氣門間隙的檢查和調整!

一、配氣相位

1、配氣相位定義:


配氣相位是用曲軸轉角表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續時間,通常用環形圖表示-配氣相點陣圖。


2、理論上的配氣相位分析




理論上講進、壓、功、排各佔180°,也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉,延續時間都是曲軸轉角180°。但實際表明,簡單配氣相位對實際工作是很不適應的,它不能滿足發動機對進、排氣門的要求。


原因:


  ① 氣門的開、閉有個過程


  開啟總是由 小→大


  關閉總是由 大→小


  ② 氣體慣性的影響


  隨著活塞的運動同樣造成進氣不足、排氣不凈


  ③ 發動機速度的要求


  實際發動機曲軸轉速很高,活塞每一行程歷時都很短,當轉速為5600r/min時一個行程只有60/(5600×2)=0.0054s,就是轉速為1500r/min,一個行程也只有0.02s,這樣短的進氣或排氣過程,使發動機進氣不足,排氣不凈。

Advertisements


  可見,理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排凈的要求,那麼,實際的配氣相位又是怎樣滿足這個要求的呢?下面我們就進行分析。


3、實際的配氣相位分析

  為了使進氣充足,排氣乾淨,除了從結構上進行改進外(如增大進、排氣管道),還可以從配氣相位上想點辦法,氣門能否早開晚閉,延長進、排氣時間呢?


  ① 氣門早開晚閉的可能 從示功圖中可以看出,活塞到達進氣下止點時,由於進氣吸力的存在,氣缸內氣體壓力仍然低於大氣壓,在大氣壓的作用下仍能進氣;另外,此時進氣流還有較大的慣性。由此可見,進氣門晚關可以增加進氣量。

 進氣門早開,可使進氣一開始就有一個較大的通道面積,可增加進氣量。

  在作功行程快要結束時,排氣門打開,可以利用作功的余壓使廢氣高速衝出氣缸,排氣量約佔50%。排氣門早開,勢必造成功率損失,但因氣壓低,損失並不大,而早開可以減少排氣所消耗的功,又有利於廢氣的排出,所以總功率仍是提高的。

Advertisements


  從示功圖上還可以看出,活塞到達上止點時,氣缸內廢氣壓力仍然高於外界大氣壓,加之排氣氣流的慣性,排氣門晚關可使廢氣排得更凈一些。

  由此可見,氣門具有早開晚關的可能,那麼氣門早開晚關對發動機實際工作又有什麼好處呢?

進氣門早開:增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度,減小進氣阻力,增加進氣量。

  進氣門晚關:延長了進氣時間,在大氣壓和氣體慣性力的作用下,增加進氣量。

  排氣門早開:藉助氣缸內的高壓自行排氣,大大減小了排氣阻力,使排氣乾淨。

  排氣門晚關:延長了排氣時間,在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下,使排氣乾淨。

  ② 氣門重疊

  由於進氣門早開,排氣門晚關,勢必造成在同一時間內兩個氣門同時開啟。把兩個氣門同時開啟時間相當的曲軸轉角叫作氣門重疊角。在這段時間內,可燃混合氣和廢氣是否會亂串呢?不會的,這是因為:a. 進、排氣流各自有自己的流動方向和流動慣性,而重疊時間又很短,不至於混亂,即吸入的可燃混合氣不會隨同廢氣排出,廢氣也不會經進氣門倒流入進氣管,而只能從排氣門排出;b. 進氣門附近有降壓作用,有利於進氣。更多汽修資料關注微信公眾號 汽車檢測與維修專業

  ③ 進、排氣門的實際開閉時刻和延續時間

  實際進氣時刻和延續時間:在排氣行程接近終了時,活塞到達上止點前,即曲軸轉到離上止點還差一個角度α,進氣門便開始開啟,進氣行程直到活塞越過下止點后β時,進氣門才關閉。整個進氣過程延續時間相當於曲軸轉角180°+α+β。

   α- 進氣提前角 一般α=10°~30°

   β- 進氣延遲角 一般β=40°~80°

  所以進氣過程曲軸轉角為230°~290°

  實際排氣時刻和延續時間:同樣,作功行程接近終了時,活塞在下止點前排氣門便開始開啟,提前開啟的角度γ一般為40°~80°,活塞越過下止點后δ角排氣門關閉,δ一般為10°~30°,整個排氣過程相當曲軸轉角180°+γ+δ。

