新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)組氣門調(diào)整規(guī)范

 

摘要：眾所周知，氣門與搖臂之間必須留有一定的間隙，以保證氣門與氣門座的密封及合適的氣門開度，不受傳動(dòng)件熱脹冷縮的影響。如果氣門間隙過大或過小，都將影響氣門開啟的正時(shí)、升程或關(guān)閉的嚴(yán)密性。因此，在柴油發(fā)電機(jī)維護(hù)與修理中，都少不了檢查和調(diào)整氣門間隙項(xiàng)目。具體檢查方法是在柴油發(fā)電機(jī)冷態(tài)的氣門間隙為冷間隙，在柴油發(fā)電機(jī)熱態(tài)下的氣門間隙為熱間隙。在康明斯柴油發(fā)電機(jī)使用說明書中通常均已給出冷、熱間隙值，檢查和調(diào)整應(yīng)遵照其值進(jìn)行。若使用說明中給出的是一個(gè)范圍值，沒有標(biāo)明冷熱狀態(tài)值。則在檢查和調(diào)整時(shí)，冷態(tài)檢查應(yīng)向大值靠近，熱態(tài)向小值靠近。

 

一、氣門間隙概述

 

      當(dāng)前人們對(duì)環(huán)保的關(guān)注日益提升，社會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)特別是動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性的要求也越來越高。由于發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙則會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際使用產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)排氣效果、運(yùn)行的平穩(wěn)性、噪音、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性、可靠性等都有著或多或少的關(guān)聯(lián)和影響。

1、預(yù)留氣門間隙的目的

      發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)預(yù)留氣門間隙，目的是為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷工況的熱膨脹情況下氣門桿頂部與搖臂之間仍有合適的間隙，以確保氣門能夠正常開啟、關(guān)閉，工作正常。如果氣門間隙預(yù)留太小，熱膨脹后間隙縮小到?jīng)]有，甚至負(fù)間隙，氣門在凸輪軸凸輪處于基圓位置處時(shí)關(guān)閉不嚴(yán)造成漏氣，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性等指標(biāo)都會(huì)變差。但氣門間隙的預(yù)留也不是越大越好，只要最大熱膨脹狀態(tài)時(shí)正好沒有間隙、發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作那是最理想的狀態(tài)。如果氣門間隙過大，會(huì)造成氣門桿頂部與搖臂敲擊過重，引發(fā)撞擊異響、氣門開啟升程損失引發(fā)充氣效率降低，使得發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性等指標(biāo)變差。所以發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)預(yù)留足夠的氣門間隙是非常重要的。

      在近幾年的實(shí)際生產(chǎn)過程中，我們?cè)趯?duì)氣門間隙正常與異常的判斷方法、以及對(duì)異常的多種模式的處理方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)，在此做出總結(jié)和分析，供設(shè)計(jì)、工藝、制造、質(zhì)保等相關(guān)人員參考。

2、康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)氣門間隙歷史狀態(tài)

      康明斯不同系列的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門間隙有不同的需求。目前該系列發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)文件規(guī)定冷態(tài)時(shí)的氣門間隙是進(jìn)氣門0.30±0.08mm，排氣門0.50±0.08 mm，氣門間隙位置如圖1所示。而在更先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上則采取液力挺柱等技術(shù)自動(dòng)調(diào)整冷、熱態(tài)的氣門間隙及自動(dòng)補(bǔ)償磨損間隙，做到了氣門的零間隙，發(fā)動(dòng)機(jī)工作柔順、狀態(tài)穩(wěn)定。近幾年發(fā)動(dòng)機(jī)在交付用戶使用時(shí)，一些常用機(jī)型在運(yùn)行2000小時(shí)以后，發(fā)現(xiàn)氣門間隙過大或過小的異常情況經(jīng)常會(huì)發(fā)生，在此康明斯公司建議用戶調(diào)節(jié)氣門間隙一定要使用專用工具，如圖2所示。

