柴油机气门间隙调整的学习与研究

周晨阳 邢军

【摘要】气门间隙是为了补偿气门工作状态时的受热膨胀量，通过科学合理的方法调整气门间隙可以避免损伤机件、发动机功率下降等。

【关键字】气门间隙；双排不进；曲轴转角；配气相位

中图分类号：TK42 文献标识码： A

气门属于配气机构的一个机件，气门的开闭控制着发动机的进排气。进、排气门头部直接位于燃烧室内，而排气门整个头部又位于排气通道内，因此受到的温度很高。在如此高温下，气门会因受热膨胀而伸长。由于气门传动组零件都是刚性体，假如在冷态时各零件之间不留有气门间隙，受热膨胀的气门就会使气门关闭不严而漏气，导致发动机功率下降、燃油消耗增加、发动机过热甚至不能起动。因此发动机在冷态装配时，在气门组和气门传动组之间一定要留有一定的间隙一补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙通常被称为气门间隙。

下面我分几部分对气门间隙的调整进行分析

一、气门间隙调整的必要性

在发动机工作过程中，气门间隙的大小会发生变化，绝大多数发动机在使用、维护过程中都需要调整气门间隙。发动机工作时气门等金属零件因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程漏气，使发动机功率下降，严重时甚至不易启动或损伤机件;如果气门间隙过大，则会引起传动零件之间以及气门与气门座之间产生撞击响声，并加速磨损，同时也会使气门开启的持续时间减少，气缸的充气以及排气情况变坏，造成发动机功率下降。所以，发动机气门间隙的准确调整是非常必要的。因此在气门机构中设有气门间隙调整装置，以便对气门间隙进行调整。

气门间隙调整的原则

由于气门开启和关闭时，挺柱是在凸轮的缓冲段内某点上，而且配气相位往往产生一定的偏差，所以不仅气门开启过程不能调，而且将要开启和刚关闭不久的一段时间内不能调整。即正在进气、将要进气和进气刚完的进气门不能调；正在排气、将要排气、排气刚完的排气门不可调。挺柱必须落在凸轮的基圆上，即气门处于完全关闭时才可以调整。

三、气门间隙的调整原理

发动机的进气门和排气门的开启开始与关闭终止的时刻，通常以曲轴转角来表示，称为配气相位。对于四冲程发动机，曲轴转动两周，凸轮轴转动一周，各缸分别工作一次。在配气相位图上，反映了单缸工作的流程。因此可以在相位图相应的位置上，反映各缸任意时刻各缸的工作状态或位置（如图１所示）。由于发动机各缸工作是等时的，所以在相位图上各缸的位置是均匀分布的，即可知道各缸的工作状态或位置。依次来判断各缸进、排气门是否应在气门间隙最大状态，然后调整相应的气门间隙。

图１发动机配气相位图

四、气门间隙的调整方法

气门间隙的调整方法有多种，主要有：“逐缸调整法”和“两次调整法”。

１）逐缸调整法

逐缸调整就是一个缸一个缸的调整，根据发动机的点火顺序，逐缸地在压缩行程终了，活塞到达压缩上止点时调整这一气缸的进、排气门。怎么判断一缸位于压缩上止点呢？转动曲轴，观察六缸的进、排气门的运动情况，当六缸排气门向上移动到上止点，而进气门刚刚开始要向下移动时，一缸处于压缩上止点。

２）两次调整法

两次调整法是指只要把发动机的曲轴摇转两次，就能把多缸发动机的所有气门全部检查调整好。此法又称作：“双排不进法”。双排不进法的“双”指处于上止点的缸的两个气门间隙均可调整，“排”指该缸的排气门间隙可调整，“不”指该缸的两个气门间隙均不可调整，“进”指该缸的进气门间隙可调整。根据发动机的工作循环顺序，首先摇转曲轴，找出第一缸压缩行程上止点；其次根据发动机的工作顺序，按“双、排、不、进”原则确定能调整的气门，然后检查、调整气门间隙；再次将曲轴转一圈（即360°），用同样的方法检查、调整其余气门间隙，至此所有的气门检查、调整完毕。

下面着重对“双排不进法”的调整原理进行分析：

确定每次可调的气门是双排不进法的关键。对于直列四冲程六缸发动机，其工作顺序为１－５－３－６－２－４，连杆轴均匀的布置在互成120°的三个平面内，相邻工作两缸的连杆轴夹角为720°/6＝120°。即从一缸刚开始做功计算，曲轴转动120°时五缸也开始做功，转动240°时三缸开始做功。其他缸可以依次类推。而四冲程发动机每个冲程对应到曲轴的转角为720°/4＝180°。根据以上数据可以列出其工作循环表如下：

表１直列四冲程六缸发动机工作循环表

由表１可看出，相邻工作两缸的重叠角为180°－120°＝60°。根据发动机的工作顺序，当一缸位于压缩上止点位置时，第一缸双气门关闭，进、排气都可调；第五缸此时处于压缩冲程进行到三分之一的位置，即五缸压缩冲程对应到曲轴上180°转角中转过了60°，而进气滞后角β一般为40°～80°，包含60°在内，不能保证所有发动机进气门完全关闭，但可以确定排气门处于关闭状态，所以五缸排气门可调；第三缸处于进气冲程进行到三分之二的位置，即此冲程中对应曲轴转过了120°，而排气滞后角δ一般为10°～30°，很明显可以确定进气门开启，排气门关闭，所以三缸排气门可调；第六缸排气冲程刚结束，由于排气滞后和进气提前，所以此时排气门和进气门都开启，即六缸进、排气门都不可调；第二缸排气冲程进行到三分之一的位置，即此冲程对应曲轴转角转过60°，而进气提前角α一般为10°～30°<60°,所以此时排气门开启，进气门关闭，即二缸进气门可调；第四缸做功冲程进行到三分之二的位置，相对曲轴转角为120°，再转过60°即进入排气冲程，而排气提前角γ一般为40°～80°，不能保证所有发动机排气门完全关闭，但此时进气门完全关闭，所以四缸进气门可调。

同理，将曲轴旋转一周（即360°），可分析出剩余的气门是可调的，如图２和图３

图２一缸上止点时可调气门图３六缸上止点时可调气门

五、调整气門间隙应注意的问题

１）不同结构的发动机，其进、排气门的排列不一定相同，调气门前应辨认清楚。２）一缸在压缩上止点还是在排气上止点不能搞错。

３）相同缸数的发动机，若工作顺序不同，则气门调整的顺序也不一样。

４）不同型号的发动机气门间隙不一样；同一型号发动机在冷态和热态时的气门间隙不一样；同一型号发动机进气门和排气门间隙也不一样。调整时一定要根据维修手册按标准进行调整。

５）把所有的气门调整以后，必须全部检查一遍，确保每个气门间隙完全符合标准要求

6 ）当发动机工作一段时间后，由于气门传动件的磨损，可能会使气门间隙没有在发动机要求的范围内，所以，要在一定工时后，对气门间隙进行调整，以保证发动机工作平稳。