   γ- 排氣提前角 一般γ=40°~80°

   δ- 進氣延遲角 一般δ=10°~30°

  所以排氣過程曲軸轉角為230°~290°

  氣門重疊角α+δ=20°~60°

  從上面的分析,可以看出實際配氣相位和理論上的配氣相位相差很大,實際配氣相位,氣門要早開晚關,主要是為了滿足進氣充足,排氣乾淨的要求。但實際中,究竟氣門什麼時候開?什麼時候關最好呢?這主要根據各種車型,經過實驗的方法確定,由凸輪軸的形狀、位置及配氣機構來保證。

二、氣門間隙

1、定義:


氣門間隙是指氣門完全關閉(凸輪的凸起部分不頂挺柱)時,氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。

2 、作用:

給熱膨脹留有餘地。

  不同機型,氣門間隙的大小不同,根據實驗確定,一般冷態時,排氣門間隙大於進氣門間隙,進氣門間隙約為0.25~0.3mm,排氣門間隙約為0.3~0.35mm。

  間隙過大:進、排氣門開啟遲后,縮短了進排氣時間,降低了氣門的開啟高度,改變了正常的配氣相位,使發動機因進氣不足,排氣不凈而功率下降,此外,還使配氣機構零件的撞擊增加,磨損加快。

  間隙過小:發動機工作后,零件受熱膨脹,將氣門推開,使氣門關閉不嚴,造成漏氣,功率下降,並使氣門的密封表面嚴重積碳或燒壞,甚至氣門撞擊活塞。

  採用液壓挺柱的配氣機構不需要留氣門間隙。




當氣門完全處於關閉狀態時,氣門桿尾端與搖臂之間的間隙叫氣門間隙。





下面介紹氣門間隙的調整方法(以單缸柴油機為例).


氣門間隙的作用是保證進、排氣門關閉嚴密,以及在氣門及其傳動機構的零件受熱膨脹時留有餘地。


柴油機工作時,由於進氣門受新鮮空氣的冷卻,溫度在300~400℃之間,而排氣門受高溫廢氣的沖刷,溫度在600~800℃之間,所以,排氣門溫度比進氣門高,受熱膨脹量也比進氣門大。因此,一般排氣門間隙比進氣門間隙大,如立式195型柴油機進氣門間隙為0.18~0.25mm,排氣門間隙為0.20~0.27mm。


但是,有的柴油機的排氣門採用膨脹係數較小的材料製成,或採取對排氣門加強散熱的措施,所以進、排氣門間隙相等,如195型柴油機,進、排氣門間隙均為0.4mm。


柴油機在使用過程中,由於零件磨損,調整螺釘鬆動以及重新拆裝缸蓋、擰緊缸蓋螺母等原因,都會使氣門間隙改變。如果氣門間隙過小,零件受熱膨脹而伸長,就會造成氣門關閉不嚴,柴油機功率下降,同時氣缸內的高溫氣體從縫隙中漏出,使氣門過熱,甚至導致氣門局部被燒蝕等故障。


如果氣門間隙過大,會使氣門與氣門座等零件撞擊加劇,縮短使用壽命,同時使氣門開啟延續時間縮短,影響氣缸內新鮮空氣的進入及廢氣的排出,導致柴油機功率下降。因此,為保證柴油機正常工作,必須定期檢查調整氣門間隙。


具體調整方法如下:

①在柴油機完全冷機的狀態下拆下氣缸蓋罩。


②轉動飛輪,使飛輪的上止點刻線對準散熱器上的指針刻線,使活塞處於壓縮衝程的上止點位置。


③用塞尺測量氣門扦尾端與搖臂之間的間隙,如塞尺插不進去或插進去后仍有較大的間隙,則須對氣門間隙進行調整。S195型柴油機在完全冷機的狀態時,進氣門間隙為0.3~0.4mm,排氣門間隙為0.4~0.5mm。


④鬆開氣門間隙調整螺釘的鎖緊螺母,輕微轉動調整螺釘,用塞尺測量直至所測值與規定值相符,在保持調整螺釘不動的情況下,擰緊鎖緊螺母。


⑤當進、排氣門間隙調整好后,搖轉曲軸數圈,再次測量氣門間隙,如有變化,應重新調整。



Advertisements

你可能會喜歡