用曲軸轉角來(lái)表示為(180+α+β)°。 

      在做功行程后期，活塞到達下止點(diǎn)前，排氣門(mén)提前打開(kāi)，從排氣門(mén)打開(kāi)到下止點(diǎn)所對應的曲軸轉角稱(chēng)為排氣提前角，一般為30°～60°。排氣門(mén)適當提前打開(kāi)，雖然消耗了一定的做功行程的功率，但可以利用較高缸內壓力將大部分燃燒廢氣迅速排出，待活塞上行時(shí)缸內壓力已大大下降，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(dòng)機過(guò)熱。

 

 

圖3  配氣相位原理圖

圖4  柴油機配氣相位演示圖

 

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(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到活塞移到上止點(diǎn)所對應的曲軸轉角，稱(chēng)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(mén)關(guān)閉所對應的曲軸轉角稱(chēng)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(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到活塞移至下止點(diǎn)所對應的曲軸轉角度稱(chēng)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(shí)間，減少發(fā)動(dòng)機吸熱，防止發(fā)動(dòng)機過(guò)熱，同時(shí)利用缸內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(mén)關(guān)閉所對應的曲軸轉角稱(chēng)作排氣遲后角，記作 δ。一般為10°~30°，目的是排氣門(mén)在排氣行程結束后，延遲關(guān)閉，延長(cháng)排氣時(shí)間。

（5）氣門(mén)重疊角：

      在某一時(shí)刻進(jìn)排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現象。當我們在判斷發(fā)動(dòng)機某個(gè)氣缸是否處于壓縮上止點(diǎn)時(shí)，經(jīng)常采用到氣門(mén)重疊角的定義。假設我們轉動(dòng)曲軸，4缸排氣門(mén)慢慢關(guān)閉，當出現4缸進(jìn)氣門(mén)也準備開(kāi)啟時(shí)，那么1缸所對應的便是壓縮上止點(diǎn)。

 

圖5  柴油機進(jìn)氣提前角和延遲角

圖6  柴油機排氣提前角和延遲角

 

3、檢查與調整

（1）配氣相位的檢查

      應在氣門(mén)間隙調整后進(jìn)行。檢查時(shí)，先在曲軸前端裝上有360°刻線(xiàn)的分度盤(pán)，在前蓋板上安置一根可調節的指針，然后轉動(dòng)曲軸，使飛輪殼檢視窗上的指針對準飛輪上的“0”刻度線(xiàn)，此時(shí)調整前蓋板上的指針，使其對準分度盤(pán)上的“0”刻線(xiàn)，并將它固定，同時(shí)在汽缸蓋上安放一只千分表，使它的感應頭與欲檢查的進(jìn)氣門(mén)或排氣門(mén)的彈簧上座接觸，再按分度盤(pán)上的轉向箭頭和發(fā)火次序轉動(dòng)曲軸逐缸檢查。分度盤(pán)僅適用于6缸和12缸v型左轉柴油機，1，6；5，2；3，4等數字分別表示各缸的膨脹沖程始點(diǎn)位置，4缸和12缸v型右轉機應根據其轉向、發(fā)火次序和發(fā)火間隔角采用同樣的方法另行確定。

      對直列型柴油機只需檢查第1缸；對12缸V型柴油機需檢查第1、7兩缸。其余各缸均由凸輪軸保證。檢查時(shí)，當千分表指針開(kāi)始擺動(dòng)之瞬時(shí)（由手能轉動(dòng)推桿變?yōu)椴荒苻D動(dòng)的瞬時(shí)），即表示氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟，這時(shí)分度盤(pán)上被指針所指的角度即為氣門(mén)開(kāi)啟始角；然后繼續轉動(dòng)曲軸，千分表指針從零擺至某一最大值（此值即為氣門(mén)升程）后開(kāi)始返回，當千分表指針回到零之瞬時(shí)（由手不能轉動(dòng)推桿變?yōu)槟苻D動(dòng)之瞬時(shí)），表示氣門(mén)關(guān)閉，這時(shí)分度盤(pán)上被指針所指的角度即為氣門(mén)關(guān)閉角。從氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟至氣門(mén)關(guān)閉，曲軸所轉過(guò)的角度稱(chēng)為氣門(mén)開(kāi)啟持續角。配氣相位檢查結果應符合規定的數值。其允差為±6°。

（2）配氣相位與規定不符

① 應確定定時(shí)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(shí)齒輪保證的。

② 檢查齒面的嚙合間隙是否符合規定的要求，齒面和凸輪軸的凸輪表面是否有嚴重磨損現象。

      如不符合規定，必須重新調整或換用新零件后，再重新檢查配氣相位。

（3）配氣相位調整

      配氣相位不準，可在氣門(mén)標準間隙內適當改變氣門(mén)間隙以彌補配氣相位，使發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、經(jīng)濟性得以改善。對于某些發(fā)動(dòng)機僅僅由于氣門(mén)間隙過(guò)大，而造成配氣相位減少，若將氣門(mén)間隙調至標準值，一般就能恢復配氣相位。如果因凸輪磨損而造成配氣相位角減小，只能用更換配氣機構凸輪軸等有關(guān)零件解決。

 

總結：

      為了保證柴油機工作過(guò)程的正常進(jìn)行，在制造、檢修和使用柴油機時(shí)必須對配氣機構進(jìn)行調整或校核。配氣機構的調整通常包括冷態(tài)氣門(mén)間隙調整、配氣正時(shí)的檢查與調整。所謂柴油機的配氣正時(shí)，也就是凸輪相對于活塞在氣缸中所處的位置而處于對應相位，以便準時(shí)地控制氣門(mén)的啟閉。凸輪軸通過(guò)正時(shí)齒輪傳動(dòng)裝置與曲軸聯(lián)系，要達到以上的要求，必須使凸輪軸與曲軸之間符合一定的相位關(guān)系，所以柴油機配氣正時(shí)的調整和校驗，歸根到底就是準確調整凸輪軸相對于曲軸的相位。

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