聶永濤 趙慶松 孫偉
正確測量和調(diào)整氣門間隙保障柴油機(jī)正常工作*
聶永濤 趙慶松 孫偉
柴油機(jī)氣門間隙指的是在冷態(tài)下,當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時,氣門桿尾部與氣門搖臂頭之間的間隙。氣門間隙之所以存在,是因?yàn)椴裼蜋C(jī)進(jìn)排氣門均安裝在燃燒室的頂端,柴油機(jī)正常工作時此處溫度很高,為了補(bǔ)償氣門受熱后的膨脹量,必須在氣門和搖臂之間留出一定的間隙以保障柴油機(jī)正常工作。氣門間隙的大小,因廠家設(shè)計和柴油機(jī)型號的不同而不一致,通常進(jìn)氣門間隙在0.20~0.40 mm之間,排氣門由于受熱膨脹比進(jìn)氣門大,所以排氣門間隙相對大一些,通常在0.30~0.60 mm之間,具體數(shù)值因機(jī)型不同而不同。
一般來說柴油機(jī)使用時間過長,如果保養(yǎng)和維護(hù)不善,就會出現(xiàn)氣門間隙過大的故障。這是因?yàn)槭褂眠^程中氣門、搖臂、推桿、挺桿等配氣機(jī)構(gòu)的傳動件產(chǎn)生磨損,搖臂上的固定或者鎖緊螺母松動,使得氣門間隙增大。
氣門間隙變小的原因,是氣門與氣門座圈之間磨損嚴(yán)重,氣門在氣門彈簧的作用下下陷,導(dǎo)致氣門間隙變小。
當(dāng)然,如果在柴油機(jī)保養(yǎng)和維護(hù)過程中,人為因素如調(diào)整不當(dāng)也會導(dǎo)致氣門間隙變大或者變小。
(1)氣門間隙過大后,氣門搖臂有效行程減小,進(jìn)、排氣門開啟滯后,縮短了柴油機(jī)進(jìn)排氣的時間,同時降低了進(jìn)排氣門開啟高度,改變了正常的配氣相位。進(jìn)氣門打開的程度不夠,會導(dǎo)致進(jìn)氣不足,排氣門打開的程度不夠,會導(dǎo)致排氣不暢。另外,由于間隙過大,還會引起配氣機(jī)構(gòu)傳動部件之間磨損加劇,柴油機(jī)產(chǎn)生明顯的“嗒、嗒、嗒”異響。此時柴油機(jī)還會出現(xiàn)耗油量增加、動力下降、機(jī)體過熱等現(xiàn)象,嚴(yán)重時甚至產(chǎn)生柴油機(jī)熄火停機(jī)、難以啟動等故障。
(2)氣門間隙過小,會導(dǎo)致進(jìn)排氣門受熱膨脹后提前開啟,燃燒室密封不嚴(yán),氣體泄漏,發(fā)動機(jī)功率下降,耗油量增加,發(fā)動機(jī)過熱,燃燒室內(nèi)產(chǎn)生大量積炭。此外,高溫氣體還會順著氣門導(dǎo)管上竄,燒蝕氣門和氣門座的工作表面,嚴(yán)重時燒壞氣門,導(dǎo)致柴油機(jī)不能正常工作。
如果柴油機(jī)氣門間隙出現(xiàn)過大過小的情況,必須對其進(jìn)行正確的測量和調(diào)整,避免上述故障現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(1)根據(jù)柴油機(jī)生產(chǎn)廠家的具體要求和規(guī)定對氣門間隙進(jìn)行調(diào)整。
(2)調(diào)整時應(yīng)注意柴油機(jī)機(jī)體溫度影響。一般來說熱機(jī)時的氣門間隙值應(yīng)比冷機(jī)時小,大部分柴油機(jī)要求在冷機(jī)狀態(tài)下調(diào)整氣門間隙,有的柴油機(jī)在熱、冷態(tài)時均可調(diào)整,但其間隙值各不相同。
(3)柴油機(jī)各缸進(jìn)(排)氣門的氣門間隙應(yīng)調(diào)整一致,保障柴油機(jī)在工作中運(yùn)轉(zhuǎn)平衡。
(4)必須在氣門完全關(guān)閉的情況下對其進(jìn)行調(diào)整,這時調(diào)整的間隙值才是準(zhǔn)確的。
(5)調(diào)整前注意檢查搖臂工作面的磨損情況。柴油機(jī)工作過程中,搖臂弧形工作面不斷地與氣門桿端部撞擊、滑磨,在潤滑不良的情況下更易引起磨損,嚴(yán)重時氣門桿端部卡入凹坑而折斷搖臂;因此應(yīng)根據(jù)搖臂磨損情況予以修復(fù)或更換新件,以免影響調(diào)整的準(zhǔn)確性。
測量氣門間隙的關(guān)鍵是確定柴油機(jī)壓縮上止點(diǎn)。某缸位于壓縮上止點(diǎn)時,它的進(jìn)排氣門處于完全關(guān)閉的狀態(tài),此時測量的氣門間隙值最大,也是正確的間隙值。一般情況下測量和調(diào)整氣門間隙首先要找到柴油機(jī)的1缸壓縮上止點(diǎn),以下幾種找1缸壓縮上止點(diǎn)的方法可供參考。