3、出廠試車結(jié)束后氣門間隙情況

      康明斯發(fā)電機(jī)組出廠試車過程中，試車工憑聲音辨識(shí)，以及在氣門間隙復(fù)校過程中，能發(fā)現(xiàn)氣門間隙異常現(xiàn)象。絕大部分為氣門間隙變大，變小的偶而會(huì)有發(fā)生。以不打開缸蓋罩殼、僅以耳朵聽聲辨別氣門間隙異常的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在2009年1至8月之間為0.26%。此類氣門間隙變大一般超出公差允許范圍0.60 mm以上，才能憑耳朵辨聲判斷識(shí)別。如果以試車工將電控發(fā)動(dòng)機(jī)熱試到第4項(xiàng)75%功率磨合工況時(shí)，打開缸蓋罩殼復(fù)校氣門間隙時(shí)出現(xiàn)氣門間隙異常的情況，則異常比例為20%（只要1有任一氣門間隙超差就統(tǒng)計(jì)為整臺(tái)超差）。

 

圖1  柴油機(jī)氣門間隙位置示意圖

圖2  氣門調(diào)整專用工具示例

 

二、檢查方法

 

      發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，配氣機(jī)構(gòu)的各個(gè)零件，如氣門、挺桿、推桿等都會(huì)受熱膨脹而伸長(zhǎng)，如果氣門及其傳動(dòng)件之間不留間隙，則在熱態(tài)時(shí)，就會(huì)因受熱膨脹而頂開氣門，破壞氣門與氣門座之間的密封，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮和做功行程中漏氣，而使功率下降。為消除這種現(xiàn)象，通常配氣機(jī)構(gòu)在常溫裝配時(shí)，須留有一定的間隙，此間隙稱為氣門間隙。

（1）簡(jiǎn)單來說，氣門間隙氣是指進(jìn)排氣門桿尾端與挺柱的間隙，通常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。調(diào)整時(shí)若無專業(yè)維修資質(zhì)，請(qǐng)嚴(yán)格按說明書上規(guī)定的間隙進(jìn)行。

（2）冷態(tài)檢查和調(diào)整時(shí)，應(yīng)在常溫下柴油發(fā)電機(jī)熄火30min后進(jìn)行。且無論是冷態(tài)還是熱態(tài)，檢查和調(diào)整氣門間隙，都必須在被檢查和調(diào)整的氣門完全關(guān)閉，以及氣門挺桿落至最低位置時(shí)進(jìn)行。

（3）如果氣門間除超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，其方法是松開鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)整后，按規(guī)定的扭矩?cái)Q緊鎖緊螺母，同時(shí)保持調(diào)整螺釘?shù)姆€(wěn)定，然后再次檢查，保證氣門間隙在表1規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

表1 氣門間隙在熱態(tài)和冷態(tài)下的數(shù)據(jù)

 

三、調(diào)整方法

 

      柴油發(fā)電機(jī)組氣門間隙的檢調(diào)是否規(guī)范，直接影響到配氣相位的正時(shí)和柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性的正常發(fā)揮。若按制造廠家說明書方法進(jìn)行氣門間隙的檢查調(diào)整，繁瑣又費(fèi)時(shí)。本文僅以該兩機(jī)組的NTA855型6缸機(jī)和K38型的V型12缸柴油發(fā)電機(jī)為例，介紹一種經(jīng)實(shí)踐行之有效的檢查調(diào)整方法。

      首選斷開蓄電池的負(fù)極電線，取下氣缸蓋罩。檢查氣門間隙時(shí)，應(yīng)將厚薄規(guī)插入到凸輪與搖臂的騎面之間。如果氣門間隙過小，柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，氣門受熱膨脹，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣；氣門間隙過大會(huì)引起搖臂頭損傷，敲擊聲大，并且造成進(jìn)氣不足，排氣不盡，輸出功率下降，因此，維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)按廠家說明書柴油發(fā)電機(jī)氣門間隙的規(guī)定進(jìn)行檢查和調(diào)整。調(diào)整氣門間隙時(shí)，氣門必須處于完全關(guān)閉狀態(tài)時(shí)進(jìn)行。

1、NT855型6缸柴油機(jī)

① 常用的方法：

      如果六缸柴油發(fā)電機(jī)工作順序?yàn)?—5—3—6—2—4。調(diào)整時(shí)，首先轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使飛輪上的上止點(diǎn)記號(hào)對(duì)準(zhǔn)飛輪殼記號(hào)，觀察氣門的開閉情況。當(dāng)?shù)?缸進(jìn)氣門打開時(shí)，第1缸處于壓縮終了狀態(tài)進(jìn)排氣門都關(guān)閉，選擇符合該機(jī)規(guī)定的氣門間隙大小的厚薄規(guī)，插入氣門腳與搖臂之間（如圖3所示），調(diào)整氣門間隙的調(diào)節(jié)螺釘（如圖4所示），來回拉動(dòng)厚薄規(guī)感到有輕微的阻力為合適，再將鎖定螺帽固緊。第1缸調(diào)定后，將曲軸朝作功方向轉(zhuǎn)動(dòng)120°，即可調(diào)第5缸的氣門，再用同樣方法調(diào)整3、6、2、4缸的氣門。

