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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、排各占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、排氣不淨

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, 排氣不淨。

可見, 理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排淨的要求, 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, 可以利用作功的餘壓使廢氣高速沖出氣缸, 排氣量約占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。

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淨一些。

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:借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後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°, 活塞越過下止點後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,氣門杆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、排氣門開啟遲後,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,排氣不淨而功率下降,此外,還使配氣機構零件的撞擊增加,磨損加快。

間隙過小:發動機工作後,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,氣門杆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用塞尺測量氣門扡尾端與搖臂之間的間隙,如塞尺插不進去或插進去後仍有較大的間隙,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、排氣門間隙調整好後,搖轉曲軸數圈,再次測量氣門間隙,如有變化,應重新調整。



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,氣門杆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、排氣門開啟遲後,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,排氣不淨而功率下降,此外,還使配氣機構零件的撞擊增加,磨損加快。

間隙過小:發動機工作後,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,氣門杆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用塞尺測量氣門扡尾端與搖臂之間的間隙,如塞尺插不進去或插進去後仍有較大的間隙,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、排氣門間隙調整好後,搖轉曲軸數圈,再次測量氣門間隙,如有變化,應重新調整。



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