学习目标
1.了解气门间隙的作用及对柴油机工作的影响
2.掌握两次调整法可调气门的确定方法
3.掌握气门间隙调整的操作技能
基础知识
1.为什么留有气门间隙?
气门间隙是气门在完全关闭时,气门杆尾端与气门传动组零件之间的间隙。发动机工作时,气门将因温度升高而膨胀,如果气门及其传动件之间,在冷态时无间隙或间隙过小,则在热态时,气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发动机在压缩和做功行程中漏气,而使功率下降,严重时甚至无法起动。因此,通常在发动机冷态装配时,留有气门间隙,以补偿气门受热后的膨胀量。有些轿车发动机采用液力挺柱,挺柱的长度能自动变化,随时补偿气门的热膨胀量,故不需要预留气门间隙。
气门间隙太大有何影响。传动零件之间以及气门和气门座之间撞击产生异响,并加速磨损;同时气门开启的持续时间变短,造成进气不充分,排气不彻底。
气门间隙太小有何影响。发动机受热后,可能会造成气门关闭不严、漏气,导致功率下降,甚至烧坏气门,气门撞击活塞。
不同的柴油机标准的气门间隙各不相同。在发动机装配时,气门间隙应按标准值进行预设。表5-3是一些机型的气门间隙。
表5-3 柴油机气门间隙
2.气门间隙调整方法都有哪些?
气门间隙调整有逐缸调整法和两次调整法两种。
(1)逐缸调整法 这种方法的特点是每盘转一次发动机,完成对一个缸的气门间隙的调整。例如6缸柴油机如果采用逐缸调整法,需要盘转6次曲轴才能完成对所有的气门间隙调整。逐缸调整法气门间隙调整是在该缸压缩上止点进行的。具体操作方法是,先将发动机曲轴盘转至1缸压缩上止点,然后完成对一缸进排气门间隙的调整,之后依次再将曲轴盘转至5、3、6、2、4缸压缩上止点,对5、3、6、2、4缸进排气门进行间隙调整。由于逐缸调整法作业效率较低,所以实际应用较少。
(2)两次调整法 两次调整法是指盘转两次曲轴就能完成对所有气门间隙调整的一种高效作业方法。具体地说就是先将曲轴定位于1缸压缩上止点,先完成对一部分气门间隙的调整;然后盘转曲轴一周,至1缸排气上止点,再对余下的气门间隙进行调整。两次调整法的关键是确定哪些气门间隙可以进行调整。
3.如何确定1缸压缩上止点可调气门?
依据驱动凸轮工作位置不同,气门可分为可靠关闭、不可靠关闭和打开三种状态,如图5-26所示。
可靠关闭状态:凸轮基圆与挺杆底面接触,挺杆处于最低点,气门间隙保持最大状态,因此是可调的。一般而言气门远离开始开启时刻60°以上曲轴转角时,即可认定为可靠关闭。
不可靠关闭状态:气门距开始开启时刻60°以内时,凸轮桃尖末端已经与挺杆底面接触,挺杆已经开始上升,此时气门可能未被顶开,但气门间隙已经变小,因此气门不可调。
打开状态:凸轮桃尖与挺杆底面接触,挺杆已经明显上升,此时气门间隙完全消除,气门头离开气门座、打开。气门打开状态显然不能够对气门间隙进行调整。
气门只有处于可靠关闭状态时,才可以进行间隙调整。下面对4、6缸发动机一缸压缩上止点时,可调气门进行分析。
图5-26 气门的三种状态
a)可靠关闭 b)不可靠关闭 c)打开
1—调整螺钉 2—摇臂 3—气门头 4—凸轮 5—挺杆 6—推杆 7—气门杆
(1)四缸柴油机可调气门确定 通过工作循环分析,可以确定一缸压缩上止点时,各缸气门处于何种状态,最终确定气门是否可调。四缸柴油机工作循环见表5-4。
表5-4 四缸柴油机工作循环表
通过表5-4能够分析出,1缸压缩上止点瞬间,各缸所处的行程、气门状态。气门状态确定后,就可推定气门是否可以调整,分析结果见表5-5。
表5-51 缸压缩上止点各缸气门状态分析
(续)
通过以上分析可得出1缸压缩上止点可调气门有1缸进气门、排气门;3缸排气门;2缸进气门。
通过同样的方法可以分析得出1缸排气上止点(4缸压缩上止点)可调气门有4缸进气门、排气门;2缸排气门;3缸进气门。这样通过盘转两次曲轴即可完成对所有气门间隙的调整。
综上所述,4缸柴油机气门调整口诀是,双排不进(按点火顺序1342,1缸双、3缸排、4缸不、2缸进),也可描述为奇排偶进(3缸排、2缸进;1缸双、4缸不可调整)。
(2)六缸柴油机可调气门确定六缸柴油机工作循环见表5-6。
表5-6 六缸柴油机工作循环表
通过表5-6能够分析出,1缸压缩上止点瞬间,各缸所处的行程、气门状态。气门状态确定后,就可推定气门是否可以调整,分析结果见表5-7。(www.daowen.com)
表5-71 缸压缩上止点各缸气门状态分析(6缸机)
(续)
通过以上分析可得出1缸压缩上止点可调气门有1缸进气门、排气门;3、5缸排气门;2、4缸进气门。
通过同样的方法可以分析得出1缸排气上止点(6缸压缩上止点)可调气门有6缸进气门、排气门;2、4缸排气门;3、5缸进气门。
综上所述,6缸柴油机气门调整口诀是:双排排不进进(按点火顺序153624,1缸双、3、5缸排、6缸不、2、4缸进),也可描述为奇排偶进(3、5缸排、2、4缸进;1缸双、6缸不可调整)。
4.为何不同柴油机,可调气门序号会有不同?
