【摘 要】氣門間隙的正確與否對發動機的技術性能和使用壽命都有著十分重要的影響,所以氣門間隙的檢查調整是汽車教學中的一個重要實訓項目。本文介紹的氣門間隙檢查調整技術方案,可使學生通過簡單的外部觀察,分析出不同發動機氣門間隙調整的技術方法并進行正確操作。
【關鍵詞】調整 氣門間隙 判斷 氣門類別 工作順序
發動機氣門間隙的檢查調整是一項需要經常進行的技術工作,也是機教學過程中的一項重要實訓內容。
發動機氣門間隙的檢查調整方法有逐缸調整法和二次調整法,逐缸調整法費時費力,且在實際操作中曲軸旋轉角度難以準確控制,工作中采用較少,這里僅以二次調整法為例進行介紹,逐缸調整法可參照之。
一、氣門間隙調整的一般技術步驟
1.找一缸壓縮上止點;
2.判斷一缸處于壓縮上止點時可以調整的氣門;
3檢查可調氣門的氣門間隙,不正確時加以調整;
4.旋轉曲軸一周,檢查調整剩余的氣門;
5.復查:重復上述步驟,以確定調整是否可靠,有不正確的需重調,直到復查無誤為止。
二、氣門間隙調整的技術問題
上述技術步驟是人所共知的,學習和生產實踐中遇到的主要困難是:不同發動機配氣機構的結構各有差異,要做到對不同發動機的氣門間隙都能進行檢查調整,必須解決下述技術問題。
1.一缸壓縮上止點的確定(1)發動機有上止點記號時,一缸壓縮上止點的確定:轉動曲軸,觀察一缸進氣門由開到關后繼續轉動,使飛輪(或皮帶輪)上的上止點記號與殼體(或正時齒輪室蓋)上相應的記號對齊;對于汽油機也可卸下一缸火花塞,在火花塞安裝孔中塞入清潔棉紗,待其被氣流沖出時,再對齊上述記號。(2)發動機無上止點記號時,一缸壓縮上止點的確定:將發動機工作順序平均分成二部分(見圖1),轉動曲軸,觀察后半部分第一個缸的排氣門由開到關,進氣門剛剛開始開啟(“點頭”)時,即為該缸的排氣上止點,對應為一缸壓縮上止點。

2.一缸處于壓縮上止點時,可以調整氣門的判斷
一缸處于壓縮上止點時可調氣門的判斷方法有:工作情況表分析法、相似示功圖分析法、“雙排不進”法等,這里僅介紹簡單易用的“雙排不進”法和筆者總結的“凸輪軸法”。
(1)“雙排不進”法:將發動機的工作順序平均“一分為二”,當一缸處于壓縮上止點時,可以調整的氣門是:前半部分的第一個缸為“雙”(即進排氣門均可調),其余各缸為“排”(即排氣門可調);后半部分的第一個缸為“不”(即進排氣門均不可調),其余各缸為“進”(即進氣門可調)。
圖1所示為工作順序是1—3—4—2的四缸發動機和工作順序是1—5—3—6—2—4的六缸發動機,用此法時的情況。
(2)凸輪軸法:找一根欲調機型的凸輪軸(或發動機機大修抽出凸輪軸時用原機凸輪軸),將一窄條狀簿木板放到工作臺上,使凸輪軸上一缸對應的二個凸輪凸起朝下支承于簿木板上,此時,哪些氣門的基園朝上,則其對應的氣門間隙在一缸處于壓縮上止點時均可調。3.氣門名稱的判斷(是進氣門還是排氣門)
由于發動機進氣門和排氣門對應的氣門間隙值是不同的,必須準確知曉各氣門的類別才能進行正確調整,對于一般的二氣門式發動機(多氣門式發動機可參照之),其氣門排列方式分為二種:相鄰缸同名氣門相鄰排列、相鄰缸同名氣門間隔排列,每種排布方式又分別對應二個具體排列型式:這樣就派生出四種具體的氣門排布型式,如圖2所示。

根據氣門必與相應氣管同名的原則,從外觀上極易判斷氣門的排列方式,進而判斷各氣門的類別:若某發動機進氣支管或排氣支管數少于缸數(或同名支管緊接排列),其氣門必為同名相鄰排列,若同名支管數等于缸數(各缸同名支管間隔),則對應氣門必是間隔排列,由此可輕而易舉在判斷出各氣門的類別。以四缸發動機為例,其氣門排列型式如圖3所示。4.發動機工作順序的判斷
在已經判斷出各缸氣門名稱的前提下,只要轉動發動機曲軸,可方便地觀察到各缸同名氣門的動作順序,此即為發動機的工作順序!
