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康明斯K19發(fā)動(dòng)機氣門(mén)間隙與噴油器的調整 |
摘要：氣門(mén)間隙及噴油器間隙是康明斯發(fā)動(dòng)機需要調整的重要內容之一，調整不當會(huì )造成發(fā)動(dòng)機工作不正常甚至損壞。若氣門(mén)間隙過(guò)大，促使進(jìn)、排氣門(mén)遲開(kāi)、早關(guān)，導致進(jìn)、排氣的時(shí)間變短，引起進(jìn)氣不足、排氣不凈，不能充分吸進(jìn)混合氣及排出廢氣，致使柴油機的動(dòng)力型和經(jīng)濟型下降，同時(shí)使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大，且會(huì )發(fā)出“嗒、嗒”的撞擊聲；若氣門(mén)間隙過(guò)小，則會(huì )使氣門(mén)關(guān)閉不嚴，既氣門(mén)不能?chē)烂荛]塞，致使混合氣泄漏，導致柴油機動(dòng)力減少，功率下降，油耗增加，浪費燃料，發(fā)動(dòng)機過(guò)熱，甚至還會(huì )使氣門(mén)與氣門(mén)座的工作面燒壞。噴油器間隙過(guò)大噴油時(shí)間晚、噴油量少甚至不噴油；若過(guò)小，輕者推桿頂彎，重者噴油器油杯頂壞。
一、氣門(mén)間隙和噴油器間隙簡(jiǎn)介
1、進(jìn)、排氣門(mén)間隙
進(jìn)、排氣門(mén)頭部位于燃燒室內，而排氣門(mén)整個(gè)頭部又位于排氣通道內，發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，受高溫影響，氣門(mén)、氣門(mén)桿及其相關(guān)零件受熱膨脹。由于零件都是剛性體，冷態(tài)時(shí)各零件之間沒(méi)有間隙，氣門(mén)傳動(dòng)組受熱膨脹后氣門(mén)出現間隙。故而氣門(mén)桿與挺桿之間應留有適當的間隙。
排氣門(mén)的間隙，由于受熱膨脹的緣故，比進(jìn)氣門(mén)更大?？得魉筀19型柴油機一般進(jìn)氣門(mén)間隙在0.36mm，排氣門(mén)間隙在0.69mm。但是其他品牌或者其他機型通常異于這些規格，比如進(jìn)氣門(mén)間隙在0.20mm到0.25mm之間。排氣門(mén)一般在0.29mm到0.35mm之間。進(jìn)氣門(mén)間隙在0.2mm到0.4mm之間，排氣門(mén)一般在0.3mm到0.5mm之間。
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圖1 氣門(mén)間隙示意圖 |
圖2 氣門(mén)間隙調整的配合間距 |
2、噴油器間隙
康明斯K19型發(fā)動(dòng)機采用PT低壓燃油泵（最大供油壓力為2MPa）。PT燃油泵將一定的流量和壓力的燃油輸送至PT噴油器，PT噴油器將低壓燃油升壓霧化，最終為發(fā)動(dòng)機提供的動(dòng)力。PT噴油器受到噴油器搖臂推動(dòng)力作用而供油，故噴油器和搖臂之間需留適當間隙。
使用PT燃油系統的康明斯柴油發(fā)動(dòng)機，其噴油器行程調整的方法一般有兩種，一種是扭矩法，另一種是千分表法。這兩種方法在調整時(shí)每缸都需要對記號，比較麻煩，一旦遇到皮帶輪上某些記號模糊不清時(shí)，還會(huì )引響調整數據的準確。因此，必須要掌握其準確的調整參數及方法。
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圖3 PT噴油器連接圖 |
圖4 柴油機氣門(mén)間隙行程法標記 |
二、調整方法及步驟
發(fā)動(dòng)機在冷態(tài)下進(jìn)行調整，拆下曲軸箱通風(fēng)管，拆下16個(gè)螺栓及隔震墊，拆下?lián)u臂室蓋及襯墊，每個(gè)發(fā)動(dòng)機氣缸上有3個(gè)搖臂，中間為噴油器搖臂，其余是氣門(mén)搖臂，一般較大的搖臂為排氣門(mén)，較小的搖臂為進(jìn)氣門(mén)。氣門(mén)調整標準：氣門(mén)完全關(guān)閉，既氣門(mén)挺桿處于凸輪軸的基圓位置?？得魉筀19型發(fā)動(dòng)機冷車(chē)調整時(shí)要求進(jìn)氣門(mén)間隙為0.36mm，排氣門(mén)間隙為0.69mm。
1、搖臂間隙調整