(1)插正時銷法:對于康明斯柴油機(jī)來說,轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)飛輪,當(dāng)正時銷沿著正時銷孔插入到凸輪軸齒輪孔內(nèi)時,即為康明斯發(fā)動機(jī)1缸的壓縮上止點(diǎn)的位置。
(2)對記號法:首先應(yīng)該找到柴油機(jī)1缸的壓縮行程,擰下1缸噴油泵與高壓油管的接頭,搖轉(zhuǎn)曲軸,當(dāng)噴油泵出油閥處冒油的時候,表明這時候1缸處于壓縮行程中。此時繼續(xù)慢慢搖轉(zhuǎn)曲軸,同時觀察柴油機(jī)飛輪殼的檢視孔1-6缸刻線(6缸柴油機(jī))與飛輪殼正時記號,當(dāng)兩記號對齊時,第1缸正好處于壓縮上止點(diǎn)的位置。
(3)經(jīng)驗(yàn)法:用上述(2)同樣的方法找到1缸的壓縮行程,然后慢慢搖轉(zhuǎn)曲軸,這時候看最后缸(如直列6缸機(jī)的6缸或4缸機(jī)的4缸)的排氣門和進(jìn)氣門的位置,排氣門向上升進(jìn)氣門開始往下降,當(dāng)最后缸進(jìn)排氣門搖臂的位置在一個平面上時表明1缸就處于壓縮上止點(diǎn)的位置。
找到1缸壓縮上止點(diǎn)之后就可以對1缸的進(jìn)排氣門間隙進(jìn)行測量與檢查,塞尺測量氣門間隙時要用適當(dāng)厚度的尺片或者尺片的組合插入氣門桿尾端與搖臂之間,來回抽動略感阻力時停止測量,讀出尺片的厚度即為氣門間隙的實(shí)際測量值,對比柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的氣門間隙,看其值是否在正常范圍之內(nèi),超出正常范圍就要及時進(jìn)行調(diào)整。
柴油機(jī)氣門間隙的調(diào)整方法目前主要有兩種:逐缸調(diào)整法和兩次調(diào)整法。下面以WD615系列柴油機(jī)(做功順序1-5-3-6-2-4)為例講解這兩種調(diào)整方法。
(1)逐缸調(diào)整法:找到1缸壓縮上止點(diǎn)后,可以對1缸的進(jìn)排氣門進(jìn)行測量和調(diào)整。當(dāng)測量的間隙值不符合要求時應(yīng)對氣門間隙進(jìn)行調(diào)整。首先應(yīng)旋松鎖緊螺母,將柴油機(jī)規(guī)定氣門間隙值厚度的尺片或者尺片組合插入氣門桿尾端與搖臂之間,用起子旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘,同時來回抽動塞尺,當(dāng)感到塞尺稍有阻力時,停止旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘。用合適的開口扳手?jǐn)Q緊鎖緊螺母,擰緊鎖緊螺母之后不要忘記再用塞尺復(fù)查一次間隙值是否合適,防止在擰緊鎖緊螺母時帶動調(diào)整螺釘?shù)霓D(zhuǎn)動,造成氣門間隙的過大或過小。調(diào)整完1缸氣門間隙后,再按照柴油機(jī)的做功順序,依次轉(zhuǎn)動120°(720°/n,n代表缸數(shù))調(diào)整5、3、6、2、4缸。搖轉(zhuǎn)曲軸6次2圈(720°)完成所有進(jìn)排氣門間隙的調(diào)整。
(2)兩次調(diào)整法:同上找到1缸壓縮上止點(diǎn)后,根據(jù) “雙排不進(jìn)”的原則對柴油機(jī)氣門間隙進(jìn)行調(diào)整,因?yàn)榇朔N調(diào)整方法曲軸旋轉(zhuǎn)2次就可以將發(fā)動機(jī)所有的氣門調(diào)整完畢,所以叫這種方法為兩次調(diào)整法。具體的調(diào)整方法是,當(dāng)1缸處于壓縮上止點(diǎn)時,1缸的進(jìn)排氣門可以調(diào)整 (“雙”),5缸和3缸的排氣門可以調(diào)整(“排”),6缸不做調(diào)整(“不”),2和4缸的進(jìn)氣門可以調(diào)整(“進(jìn)”),調(diào)整方法上面已經(jīng)講解,這里不再闡述。調(diào)整完畢后將柴油機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)1圈(360°),再對沒有調(diào)整的余下氣門進(jìn)行調(diào)整即可。
柴油機(jī)在日常的保養(yǎng)和維護(hù)過程中,氣門間隙的檢查與調(diào)整是極其重要的一項工作。要學(xué)會正確地測量氣門間隙,不符合要求時及時對其進(jìn)行調(diào)整,可以保持柴油機(jī)良好的工作狀態(tài),為正常使用帶來更多的安全保障。
作者信息:濰坊工程職業(yè)學(xué)院山工機(jī)電工程學(xué)院 ,262500,山東青州
濰坊市2015科學(xué)技術(shù)發(fā)展計劃(編號2015GX098)