周晨陽 邢軍

【摘要】氣門間隙是為了補償氣門工作狀態(tài)時的受熱膨脹量，通過科學(xué)合理的方法調(diào)整氣門間隙可以避免損傷機件、發(fā)動機功率下降等。

【關(guān)鍵字】氣門間隙；雙排不進；曲軸轉(zhuǎn)角；配氣相位

中圖分類號：TK42 文獻標(biāo)識碼： A

氣門屬于配氣機構(gòu)的一個機件，氣門的開閉控制著發(fā)動機的進排氣。進、排氣門頭部直接位于燃燒室內(nèi)，而排氣門整個頭部又位于排氣通道內(nèi)，因此受到的溫度很高。在如此高溫下，氣門會因受熱膨脹而伸長。由于氣門傳動組零件都是剛性體，假如在冷態(tài)時各零件之間不留有氣門間隙，受熱膨脹的氣門就會使氣門關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣，導(dǎo)致發(fā)動機功率下降、燃油消耗增加、發(fā)動機過熱甚至不能起動。因此發(fā)動機在冷態(tài)裝配時，在氣門組和氣門傳動組之間一定要留有一定的間隙一補償氣門受熱后的膨脹量，這一間隙通常被稱為氣門間隙。

下面我分幾部分對氣門間隙的調(diào)整進行分析

一、氣門間隙調(diào)整的必要性

在發(fā)動機工作過程中，氣門間隙的大小會發(fā)生變化，絕大多數(shù)發(fā)動機在使用、維護過程中都需要調(diào)整氣門間隙。發(fā)動機工作時氣門等金屬零件因溫度升高而膨脹。如果氣門及其傳動件之間在冷態(tài)時無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)下氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動機在壓縮和做功行程漏氣，使發(fā)動機功率下降，嚴(yán)重時甚至不易啟動或損傷機件;如果氣門間隙過大，則會引起傳動零件之間以及氣門與氣門座之間產(chǎn)生撞擊響聲，并加速磨損，同時也會使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸的充氣以及排氣情況變壞，造成發(fā)動機功率下降。所以，發(fā)動機氣門間隙的準(zhǔn)確調(diào)整是非常必要的。因此在氣門機構(gòu)中設(shè)有氣門間隙調(diào)整裝置，以便對氣門間隙進行調(diào)整。

氣門間隙調(diào)整的原則

由于氣門開啟和關(guān)閉時，挺柱是在凸輪的緩沖段內(nèi)某點上，而且配氣相位往往產(chǎn)生一定的偏差，所以不僅氣門開啟過程不能調(diào)，而且將要開啟和剛關(guān)閉不久的一段時間內(nèi)不能調(diào)整。即正在進氣、將要進氣和進氣剛完的進氣門不能調(diào)；正在排氣、將要排氣、排氣剛完的排氣門不可調(diào)。挺柱必須落在凸輪的基圓上，即氣門處于完全關(guān)閉時才可以調(diào)整。

三、氣門間隙的調(diào)整原理

發(fā)動機的進氣門和排氣門的開啟開始與關(guān)閉終止的時刻，通常以曲軸轉(zhuǎn)角來表示，稱為配氣相位。對于四沖程發(fā)動機，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，凸輪軸轉(zhuǎn)動一周，各缸分別工作一次。在配氣相位圖上，反映了單缸工作的流程。因此可以在相位圖相應(yīng)的位置上，反映各缸任意時刻各缸的工作狀態(tài)或位置（如圖１所示）。由于發(fā)動機各缸工作是等時的，所以在相位圖上各缸的位置是均勻分布的，即可知道各缸的工作狀態(tài)或位置。依次來判斷各缸進、排氣門是否應(yīng)在氣門間隙最大狀態(tài)，然后調(diào)整相應(yīng)的氣門間隙。

圖１發(fā)動機配氣相位圖

四、氣門間隙的調(diào)整方法

氣門間隙的調(diào)整方法有多種，主要有：“逐缸調(diào)整法”和“兩次調(diào)整法”。

１）逐缸調(diào)整法

逐缸調(diào)整就是一個缸一個缸的調(diào)整，根據(jù)發(fā)動機的點火順序，逐缸地在壓縮行程終了，活塞到達壓縮上止點時調(diào)整這一氣缸的進、排氣門。怎么判斷一缸位于壓縮上止點呢？轉(zhuǎn)動曲軸，觀察六缸的進、排氣門的運動情況，當(dāng)六缸排氣門向上移動到上止點，而進氣門剛剛開始要向下移動時，一缸處于壓縮上止點。

