華久貴
摘要:通過(guò)對(duì)配氣機(jī)構(gòu)組成部件的功能,及使用維修中應(yīng)注意的要點(diǎn)的介紹,提高人們對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí),在檢修中可少走彎路,提高效益。
關(guān)鍵詞:柴油機(jī);配氣機(jī)構(gòu);維修
中圖分類號(hào):S2185文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.026
柴油機(jī)工作時(shí),離不開空氣供給和燃油供給。燃燒室內(nèi)的燃油是由燃油系統(tǒng)供給,空氣是由配氣機(jī)構(gòu)來(lái)分配的。配氣機(jī)構(gòu)在柴油機(jī)進(jìn)氣行程中會(huì)讓空氣充入汽缸,在排氣行程中能及時(shí)排出廢氣,而在壓縮和作功行程中又能封閉汽缸,保證汽缸的壓縮力不減少。為此,柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)有氣門組、氣門傳動(dòng)組和驅(qū)動(dòng)組來(lái)完成這一功能。
1氣門組
氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座、鎖片、卡環(huán)等零件。氣門組主要保證氣門錐面與氣門座錐面嚴(yán)密配合,在高溫條件下有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。為此,對(duì)氣門組提出以下要求:一是氣門與氣門座的配合要達(dá)到要求;二是氣門導(dǎo)管對(duì)氣門桿的上下運(yùn)動(dòng)要有良好的導(dǎo)向作用,保證氣門在氣門座上不歪斜;三是氣門彈簧要有足夠的剛度和預(yù)緊力,其兩端面要與氣門中心線垂直。
(1)氣門。氣門由氣門頭和氣門桿組成。氣門頭的圓錐面一般是45°錐環(huán)帶與氣門座的錐孔環(huán)帶相貼合,形成密封環(huán)帶。氣門的密封環(huán)帶的寬度一般以1.5~2.5 mm為宜。如過(guò)寬,密封性變差;過(guò)窄,則不易散熱而燒壞氣門和氣門座。在拆檢時(shí),如發(fā)現(xiàn)環(huán)帶有麻點(diǎn)、凹坑、損傷等,應(yīng)研磨或更換。氣門桿有錐形凹槽,用來(lái)安裝鎖夾。為了避免工作時(shí)氣門與活塞頂相撞,通常在關(guān)閉狀態(tài)下氣門頭端面低于汽缸蓋平面,其低下的尺寸稱為氣門下陷量。但氣門下陷量不易過(guò)大,一般不超過(guò)2.5 mm,否則應(yīng)修復(fù)。
(2)氣門導(dǎo)管。用于引導(dǎo)氣門作直線運(yùn)動(dòng),保證氣門與氣門座對(duì)中。為防止氣門卡死或機(jī)油漏入汽缸,氣門桿與導(dǎo)管之間的間隙應(yīng)適當(dāng),如495A型柴油機(jī)為0.056~0.1 mm。間隙過(guò)大,應(yīng)更換導(dǎo)管。
(3)氣門座。有兩種形式,一種是在汽缸蓋的氣道口上直接加工出來(lái)的;一種是采用耐磨材料制成單獨(dú)座圈,以適當(dāng)?shù)木o度壓入汽缸蓋的座孔中。后一種形式便于更換修理。
(4)氣門彈簧。每個(gè)氣門上裝有繞向相反的內(nèi)外兩個(gè)彈簧,以保證氣門及時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。
(5)氣門彈簧座及鎖夾。彈簧上座鎖夾卡在氣門桿尾部,限制氣門彈簧的自由伸長(zhǎng)。在安裝時(shí),兩半鎖夾兩邊的間隙應(yīng)相等,低于彈簧上座平面,保證鎖定牢固。
2氣門傳動(dòng)組
氣門傳動(dòng)組的主要功用是按照凸輪的外廓形狀傳遞動(dòng)力,使氣門按時(shí)開啟和關(guān)閉。氣門傳動(dòng)組主要由挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸等零件組成。
