柴油機氣門間隙調整的學習與研究

周晨陽 邢軍

【摘要】氣門間隙是為了補償氣門工作狀態時的受熱膨脹量，通過科學合理的方法調整氣門間隙可以避免損傷機件、發動機功率下降等。

【關鍵字】氣門間隙；雙排不進；曲軸轉角；配氣相位

中圖分類號：TK42 文獻標識碼： A

氣門屬于配氣機構的一個機件，氣門的開閉控制著發動機的進排氣。進、排氣門頭部直接位于燃燒室內，而排氣門整個頭部又位于排氣通道內，因此受到的溫度很高。在如此高溫下，氣門會因受熱膨脹而伸長。由于氣門傳動組零件都是剛性體，假如在冷態時各零件之間不留有氣門間隙，受熱膨脹的氣門就會使氣門關閉不嚴而漏氣，導致發動機功率下降、燃油消耗增加、發動機過熱甚至不能起動。因此發動機在冷態裝配時，在氣門組和氣門傳動組之間一定要留有一定的間隙一補償氣門受熱后的膨脹量，這一間隙通常被稱為氣門間隙。

下面我分幾部分對氣門間隙的調整進行分析

一、氣門間隙調整的必要性

在發動機工作過程中，氣門間隙的大小會發生變化，絕大多數發動機在使用、維護過程中都需要調整氣門間隙。發動機工作時氣門等金屬零件因溫度升高而膨脹。如果氣門及其傳動件之間在冷態時無間隙或間隙過小，則在熱態下氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關閉不嚴，造成發動機在壓縮和做功行程漏氣，使發動機功率下降，嚴重時甚至不易啟動或損傷機件;如果氣門間隙過大，則會引起傳動零件之間以及氣門與氣門座之間產生撞擊響聲，并加速磨損，同時也會使氣門開啟的持續時間減少，氣缸的充氣以及排氣情況變壞，造成發動機功率下降。所以，發動機氣門間隙的準確調整是非常必要的。因此在氣門機構中設有氣門間隙調整裝置，以便對氣門間隙進行調整。

氣門間隙調整的原則

由于氣門開啟和關閉時，挺柱是在凸輪的緩沖段內某點上，而且配氣相位往往產生一定的偏差，所以不僅氣門開啟過程不能調，而且將要開啟和剛關閉不久的一段時間內不能調整。即正在進氣、將要進氣和進氣剛完的進氣門不能調；正在排氣、將要排氣、排氣剛完的排氣門不可調。挺柱必須落在凸輪的基圓上，即氣門處于完全關閉時才可以調整。

三、氣門間隙的調整原理

發動機的進氣門和排氣門的開啟開始與關閉終止的時刻，通常以曲軸轉角來表示，稱為配氣相位。對于四沖程發動機，曲軸轉動兩周，凸輪軸轉動一周，各缸分別工作一次。在配氣相位圖上，反映了單缸工作的流程。因此可以在相位圖相應的位置上，反映各缸任意時刻各缸的工作狀態或位置（如圖１所示）。由于發動機各缸工作是等時的，所以在相位圖上各缸的位置是均勻分布的，即可知道各缸的工作狀態或位置。依次來判斷各缸進、排氣門是否應在氣門間隙最大狀態，然后調整相應的氣門間隙。

圖１發動機配氣相位圖

四、氣門間隙的調整方法

氣門間隙的調整方法有多種，主要有：“逐缸調整法”和“兩次調整法”。

１）逐缸調整法

逐缸調整就是一個缸一個缸的調整，根據發動機的點火順序，逐缸地在壓縮行程終了，活塞到達壓縮上止點時調整這一氣缸的進、排氣門。怎么判斷一缸位于壓縮上止點呢？轉動曲軸，觀察六缸的進、排氣門的運動情況，當六缸排氣門向上移動到上止點，而進氣門剛剛開始要向下移動時，一缸處于壓縮上止點。

