淺析發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)氣門間隙的調(diào)整

高武

【摘要】車輛在使用時(shí)，由于配氣機(jī)構(gòu)的零件磨損或調(diào)整螺打松動(dòng)，氣門間隙就會(huì)發(fā)生變化，因此必須定期進(jìn)行檢查和調(diào)整。調(diào)整氣門間隙是發(fā)動(dòng)機(jī)維修中必須進(jìn)行的一項(xiàng)作業(yè)內(nèi)容。本文只是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)氣門的調(diào)整提出一點(diǎn)意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】間隙 相位 測(cè)量 調(diào)整

一、氣門間隙

1、氣門間隙的概述。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門將因溫度的升高而膨脹。如果氣門及其傳動(dòng)件之間在冷態(tài)下無(wú)間隙或間隙過(guò)小，則在熱態(tài)下，氣門及其傳動(dòng)件的受熱膨脹勢(shì)必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮行程和做功行程中漏氣，從而使功率下降，嚴(yán)重時(shí)甚至不易啟動(dòng)。為了消除這種現(xiàn)象，通常在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中留有一定的間隙，以補(bǔ)償氣門受熱后的膨脹量。這一間隙稱為氣門間隙。

2、氣門間隙的影響

（1）間隙過(guò)大：進(jìn)、排氣門開(kāi)啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)間，降低了氣門的開(kāi)啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機(jī)構(gòu)零件的撞擊增加，磨損加快。

（2）間隙過(guò)小：發(fā)動(dòng)機(jī)工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開(kāi)，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴(yán)重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。

二、配氣相位

1、配氣相位的功用。配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開(kāi)啟時(shí)刻和開(kāi)啟延續(xù)時(shí)間，通常用環(huán)形圖表示。

2、配氣相位的含義

理論上的配氣相位：理論上講進(jìn)、壓、功、排各占1800，也就是說(shuō)進(jìn)、排氣門都是在上、下止點(diǎn)開(kāi)閉，延續(xù)時(shí)間都是曲軸轉(zhuǎn)角18000

實(shí)際表明，簡(jiǎn)單配氣相位對(duì)實(shí)際工作是很不適應(yīng)的，它不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)、排氣門的要求。（1）氣門的開(kāi)、閉有個(gè)過(guò)程。（2）氣體慣性的影響同樣造成進(jìn)氣不足、排氣不凈。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)速度的要求。實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時(shí)都很短，當(dāng)轉(zhuǎn)速為5600r/min時(shí)一個(gè)行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉(zhuǎn)速為1500r/min，一個(gè)行程也只有0.02s，這樣短的進(jìn)氣或排氣過(guò)程，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈。實(shí)際上進(jìn)、排氣過(guò)程占曲軸轉(zhuǎn)角大于180°。即氣門早開(kāi)晚關(guān)。

3、進(jìn)氣門的配氣相位

（1）進(jìn)氣提前角：從進(jìn)氣門開(kāi)始開(kāi)啟到上止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣提前角（或早開(kāi)角）。

（2）進(jìn)氣門早開(kāi)，使得活塞到達(dá)上止點(diǎn)開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門已有一定的開(kāi)度，可獲得較大的進(jìn)氣通道截面，減少進(jìn)氣阻力。

（3）進(jìn)氣提前角用α表示，α一般為10°～30°。

（4）進(jìn)氣遲閉角：從下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進(jìn)氣遲閉角（或晚關(guān)角）。

（5）進(jìn)氣遲后角用β表示，β一般為40°～80°。

利用缸內(nèi)外的壓力差繼續(xù)進(jìn)氣：到下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的壓力仍低于大氣壓，利用氣流的慣性繼續(xù)進(jìn)氣所以進(jìn)氣門適當(dāng)晚關(guān)可使進(jìn)氣較充分。

4、氣門重疊

由于進(jìn)氣門早開(kāi)和排氣門晚關(guān)，就出現(xiàn)了一段進(jìn)排氣門同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象，稱為氣門重疊。進(jìn)排氣門同時(shí)開(kāi)啟的角度，即進(jìn)氣門早開(kāi)角與排氣門晚關(guān)角的和（α+δ），稱為氣門重疊角。

三、測(cè)量氣門啟閉控制點(diǎn)法

1、所謂控制點(diǎn)，就是配氣機(jī)構(gòu)中凸輪外形上工作段與緩沖段的分界點(diǎn)。該分界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，可作為配氣相位的檢查點(diǎn)。搖轉(zhuǎn)曲軸，使進(jìn)排氣門開(kāi)啟閉合至一定高度（凸輪啟閉控制點(diǎn)氣門升程）時(shí)，測(cè)量曲軸曲柄至上止點(diǎn)的轉(zhuǎn)角，由此測(cè)出進(jìn)排氣門開(kāi)啟閉合提前及延遲控制角，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，確定每個(gè)相位提前或延遲程度（即偏差值）。