２）兩次調(diào)整法

兩次調(diào)整法是指只要把發(fā)動機的曲軸搖轉(zhuǎn)兩次，就能把多缸發(fā)動機的所有氣門全部檢查調(diào)整好。此法又稱作：“雙排不進法”。雙排不進法的“雙”指處于上止點的缸的兩個氣門間隙均可調(diào)整，“排”指該缸的排氣門間隙可調(diào)整，“不”指該缸的兩個氣門間隙均不可調(diào)整，“進”指該缸的進氣門間隙可調(diào)整。根據(jù)發(fā)動機的工作循環(huán)順序，首先搖轉(zhuǎn)曲軸，找出第一缸壓縮行程上止點；其次根據(jù)發(fā)動機的工作順序，按“雙、排、不、進”原則確定能調(diào)整的氣門，然后檢查、調(diào)整氣門間隙；再次將曲軸轉(zhuǎn)一圈（即360°），用同樣的方法檢查、調(diào)整其余氣門間隙，至此所有的氣門檢查、調(diào)整完畢。

下面著重對“雙排不進法”的調(diào)整原理進行分析：

確定每次可調(diào)的氣門是雙排不進法的關(guān)鍵。對于直列四沖程六缸發(fā)動機，其工作順序為１－５－３－６－２－４，連桿軸均勻的布置在互成120°的三個平面內(nèi)，相鄰工作兩缸的連桿軸夾角為720°/6＝120°。即從一缸剛開始做功計算，曲軸轉(zhuǎn)動120°時五缸也開始做功，轉(zhuǎn)動240°時三缸開始做功。其他缸可以依次類推。而四沖程發(fā)動機每個沖程對應(yīng)到曲軸的轉(zhuǎn)角為720°/4＝180°。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以列出其工作循環(huán)表如下：

表１直列四沖程六缸發(fā)動機工作循環(huán)表

由表１可看出，相鄰工作兩缸的重疊角為180°－120°＝60°。根據(jù)發(fā)動機的工作順序，當(dāng)一缸位于壓縮上止點位置時，第一缸雙氣門關(guān)閉，進、排氣都可調(diào)；第五缸此時處于壓縮沖程進行到三分之一的位置，即五缸壓縮沖程對應(yīng)到曲軸上180°轉(zhuǎn)角中轉(zhuǎn)過了60°，而進氣滯后角β一般為40°～80°，包含60°在內(nèi)，不能保證所有發(fā)動機進氣門完全關(guān)閉，但可以確定排氣門處于關(guān)閉狀態(tài)，所以五缸排氣門可調(diào)；第三缸處于進氣沖程進行到三分之二的位置，即此沖程中對應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)過了120°，而排氣滯后角δ一般為10°～30°，很明顯可以確定進氣門開啟，排氣門關(guān)閉，所以三缸排氣門可調(diào)；第六缸排氣沖程剛結(jié)束，由于排氣滯后和進氣提前，所以此時排氣門和進氣門都開啟，即六缸進、排氣門都不可調(diào)；第二缸排氣沖程進行到三分之一的位置，即此沖程對應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)過60°，而進氣提前角α一般為10°～30°<60°,所以此時排氣門開啟，進氣門關(guān)閉，即二缸進氣門可調(diào)；第四缸做功沖程進行到三分之二的位置，相對曲軸轉(zhuǎn)角為120°，再轉(zhuǎn)過60°即進入排氣沖程，而排氣提前角γ一般為40°～80°，不能保證所有發(fā)動機排氣門完全關(guān)閉，但此時進氣門完全關(guān)閉，所以四缸進氣門可調(diào)。

同理，將曲軸旋轉(zhuǎn)一周（即360°），可分析出剩余的氣門是可調(diào)的，如圖２和圖３

圖２一缸上止點時可調(diào)氣門圖３六缸上止點時可調(diào)氣門

五、調(diào)整氣門間隙應(yīng)注意的問題

１）不同結(jié)構(gòu)的發(fā)動機，其進、排氣門的排列不一定相同，調(diào)氣門前應(yīng)辨認(rèn)清楚。２）一缸在壓縮上止點還是在排氣上止點不能搞錯。

３）相同缸數(shù)的發(fā)動機，若工作順序不同，則氣門調(diào)整的順序也不一樣。

４）不同型號的發(fā)動機氣門間隙不一樣；同一型號發(fā)動機在冷態(tài)和熱態(tài)時的氣門間隙不一樣；同一型號發(fā)動機進氣門和排氣門間隙也不一樣。調(diào)整時一定要根據(jù)維修手冊按標(biāo)準(zhǔn)進行調(diào)整。

５）把所有的氣門調(diào)整以后，必須全部檢查一遍，確保每個氣門間隙完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求

6 ）當(dāng)發(fā)動機工作一段時間后，由于氣門傳動件的磨損，可能會使氣門間隙沒有在發(fā)動機要求的范圍內(nèi)，所以，要在一定工時后，對氣門間隙進行調(diào)整，以保證發(fā)動機工作平穩(wěn)。