② 簡(jiǎn)捷的調(diào)整方法：

      此法仍以工作順序1—5—3—6—2—4的六缸柴油發(fā)電機(jī)來說明。在調(diào)整第1缸2只氣門間隙的同時(shí)。

      各缸氣門間隙調(diào)整后，將曲軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)120°，然后，再調(diào)整各缸的氣門間隙，此法只需分兩次就可以把所有氣門的間隙全部調(diào)整完畢。

 

圖3 將塞尺插入氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘與挺桿端部之間

圖4 松開氣門鎖緊螺母并轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘

 

2、K38型12缸V型柴油機(jī)

      調(diào)整前，先在曲軸前端裝上一個(gè)有360°分度的刻度盤（如圖5所示），并在前蓋板上安置一個(gè)可調(diào)節(jié)的指針。卸下汽缸罩殼，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使飛輪殼檢視窗上的指針對(duì)準(zhǔn)飛輪上定時(shí)零度線。注意指針安裝時(shí)，指針兩側(cè)應(yīng)位于飛輪殼上的兩條限位記號(hào)線之間；操作時(shí)應(yīng)注意不要使指針變形。然后，將置于前蓋板上的指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上的零度線，并使之固定。

      十二缸V型柴油發(fā)電機(jī)的著火順序（從傳動(dòng)機(jī)構(gòu)端數(shù)起）為1—12—5—8—3—10—6—7—2—11—4—9。此時(shí)第1缸和第6缸的活塞同時(shí)處于上止點(diǎn)（如圖6所示，此時(shí)凸輪軸鏈輪上的“UP”標(biāo)記應(yīng)在頂部，并且凸輪軸鏈輪上的TDC凹槽應(yīng)與氣缸蓋的頂部邊緣對(duì)準(zhǔn)）。為了確定第1缸是否處于膨脹沖程的始點(diǎn)，可卸下噴油泵側(cè)蓋板，觀察第1缸噴油泵柱塞彈簧是否處于壓縮狀態(tài)來確定或者將曲軸稍微轉(zhuǎn)動(dòng)一下，觀察第1缸的進(jìn)排氣門是否處于靜止?fàn)顟B(tài)來確定。曲軸在此位置，可同時(shí)調(diào)整各缸的進(jìn)排氣門的間隙。然后，將曲軸朝運(yùn)轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)75°，使第十二缸處于膨脹始點(diǎn)，曲軸在這整各缸的進(jìn)、排氣門的間隙。按同樣的方法，使第6缸和第7缸處于膨脹始點(diǎn)，此時(shí)可調(diào)整各缸的進(jìn)排氣門的間隙。

      調(diào)整氣門間隙時(shí)，先用扳手起子，松開搖臂上的螺母及調(diào)節(jié)螺釘，再將厚薄規(guī)插入，與氣閥之間（進(jìn)氣門用0.25mm，排氣門用0.3mm，厚薄規(guī)）擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘，直到搖臂及氣門與厚薄片接觸，但尚能移動(dòng)時(shí)為止，然后，將螺母鎖緊，再重復(fù)移動(dòng)厚薄規(guī)以作檢查。

 

圖5 曲軸盤車旋轉(zhuǎn)360°

圖6 柴油機(jī)1氣缸上止點(diǎn)位置

 

 

總結(jié)：

      4缸柴油機(jī)氣門間隙的檢查和調(diào)整方法，與上述介紹的6缸柴油機(jī)相似，以至于被廣泛用于柴油發(fā)電機(jī)組作為動(dòng)力源的柴油機(jī)氣門間隙的調(diào)整難點(diǎn)，在于不易確定某一缸的工作狀態(tài)。以上本文所述柴油機(jī)氣門間隙的實(shí)用檢查和調(diào)整方法，實(shí)踐證明行之有效。

 

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