一般采用逐缸對記號調整，要對應正確的曲軸角位置，通過(guò)盤(pán)車(chē)工具驅動(dòng)皮帶輪盤(pán)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機曲軸轉動(dòng)（不可用風(fēng)扇轉動(dòng)發(fā)動(dòng)機），皮帶輪盤(pán)上在不同位置鑄有A、B、C共3點(diǎn)標識，分別表示各自調整位置，當皮帶輪上的A標記與齒輪室蓋上的箭頭對準，在這個(gè)位置上5缸的兩個(gè)氣門(mén)搖臂都是可以自由活動(dòng)的。如5缸氣門(mén)未關(guān)閉，則2缸氣門(mén)是關(guān)閉，可調整2缸的氣門(mén)搖臂。
2、氣門(mén)間隙的調整
松開(kāi)第5缸鎖緊螺母并退出調整螺釘。在搖臂和橫臂蓋之間塞入規定厚度的厚薄規，一手拉動(dòng)厚薄規同時(shí)轉動(dòng)調整螺釘，直到厚薄規稍微收到阻力為止（進(jìn)氣門(mén)間隙調整至0.36mm，排氣門(mén)間隙調整至0.69mm）。調整妥當之后，厚薄規插到氣門(mén)間隙中央，調整螺釘保持不動(dòng)，擰緊固定螺帽鎖緊調整螺釘。鎖好螺釘后，再用厚薄規重新測量氣門(mén)間隙，因為可能在鎖緊時(shí)無(wú)意轉動(dòng)了螺釘，使氣門(mén)間隙改變，應重新調整至正確。如果測量結果超出了技術(shù)規格，則以測量的同樣順序來(lái)調整氣門(mén)間隙。其具體步驟如下：
（1） 松開(kāi)用來(lái)固定橫臂和搖臂的鎖緊螺母和調整螺釘。
（2）將塞尺插入搖臂和橫臂蓋的間隙，如圖5所示。
（3）擰緊搖臂的調整螺釘，直到塞尺的狀態(tài)適合。
（4）擰緊搖臂的鎖緊螺母。22 Nm（2.2 kgfm，16.2 lbfft）
（5）擰緊橫臂的調整螺釘，直到橫臂與氣門(mén)蓋接觸為止，如圖6所示，
（6） 擰緊橫臂的鎖緊螺母: 22 Nm（2.2 kgfm，16.2 lbfft）
（7） 把鎖緊螺母擰緊之后，檢查氣門(mén)間隙。
注：排氣門(mén)都處于每只氣缸蓋的前方。
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圖5 塞尺插入搖臂和橫臂蓋的間隙 |
圖6 擰緊氣門(mén)間隙的調整螺釘 |
3、噴油器間隙的調整
康明斯K19型發(fā)動(dòng)機屬于六缸水冷直列式四沖程柴油機，先確定發(fā)動(dòng)機采用的是鑄鐵搖臂室還是鋁搖臂室。
一般調整方法采用零間隙法，也稱(chēng)為扭矩法。發(fā)動(dòng)機從水箱端看去，順時(shí)針工作順序為：1-5-3-6-2-4。此時(shí)按工作順序調整5缸下一缸既3缸的噴油器，松開(kāi)噴油器調整螺釘上的鎖緊螺母，用起子或者一端帶梅花套的搬手，旋轉調整螺釘將噴油器的柱塞推送到底3～4次，排出燃油，轉動(dòng)調整螺釘，讓其底部正好接觸到柱塞頂部，并注意柱塞到底時(shí)不可用力過(guò)大，退出調整螺釘二個(gè)六角面（120°)。屏住調整螺釘并擰緊螺母（扭矩為61N.m）。具體步驟如下：
① 松開(kāi)所有氣缸的噴油嘴搖臂調整螺釘的鎖緊螺母，如圖7所示。
② 沿發(fā)動(dòng)機旋轉方向（右旋）撬轉發(fā)動(dòng)機，使皮帶輪上的標記A或1－6VS（B或2－5VS、C或3－4VS）與齒輪室蓋上的箭頭對準。
③ 檢查此時(shí)皮帶輪標記所對準的Ⅰ缸和Ⅵ缸（Ⅱ缸和Ⅴ缸、Ⅲ缸和Ⅳ缸）的氣門(mén)搖臂。其中必有1個(gè)氣缸的氣門(mén)都是關(guān)閉的，這就是應當調整的氣缸。
④ 調整噴油器柱塞。如圖8所示，擰緊噴油器調整螺釘直至柱塞接觸到了噴油嘴杯，然后再擰進(jìn)15°，以擠出杯中的燃油；反復兩次，以確保杯中燃油被完全擠出；將調整螺釘退出一圈，用扭力扳手和螺絲刀按調整的要求擰緊調整螺釘，然后用54～61N.m的扭矩擰緊鎖緊螺母。
⑤ 調整丁字壓板，使釘子壓板與氣門(mén)彈簧座之間的間隙最小為.0.51mm。
⑥ 繼續轉動(dòng)發(fā)動(dòng)機，按相同步驟調整其余各缸。在應用扭矩法調整時(shí)，須注意，在調整好一缸的噴油嘴后應立即調整同一缸的氣門(mén)，但不允許先調整氣門(mén)后調噴油器。
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圖7 松開(kāi)柴油機搖臂調整螺釘和螺母 |
圖8 噴油器零間隙法實(shí)景圖 |
4、依次調整剩余間隙
調整完A點(diǎn)氣門(mén)和噴油器間隙后，轉動(dòng)盤(pán)車(chē)工具驅動(dòng)皮帶輪到B點(diǎn)標記與齒輪室蓋上的箭頭對準，按“調整順序表”列的對應噴油器搖臂和氣門(mén)間隙。以此類(lèi)推，使曲軸共轉兩周，調整6個(gè)點(diǎn)，調整完所有搖臂。復查所有螺母擰緊力矩是否正確以免遺漏未擰緊螺母，裝回搖臂室蓋及襯墊，按順序擰緊搖臂室蓋螺栓（扭矩為15N.m）。調整順序如表1所示。
表1 調整順序表
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皮帶輪位置