(1)挺柱。挺柱是凸輪的從動(dòng)件,使凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥χ闹本€運(yùn)動(dòng),并將凸輪的推力通過(guò)推桿和搖臂傳到氣門。挺柱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量輕。挺柱上的推桿球面支座的半徑比推桿球頭半徑略大,以便在兩者中間形成楔形油膜來(lái)潤(rùn)滑推桿球頭和挺柱上的球面支座。
(2)推桿。推桿處于挺柱和搖臂之間,將挺柱傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)和作用力傳給搖臂。在凸輪軸下置式的配氣機(jī)構(gòu)中,推桿是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)桿件,加上傳遞的力很大,所以極易彎曲。因此,要求推桿有較好的縱向穩(wěn)定性和較大的剛度。
(3)搖臂。搖臂的功用是將推桿和凸輪傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)和作用力改變方向,傳給氣門使其開啟。搖臂裝在搖臂軸上,搖臂軸裝在搖臂座上,搖臂座固定在汽缸蓋上。搖臂是一個(gè)雙臂杠桿,以搖臂軸為支點(diǎn),兩臂不等長(zhǎng)。短臂端加工有螺紋孔,用來(lái)擰入氣門間隙調(diào)整螺釘。長(zhǎng)臂端加工成圓弧面,是推動(dòng)氣門的工作面。
(4)搖臂軸。固定在汽缸蓋上,用來(lái)支撐搖臂,其空腔兼做油道。
3驅(qū)動(dòng)組
氣門驅(qū)動(dòng)組由凸輪軸與正時(shí)齒輪組成,其功能是控制氣門開啟時(shí)間和高度。
(1)凸輪軸。又稱偏心軸,能控制各缸的進(jìn)排氣門,使其按一定的工作順序和時(shí)間開啟。四缸柴油機(jī)凸輪軸有3個(gè)支撐軸承,支撐軸承是靠從機(jī)體上的油道來(lái)的機(jī)油潤(rùn)滑。凸輪軸的軸向限位有兩種方式,一是用止推螺釘限位,調(diào)整時(shí)將正時(shí)齒輪室蓋上的止推螺釘擰到頂住止推銷后,再退回1/6~1/4圈即可;二是用固定在汽缸體前端的止推片,限制凸輪軸前后移動(dòng)量。改變止推片的厚度,即可調(diào)整凸輪軸軸向間隙。凸輪軸由兩個(gè)直徑相等、寬度不同的襯套支承。襯套壓裝在機(jī)體凸輪軸座孔內(nèi)。在安裝時(shí),應(yīng)保證凸輪軸軸頸與襯套孔的配合間隙。一般新機(jī)裝配間隙為0.05~0.14 mm,磨損極限間隙為0.18 mm。
(2)正時(shí)齒輪。凸輪軸齒輪能將曲軸的動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給凸輪軸,并通過(guò)它與嚙合齒輪按記號(hào)嚙合,保證氣門正時(shí)開閉。四行程柴油機(jī)曲軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)與凸輪軸正時(shí)齒輪的齒數(shù)之比為1∶2,即曲軸轉(zhuǎn)兩圈,凸輪軸轉(zhuǎn)一圈。正時(shí)齒輪和機(jī)體上都標(biāo)有記號(hào),應(yīng)按記號(hào)裝配,以保證配氣定時(shí)的正確性。
4減壓機(jī)構(gòu)
減壓機(jī)構(gòu)的功用是將部分或全部氣門強(qiáng)制打開,使汽缸減壓,減少曲軸旋轉(zhuǎn)阻力,以利于柴油機(jī)的啟動(dòng)和在檢查、調(diào)整時(shí)能輕便省力地?fù)u轉(zhuǎn)曲軸。
在S1100型柴油機(jī)上一般采用偏心減壓機(jī)構(gòu)。扳動(dòng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)減壓軸,迫使氣門打開,實(shí)現(xiàn)減壓;將手柄松開后,在手柄彈簧作用下,減壓軸復(fù)位。495型柴油機(jī)采用壓下?lián)u臂的減壓機(jī)構(gòu)。在減壓軸上有4個(gè)調(diào)整螺釘對(duì)著4個(gè)排氣搖臂端頂。減壓時(shí)通過(guò)拉桿使減壓軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)整螺釘壓下排氣搖臂,使排氣門打開起減壓作用。松開手柄,調(diào)整螺釘離開搖臂,氣門恢復(fù)正常。