2、測(cè)量凸輪頂點(diǎn)法。搖轉(zhuǎn)曲軸，使被測(cè)汽缸的進(jìn)氣門或排氣門處于最大升程點(diǎn)時(shí)，即相應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)到頂點(diǎn)時(shí)，測(cè)定曲軸曲柄距上止點(diǎn)的轉(zhuǎn)角，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，即可得到配氣相位的偏差程度，然后測(cè)定排氣門的開(kāi)啟持續(xù)角。因凸輪頂部呈圓弧形，不易測(cè)定其頂點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，為解決這一問(wèn)題，在凸輪對(duì)稱中心（頂點(diǎn)）的兩側(cè)各選取一測(cè)量點(diǎn)測(cè)出。這兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)距上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角，取其平均值，就可得到凸輪頂點(diǎn)距上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角值，即進(jìn)、排氣門開(kāi)啟期或關(guān)閉期。

3、氣門疊開(kāi)度測(cè)量法。在排氣行程末尾，活塞上止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)排氣門疊開(kāi)，這時(shí)測(cè)出進(jìn)排氣門升起的高度差，就能近似地測(cè)出配氣相位的偏差程度。凸輪頂點(diǎn)測(cè)量法操作簡(jiǎn)便，測(cè)量準(zhǔn)確，在汽車維修中宜推廣應(yīng)用；氣門疊開(kāi)度法測(cè)量配氣相位時(shí)，不需要使用分度盤，因此不用拆卸散熱器等機(jī)件，雖然測(cè)量準(zhǔn)確性、重復(fù)性稍差，但適于在汽車維護(hù)中作配氣相位粗略檢查時(shí)應(yīng)用；控制點(diǎn)測(cè)量法操作較費(fèi)時(shí)，計(jì)算不便，準(zhǔn)確性較差。

四、氣門間隙的調(diào)整方法

1、頂置凸輪軸式氣門間隙的調(diào)整方法：（1）拆下進(jìn)排氣門室蓋和磁電機(jī)外罩；（2）轉(zhuǎn)動(dòng)磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，使其外圓面上的+T"刻線與機(jī)殼上的刻線對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)活塞應(yīng)處在壓縮行程的上止點(diǎn)；（3）將厚度為規(guī)定氣門間隙值的塞尺小心地插人氣門間隙內(nèi)來(lái)回拉動(dòng)，若感到略有阻力時(shí)，說(shuō)明間隙合適；（4）若間隙不合適，調(diào)整螺母，一邊用小扳手轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘，一邊拉動(dòng)塞尺檢查間隙，待間隙合適后，再擰緊后間隙發(fā)生變化，應(yīng)再用塞尺復(fù)測(cè)一次。

2、側(cè)置氣門間隙的調(diào)整方法：拆下氣門室蓋，卸下火花塞；用手指堵住火花塞孔，踏動(dòng)啟動(dòng)踏桿，當(dāng)手指感到有氣流沖擊時(shí)，說(shuō)明活塞已處在壓縮行程；這時(shí)可將螺絲刀頭部伸入火花塞孔內(nèi)，再緩緩踏動(dòng)啟動(dòng)踏桿，當(dāng)螺絲刀上升到最高點(diǎn)時(shí)，活塞即處于上止點(diǎn)；檢查調(diào)整氣門間隙。方法同頂置凸輪軸氣門間隙的檢查及調(diào)整方法。

需注意的問(wèn)題

對(duì)側(cè)置氣門來(lái)講，氣門間隙是指進(jìn)排氣門桿尾端與挺柱的間隙。氣門間隙分冷間隙和熱間隙兩種，熱間隙比冷間隙略小，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)下測(cè)量的間隙即為冷間隙。通常，進(jìn)氣門冷間隙在0.08～0.10毫米之間，排氣門冷商隙在0.10～0.12左右。調(diào)整時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按說(shuō)明書上規(guī)定的間隙進(jìn)行。氣門間隙的檢查及調(diào)整必須在進(jìn)排氣門都完全關(guān)閉時(shí)進(jìn)行。

而活塞位于壓縮行程的上止點(diǎn)時(shí)，恰好進(jìn)排氣門完全關(guān)閉，所以調(diào)整氣門間隙時(shí)，必須使其處于上止點(diǎn)。氣門間隙的調(diào)整應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)進(jìn)行，嚴(yán)禁在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)即進(jìn)行調(diào)整。對(duì)雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)逐缸進(jìn)行檢查及調(diào)整。

本文所述的氣門間隙的調(diào)整，在維修過(guò)程中有一定難度。所以把它寫出來(lái)，希望同行之間交流，重視維修技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高從業(yè)人員的維修技能水平。