滕兆霞

1 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣技術(shù)

現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)配氣技術(shù)主要有以下三個(gè)方面：

1.1 頂置凸輪軸技術(shù)

氣門(mén)—凸輪式配氣機(jī)構(gòu)具有保證氣缸密封性的優(yōu)點(diǎn)，尤其是進(jìn)排氣門(mén)能夠持久地保證燃燒室的密封性，四沖程內(nèi)燃機(jī)大多采用氣門(mén)—凸輪式配氣機(jī)構(gòu)。頂置氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)，充氣系數(shù)較高，燃燒室比較緊湊，內(nèi)燃機(jī)有較好的性能指標(biāo)。頂置氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)又可根據(jù)凸輪軸的放置位置分成凸輪軸下置型和頂置型。絕大部分柴油機(jī)采用凸輪軸下置型，但這種機(jī)構(gòu)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生較大的慣性力和振動(dòng)及噪聲，消耗較大的動(dòng)力。目前的趨向是把凸輪軸放在氣門(mén)上方，省去了推桿、挺柱，稱頂置凸輪軸型（0HC）；還有些機(jī)構(gòu)將頂置凸輪軸放在氣門(mén)室罩里，凸輪直接作用于氣門(mén)上，這種機(jī)構(gòu)省去了搖臂，高速時(shí)氣門(mén)工作良好，零件慣性力極小，工作平穩(wěn)。

1.2 多氣門(mén)技術(shù)

配氣機(jī)構(gòu)的最新發(fā)展是改善燃料經(jīng)濟(jì)性，其關(guān)鍵在于如何提供更多的新鮮空氣，多氣門(mén)內(nèi)燃機(jī)很早就已經(jīng)出現(xiàn)了，意大利布加奇公司首先創(chuàng)出具有四個(gè)排氣門(mén)和一個(gè)進(jìn)氣門(mén)的內(nèi)燃機(jī)。促進(jìn)多氣門(mén)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)量迅速提高的原因在于自動(dòng)控制技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)的工藝水平越來(lái)越高，可以充分發(fā)揮多氣門(mén)配氣方案的優(yōu)越性，保證內(nèi)燃機(jī)在整個(gè)負(fù)荷和速度范圍內(nèi)形成最佳混合氣，并適時(shí)適度送入氣缸。多氣門(mén)內(nèi)燃機(jī)優(yōu)點(diǎn)很明顯，例如用2個(gè)進(jìn)氣門(mén)取代1個(gè)進(jìn)氣門(mén)，流通截面加大30%～35%以上，可大大改進(jìn)充氣系數(shù)。因此，多氣門(mén)內(nèi)燃機(jī)可以提高功率。

1.3 可變配氣定時(shí)及氣門(mén)升程技術(shù)

常規(guī)內(nèi)燃機(jī)配氣相位都是按內(nèi)燃機(jī)性能要求，通過(guò)試驗(yàn)確定某一轉(zhuǎn)速和負(fù)荷條件下較為適合的配氣相位，然而為了在更大的曲軸轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高功率指標(biāo)，降低燃料消耗，出現(xiàn)了多氣門(mén)內(nèi)燃機(jī)，氣門(mén)開(kāi)啟相位可以改變，升程也可以改變，稱作可變氣門(mén)運(yùn)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)（VVT）。通過(guò)這套機(jī)構(gòu)對(duì)配氣過(guò)程的調(diào)節(jié)和控制，低、中轉(zhuǎn)速時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度低，氣流動(dòng)力學(xué)特性差，因而要求“縮小”相位重疊角，以減少工作混合氣倒流，保證低、中轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩曲線形狀較好，可顯著地降低燃油消耗率。在中、高轉(zhuǎn)速時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度快，氣流動(dòng)力學(xué)特性好，因而要求“放大”相位重疊角，廢氣排放徹底，進(jìn)氣量充分，可相應(yīng)增加內(nèi)燃機(jī)扭矩。顯然，采用這一機(jī)構(gòu)，可提高內(nèi)燃機(jī)性能，降低污染，改善怠速性能。

可變配氣技術(shù)，從大類上分，包括可變氣門(mén)正時(shí)和可變氣門(mén)行程兩大類，有些發(fā)動(dòng)機(jī)只可變氣門(mén)正時(shí)，如豐田的VVT-i發(fā)動(dòng)機(jī)；有些發(fā)動(dòng)機(jī)只可變氣門(mén)行程，如本田的VTEC；有些發(fā)動(dòng)機(jī)既可變氣門(mén)正時(shí)又可變氣門(mén)行程，如豐田的VVTL-i，本田的i-VTEC，通過(guò)這套系統(tǒng)的控制，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)自身的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣調(diào)整。實(shí)現(xiàn)可變氣門(mén)技術(shù)有多種途徑，按照有無(wú)凸輪軸可分為基于凸輪軸的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)和無(wú)凸輪軸的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)兩類。傳統(tǒng)氣門(mén)控制技術(shù)都是由凸輪軸機(jī)械推動(dòng)的，電磁氣門(mén)控制技術(shù)采用由電磁驅(qū)動(dòng)的組件推動(dòng)氣門(mén)，根據(jù)ECU需要進(jìn)行動(dòng)作，這也正是VTEC等氣門(mén)控制技術(shù)追求的最高境界。