可调气门序号,是一种用气门自前而后的排列序号来描述可调气门的方法。1缸压缩上止点可调气门序号如何确定的呢?可调气门序号,取决于进排气气门摇臂的排列顺序。例如6缸柴油机,有多少种气门摇臂排列顺序,就可得到多少种可调气门序号。表5-8是一种摇臂排列方式的可调气门序号。
表5-8 可调气门序号的确定
表5-9给出了常见的气门排列顺序的可调气门序号。
表5-9 可调气门序号的确定
实际操作
气门间隙的两次调整法,是最常用的方法。气门间隙一般要在冷态条件下进行。下面介绍两次调整法的操作步骤。
1)打开气门室罩盖,盘转曲轴至1缸压缩上止点。在柴油机上的上止点标记有的在飞轮上,有的在曲轴皮带轮上;还有些机型配有正时销,能够将曲轴精确定位。不同机型的一缸上止点标记见表5-10。
表5-10 不同机型的一缸上止点标记
注意:
◇盘转曲轴应使用撬棍盘动飞轮来完成,有些车辆设有专用于盘车的部位和专用工具。严谨通过搬动风扇来盘车。如图5-27是康明斯ISB共轨柴油机的盘车方法。
◇由于柴油机多采用凸轮轴中置设计,仅依靠飞轮或曲轴皮带轮(扭转减振器)上的1缸上止点标记,无法区分压缩上止点还是排气上止点,为此需要通过观察摇臂来进行区分,方法如下:顺着曲轴旋转方向盘转曲轴,观察6缸(4缸柴油机观察4缸)两气门摇臂,首先排气门摇臂下行、将排气门顶开,然后换向慢慢升起,当观测到进气门摇臂刚刚下行(点头)时,停止盘车,观察飞轮或曲轴带轮上的标记是否对正,微调对正上止点标记后,即为1缸压缩上止点。
图5-27 康明斯ISB发动机盘车部位
确认压缩上止点要诀:排起进点头。
2)调整可调气门间隙。下面以WP12共轨柴油机(四气门)为例,介绍气门间隙调整方法(图5-28)。
①完全松开摇臂的调节螺钉。
②在摇臂和凸轮之间插入塞尺(厚度按标准值选择),用摇臂的调节螺钉进行调节。
③先将调节螺钉拧紧,然后退回少许,拉动塞尺稍感阻力为合适,然后用螺钉旋具保持调节螺钉不动,将锁紧螺母拧紧。
图5-28 WP12共轨柴油机(四气门)气门间隙调整
进气门一0.40mm 排气门一0.60mm
注意:进、排气门间隙标准值多数是不同的,排气门较大、进气门较小,注意区分不得调反。所有可调气门调整完毕后,进行下步操作。
3)盘转曲轴一周,当曲轴或带轮上的上止点标记再次对正时,调整所有剩下的气门。所有气门调整完毕后,应再盘转两周曲轴,复查所有气门间隙。
4)装复气门室罩盖及其他附件。
你学会了吗?
1.柴油机气门间隙过大、过小有哪些危害?
2.六缸柴油机可调气门口诀是什么?
3.气门间隙调整有哪些步骤?应注意些什么?
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