正确测量和调整气门间隙保障柴油机正常工作*
2016-02-20聂永涛赵庆松孙伟
聂永涛 赵庆松 孙伟
正确测量和调整气门间隙保障柴油机正常工作*
聂永涛 赵庆松 孙伟
柴油机气门间隙指的是在冷态下,当气门处于关闭状态时,气门杆尾部与气门摇臂头之间的间隙。气门间隙之所以存在,是因为柴油机进排气门均安装在燃烧室的顶端,柴油机正常工作时此处温度很高,为了补偿气门受热后的膨胀量,必须在气门和摇臂之间留出一定的间隙以保障柴油机正常工作。气门间隙的大小,因厂家设计和柴油机型号的不同而不一致,通常进气门间隙在0.20~0.40 mm之间,排气门由于受热膨胀比进气门大,所以排气门间隙相对大一些,通常在0.30~0.60 mm之间,具体数值因机型不同而不同。
1 柴油机气门间隙过大或过小成因
一般来说柴油机使用时间过长,如果保养和维护不善,就会出现气门间隙过大的故障。这是因为使用过程中气门、摇臂、推杆、挺杆等配气机构的传动件产生磨损,摇臂上的固定或者锁紧螺母松动,使得气门间隙增大。
气门间隙变小的原因,是气门与气门座圈之间磨损严重,气门在气门弹簧的作用下下陷,导致气门间隙变小。
当然,如果在柴油机保养和维护过程中,人为因素如调整不当也会导致气门间隙变大或者变小。
2 柴油机气门间隙过大或过小的危害
(1)气门间隙过大后,气门摇臂有效行程减小,进、排气门开启滞后,缩短了柴油机进排气的时间,同时降低了进排气门开启高度,改变了正常的配气相位。进气门打开的程度不够,会导致进气不足,排气门打开的程度不够,会导致排气不畅。另外,由于间隙过大,还会引起配气机构传动部件之间磨损加剧,柴油机产生明显的“嗒、嗒、嗒”异响。此时柴油机还会出现耗油量增加、动力下降、机体过热等现象,严重时甚至产生柴油机熄火停机、难以启动等故障。
(2)气门间隙过小,会导致进排气门受热膨胀后提前开启,燃烧室密封不严,气体泄漏,发动机功率下降,耗油量增加,发动机过热,燃烧室内产生大量积炭。此外,高温气体还会顺着气门导管上窜,烧蚀气门和气门座的工作表面,严重时烧坏气门,导致柴油机不能正常工作。
如果柴油机气门间隙出现过大过小的情况,必须对其进行正确的测量和调整,避免上述故障现象的产生。
3 调整气门间隙的注意事项
(1)根据柴油机生产厂家的具体要求和规定对气门间隙进行调整。
(2)调整时应注意柴油机机体温度影响。一般来说热机时的气门间隙值应比冷机时小,大部分柴油机要求在冷机状态下调整气门间隙,有的柴油机在热、冷态时均可调整,但其间隙值各不相同。
(3)柴油机各缸进(排)气门的气门间隙应调整一致,保障柴油机在工作中运转平衡。
(4)必须在气门完全关闭的情况下对其进行调整,这时调整的间隙值才是准确的。
(5)调整前注意检查摇臂工作面的磨损情况。柴油机工作过程中,摇臂弧形工作面不断地与气门杆端部撞击、滑磨,在润滑不良的情况下更易引起磨损,严重时气门杆端部卡入凹坑而折断摇臂;因此应根据摇臂磨损情况予以修复或更换新件,以免影响调整的准确性。
4 柴油机气门间隙的测量方法
测量气门间隙的关键是确定柴油机压缩上止点。某缸位于压缩上止点时,它的进排气门处于完全关闭的状态,此时测量的气门间隙值最大,也是正确的间隙值。一般情况下测量和调整气门间隙首先要找到柴油机的1缸压缩上止点,以下几种找1缸压缩上止点的方法可供参考。
(1)插正时销法:对于康明斯柴油机来说,转动发动机飞轮,当正时销沿着正时销孔插入到凸轮轴齿轮孔内时,即为康明斯发动机1缸的压缩上止点的位置。
(2)对记号法:首先应该找到柴油机1缸的压缩行程,拧下1缸喷油泵与高压油管的接头,摇转曲轴,当喷油泵出油阀处冒油的时候,表明这时候1缸处于压缩行程中。此时继续慢慢摇转曲轴,同时观察柴油机飞轮壳的检视孔1-6缸刻线(6缸柴油机)与飞轮壳正时记号,当两记号对齐时,第1缸正好处于压缩上止点的位置。
(3)经验法:用上述(2)同样的方法找到1缸的压缩行程,然后慢慢摇转曲轴,这时候看最后缸(如直列6缸机的6缸或4缸机的4缸)的排气门和进气门的位置,排气门向上升进气门开始往下降,当最后缸进排气门摇臂的位置在一个平面上时表明1缸就处于压缩上止点的位置。
找到1缸压缩上止点之后就可以对1缸的进排气门间隙进行测量与检查,塞尺测量气门间隙时要用适当厚度的尺片或者尺片的组合插入气门杆尾端与摇臂之间,来回抽动略感阻力时停止测量,读出尺片的厚度即为气门间隙的实际测量值,对比柴油机标准的气门间隙,看其值是否在正常范围之内,超出正常范围就要及时进行调整。
5 气门间隙正确的调整方法
柴油机气门间隙的调整方法目前主要有两种:逐缸调整法和两次调整法。下面以WD615系列柴油机(做功顺序1-5-3-6-2-4)为例讲解这两种调整方法。
(1)逐缸调整法:找到1缸压缩上止点后,可以对1缸的进排气门进行测量和调整。当测量的间隙值不符合要求时应对气门间隙进行调整。首先应旋松锁紧螺母,将柴油机规定气门间隙值厚度的尺片或者尺片组合插入气门杆尾端与摇臂之间,用起子旋转调整螺钉,同时来回抽动塞尺,当感到塞尺稍有阻力时,停止旋转调整螺钉。用合适的开口扳手拧紧锁紧螺母,拧紧锁紧螺母之后不要忘记再用塞尺复查一次间隙值是否合适,防止在拧紧锁紧螺母时带动调整螺钉的转动,造成气门间隙的过大或过小。调整完1缸气门间隙后,再按照柴油机的做功顺序,依次转动120°(720°/n,n代表缸数)调整5、3、6、2、4缸。摇转曲轴6次2圈(720°)完成所有进排气门间隙的调整。
(2)两次调整法:同上找到1缸压缩上止点后,根据 “双排不进”的原则对柴油机气门间隙进行调整,因为此种调整方法曲轴旋转2次就可以将发动机所有的气门调整完毕,所以叫这种方法为两次调整法。具体的调整方法是,当1缸处于压缩上止点时,1缸的进排气门可以调整 (“双”),5缸和3缸的排气门可以调整(“排”),6缸不做调整(“不”),2和4缸的进气门可以调整(“进”),调整方法上面已经讲解,这里不再阐述。调整完毕后将柴油机曲轴旋转1圈(360°),再对没有调整的余下气门进行调整即可。
柴油机在日常的保养和维护过程中,气门间隙的检查与调整是极其重要的一项工作。要学会正确地测量气门间隙,不符合要求时及时对其进行调整,可以保持柴油机良好的工作状态,为正常使用带来更多的安全保障。
作者信息:潍坊工程职业学院山工机电工程学院 ,262500,山东青州
潍坊市2015科学技术发展计划(编号2015GX098)