2 柴油機(jī)配氣相位的調(diào)整方法

配氣相位的調(diào)整方法很多，通常有以下四種：

2.1 偏移凸輪軸鍵位法

若是大多數(shù)進(jìn)、排氣門(mén)配氣相位偏于一邊且相差數(shù)值接近一致，一般可采用偏位鍵的方法調(diào)整。

偏移凸輪軸鍵法是通過(guò)改變正時(shí)齒輪與凸輪軸的連接鍵的斷面形狀以實(shí)現(xiàn)對(duì)配氣相位的調(diào)整，鍵形狀的改變使得正時(shí)齒輪與凸輪軸的配合位置變動(dòng)一個(gè)與鍵的偏移量相應(yīng)的角度，從而使配氣相位有所變動(dòng)。

采用偏位鍵法調(diào)整配氣相位時(shí)一定要注意鍵的安裝方向，不得裝反。否則，將引起配氣相位成倍改變。若要使配氣相位延遲，應(yīng)使鍵順凸輪軸轉(zhuǎn)向偏移；若要使配氣相位提早，應(yīng)使鍵逆凸輪軸轉(zhuǎn)向偏移。

2.2 改變凸輪軸正時(shí)記號(hào)法

改變凸輪軸正時(shí)記號(hào)法調(diào)整配氣相位，其操作簡(jiǎn)單、快捷。即通過(guò)改變固定正時(shí)齒輪與相配套的齒輪安裝的相對(duì)位置的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)配氣相位的調(diào)整。具體方法是將正時(shí)齒輪與凸輪軸齒輪的配合位置變動(dòng)一個(gè)齒的偏移量相對(duì)應(yīng)的角度，從而使配氣相位作相應(yīng)的變動(dòng)。

采用正時(shí)齒輪調(diào)整配氣相位的方法較為簡(jiǎn)便且有成效，但必須注意齒輪的旋轉(zhuǎn)方向。延遲配氣相位時(shí)，齒輪順凸輪軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒，反之為提早。

2.3 凸輪軸正時(shí)齒輪軸向移動(dòng)法

由于下置式凸輪軸的正時(shí)齒輪多為斜齒，如將凸輪軸正時(shí)齒輪作軸向位移時(shí)，就可以改變與曲軸正時(shí)齒輪的嚙合位置，使凸輪軸偏轉(zhuǎn)一定角度，從而改變配氣相位（凸輪軸軸向間隙要求保持不變）。在實(shí)際修理中，一般是通過(guò)改變止推凸緣厚度或正時(shí)齒輪輪轂厚度的方法，使正時(shí)齒輪獲得軸向位移量而進(jìn)行調(diào)整。減薄二者的厚度，配氣相位延遲，反之提早。

配氣相位的準(zhǔn)確性和可靠性對(duì)內(nèi)燃機(jī)的壽命和工作的經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性能都有很大影響，內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，主要由于凸輪軸上進(jìn)、排氣凸輪磨損和原有幾何形狀改變，使配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)件的配合關(guān)系發(fā)生變化，引起內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力下降、油耗增加、水溫增高等故障，維修不規(guī)范也會(huì)引起配氣相位的變化。因此，由于內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)形式、用途和轉(zhuǎn)速各不相同，配氣相位也不一樣，在內(nèi)燃機(jī)修理過(guò)程中，需要根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的性能要求和使用工況，對(duì)配氣相位通過(guò)測(cè)試、檢驗(yàn)、調(diào)整達(dá)到正確或接近合理的狀態(tài)。

2.4 氣門(mén)間隙的調(diào)整方法（頂置凸輪軸式）

（1）拆下進(jìn)排氣門(mén)室蓋和磁電機(jī)外罩。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，使其外圓面上的“T”刻線與機(jī)殼上的刻線對(duì)準(zhǔn)，這時(shí)活塞應(yīng)處在壓縮行程的上止點(diǎn)。

（3）將厚度為規(guī)定氣門(mén)間隙值的塞尺小心地插入氣門(mén)間隙內(nèi)來(lái)回拉動(dòng)，若感到略有阻力時(shí)，說(shuō)明間隙合適。

（4）若間隙不合適，則松開(kāi)調(diào)整螺母，一邊用小扳手轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘，一邊拉動(dòng)塞尺檢查間隙，待間隙合適后擰緊。為防止擰緊后間隙發(fā)生變化，應(yīng)再用塞尺復(fù)測(cè)一次。