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調整氣門(mén)的氣缸號
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調整噴油器缸號
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A
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5
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3
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B
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3
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6
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C
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6
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2
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A
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2
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4
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B
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4
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1
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C
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1
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5
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5、調整氣門(mén)間隙應注意的問(wèn)題
（1）不同結構的發(fā)動(dòng)機，其進(jìn)、排氣門(mén)的排裂不一定相同，調氣門(mén)前應辨認清楚。
（2）對好標識后，確認是在壓縮上止點(diǎn)還是在排氣上止點(diǎn)。
（3）相同缸數的發(fā)動(dòng)機，若工作順序不相同，則氣門(mén)調整的順序也不相同。
（4）不同型號的發(fā)動(dòng)機氣門(mén)間隙不同；同型號發(fā)動(dòng)機在冷態(tài)和熱態(tài)的氣門(mén)間隙不同；同型號發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)間隙也不同。調整時(shí)要按維修手冊提供標準進(jìn)行調整。
（5）所有的間隙調整好以后，應仔細檢查，確保每個(gè)間隙完全符合標準要求。待間隙完全符合要求后，裝好氣缸蓋罩。
總結：
康明斯柴油機的PT燃油系統與一般柱塞泵式燃油系統不同，用戶(hù)在操作和維修時(shí)應特別引起注意。根據筆者經(jīng)驗，這里介紹一下該機常見(jiàn)的噴油器柱塞壓力和氣門(mén)間隙的簡(jiǎn)易調整法。噴油器的柱塞壓力是指噴油器噴油終了時(shí)柱塞對油嘴錐形座的壓緊力；氣門(mén)間隙指進(jìn)排氣門(mén)全閉時(shí)，搖臂前端與丁字壓板上平面的間隙。調整時(shí)可采用扭矩法和行程法兩種方法調整，這是一項技術(shù)性較強的工作，如調整扭矩(行程)過(guò)大，使柱寒壓力過(guò)大，傳動(dòng)機構將承受一個(gè)很大的壓力，從而加速機件的磨損，嚴重時(shí)還可使油嘴頭座脫落；如調整扭矩(行程)過(guò)小，使柱塞壓力過(guò)小，燃燒氣體就會(huì )進(jìn)入油嘴頭，形成積炭燒傷油嘴，同時(shí)還可導致供油增多，噴油滯后等現象，因此操作人員一定要認真檢查和調整柱塞壓力。
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