２）兩次調整法

兩次調整法是指只要把發動機的曲軸搖轉兩次，就能把多缸發動機的所有氣門全部檢查調整好。此法又稱作：“雙排不進法”。雙排不進法的“雙”指處于上止點的缸的兩個氣門間隙均可調整，“排”指該缸的排氣門間隙可調整，“不”指該缸的兩個氣門間隙均不可調整，“進”指該缸的進氣門間隙可調整。根據發動機的工作循環順序，首先搖轉曲軸，找出第一缸壓縮行程上止點；其次根據發動機的工作順序，按“雙、排、不、進”原則確定能調整的氣門，然后檢查、調整氣門間隙；再次將曲軸轉一圈（即360°），用同樣的方法檢查、調整其余氣門間隙，至此所有的氣門檢查、調整完畢。

下面著重對“雙排不進法”的調整原理進行分析：

確定每次可調的氣門是雙排不進法的關鍵。對于直列四沖程六缸發動機，其工作順序為１－５－３－６－２－４，連桿軸均勻的布置在互成120°的三個平面內，相鄰工作兩缸的連桿軸夾角為720°/6＝120°。即從一缸剛開始做功計算，曲軸轉動120°時五缸也開始做功，轉動240°時三缸開始做功。其他缸可以依次類推。而四沖程發動機每個沖程對應到曲軸的轉角為720°/4＝180°。根據以上數據可以列出其工作循環表如下：

表１直列四沖程六缸發動機工作循環表

由表１可看出，相鄰工作兩缸的重疊角為180°－120°＝60°。根據發動機的工作順序，當一缸位于壓縮上止點位置時，第一缸雙氣門關閉，進、排氣都可調；第五缸此時處于壓縮沖程進行到三分之一的位置，即五缸壓縮沖程對應到曲軸上180°轉角中轉過了60°，而進氣滯后角β一般為40°～80°，包含60°在內，不能保證所有發動機進氣門完全關閉，但可以確定排氣門處于關閉狀態，所以五缸排氣門可調；第三缸處于進氣沖程進行到三分之二的位置，即此沖程中對應曲軸轉過了120°，而排氣滯后角δ一般為10°～30°，很明顯可以確定進氣門開啟，排氣門關閉，所以三缸排氣門可調；第六缸排氣沖程剛結束，由于排氣滯后和進氣提前，所以此時排氣門和進氣門都開啟，即六缸進、排氣門都不可調；第二缸排氣沖程進行到三分之一的位置，即此沖程對應曲軸轉角轉過60°，而進氣提前角α一般為10°～30°<60°,所以此時排氣門開啟，進氣門關閉，即二缸進氣門可調；第四缸做功沖程進行到三分之二的位置，相對曲軸轉角為120°，再轉過60°即進入排氣沖程，而排氣提前角γ一般為40°～80°，不能保證所有發動機排氣門完全關閉，但此時進氣門完全關閉，所以四缸進氣門可調。

同理，將曲軸旋轉一周（即360°），可分析出剩余的氣門是可調的，如圖２和圖３

圖２一缸上止點時可調氣門圖３六缸上止點時可調氣門

五、調整氣門間隙應注意的問題

１）不同結構的發動機，其進、排氣門的排列不一定相同，調氣門前應辨認清楚。２）一缸在壓縮上止點還是在排氣上止點不能搞錯。

３）相同缸數的發動機，若工作順序不同，則氣門調整的順序也不一樣。

４）不同型號的發動機氣門間隙不一樣；同一型號發動機在冷態和熱態時的氣門間隙不一樣；同一型號發動機進氣門和排氣門間隙也不一樣。調整時一定要根據維修手冊按標準進行調整。

５）把所有的氣門調整以后，必須全部檢查一遍，確保每個氣門間隙完全符合標準要求

6 ）當發動機工作一段時間后，由于氣門傳動件的磨損，可能會使氣門間隙沒有在發動機要求的范圍內，所以，要在一定工時后，對氣門間隙進行調整，以保證發動機工作平穩。