5.調整氣門間隙的正確方法
選擇合適厚度的塞尺(厚簿規),順搖臂長度方向塞入搖臂控制端與氣門尾端之間并來回抽動,以稍感阻力為宜,不合適時,可松開鎖緊螺母擰動調整螺釘進行調整。值得注意的是:由于發動機進氣門和排氣門的規定間隙值不同,調整時應注意根據氣門的類別,變換塞尺厚度。
三、氣門間隙調整中應注意的問題
1.檢查、調整時的塞尺測量方向
氣門搖臂的控制端是圓柱面,其面積大于氣門尾端的面積,它的磨損只產生在與氣門尾端接觸的相對運動部位,這個部位處于對應氣門尾端直徑大小的范圍內順搖臂長度的方向上,測量氣門間隙時塞尺應該順著搖臂長度方向塞入,以免搖臂的磨損量影響氣門間隙的測量精度。測量時還要注意塞尺插入間隙的長度應保證塞尺的寬度不大于氣門尾端直徑,更不能使塞尺沿垂直于搖臂長度的方向測量。
2.注意發動機冷熱狀態對氣門間隙的影響
發動機氣缸蓋、機體、配氣機構傳動機件及氣門的熱脹冷縮,導致發動機的氣門間隙在熱車和冷車狀態下不相同,有的發動機說明書中同時給出冷、熱態的氣門間隙數值,檢查調整氣門間隙非常方便。一般情況下,發動機說明書及相關技術資料中只給出冷態氣門間隙的數值,這就需要對其熱態氣門間隙的數值加以判斷。不同發動機氣門間隙在冷熱狀態時的變化規律也是不同的,它主要受機體、氣缸蓋材料及氣門驅動機構布置型式的影響:對于頂置式凸輪軸配氣機構而言,其冷熱狀態下氣門間隙的數值主要受氣門和氣缸蓋熱脹冷縮的影響,而對于中置式和下置式凸輪軸的配氣機構,其冷熱狀態下氣門間隙值的大小,除受上述因素影響外,還受機體及驅動組機件熱脹冷縮的影響。
對于下置式和中置式凸輪軸的配氣機構,如果機體和氣缸蓋都是鑄鐵的,鋼質氣門的熱變形量大于其它機件的熱變形量,因而其熱膨脹的綜合效應將使氣門間隙減小;對于鋁機體、鋁氣缸蓋的發動機,其機體和氣缸蓋的熱膨脹量大于氣門的熱膨脹量,其熱膨脹綜合效應將使熱機時氣門間隙變大;對于頂置式凸輪軸配氣機構而言,若其氣缸蓋為鋁制,其冷態氣門間隙比熱態氣門間隙小,若缸蓋為鑄鐵,則其冷態氣門間隙比熱態氣門間隙大。
對于不同發動機,由于其機體、缸蓋、氣門的尺寸和材料都有所差異,因而其冷熱狀態下氣門間隙值的變化量也有所不同,目前業界較為認可的是冷熱狀態下的氣門間隙變化值為0.05mm左右;為了使氣門間隙的調整更加準確,建議大家在工作中對不同發動機冷熱狀態下的氣門間隙進行實際測量,積累經驗數據,以保證氣門間隙的調整更加準確可靠!
氣門間隙是發動機配氣機構的一項重要參數,它的準確與否對發動機的動力性、經濟性和使用壽命都有著不可忽視的影響。隨著發動機使用過程中零件的磨損和變形,氣門間隙也不斷發生變化,要使氣門間隙的查檢調整準確可靠,必須嚴格遵守技術規程、切實注意操作規范,充分考慮發動機熱狀態對氣門間隙的影響。采用文中所介紹的技術方法組織教學和實訓,使學生掌握的不是具體車型的氣門間隙調整方法,而是一種通用的技術原理,運用這一原理,解決任何發動機氣門間隙的檢查調整問題時,不會存在技術障礙,需要的就只是技術數據了!
參考文獻:
[1]姚春德,何邦全,李萬眾,陶興河,郭海明,夏曉理. 車用發動機氣門間隙的確定與調整[J].機械與配件. 2005,12.
(作者單位:山東水利職業學院)