柴油機配氣系統的使用與維護
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摘 要：介紹了柴油機配氣機構的工作原理，對常見故障進行了分析，闡述了重要參數的調整與維護，為柴油機使用者提供參考。
關鍵詞：柴油機;配氣系統;使用與維護
中圖分類號：S219.07 文獻標識碼：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.036
配氣機構的功用是按照發動機每一個汽缸工作循環的需要，在進、排氣過程中定時開啟進氣門和排氣門，使新鮮氣體及時進入汽缸，廢氣及時排出汽缸，同時在壓縮和作功過程中，保持燃燒室的密閉，保證發動機正常工作。配氣系統發生故障，會導致柴油機運行性能的下降。
柴油機配氣系統由氣門、氣門彈簧座、氣門內外彈簧、氣門座、氣門導管及氣門鎖夾等構成。根據氣門組的安裝位置不同，配氣機構分為頂置式氣門和側置式氣門兩種。頂置式的氣門，位于缸蓋上;側置式的氣門，位于汽缸側面的機體上。中小型拖拉機用的柴油機均采用頂置式氣門配置機構。
1 配氣機構的工作原理
從發動機工作原理可知，充氣系數越大，表明進入氣缸的新鮮氣體就越多，有利于提高動力性和經濟性。由于現代發動機的轉速都比較高，并且進、排氣的通道截面很窄小，進排氣都有阻力，加之上一循環殘余廢氣的影響，充氣系數總是小于l。因此要提高充氣量，就要從結構因素和使用因素多方面著手。就配氣機構來說，主要是要求它的結構形式和參數有利于減小進氣和排氣的阻力，并且進、排氣門的開啟時刻要適當，使持續開啟的時間盡可能長些，以求充分地進氣和排氣。柴油機工作時，由曲軸正時齒輪驅動凸輪軸齒輪旋轉。當凸輪軸上的進排氣凸輪旋轉時，挺柱將被凸輪的凸起部頂起向上，通過推桿及調整螺釘推動搖臂的后端，使搖臂繞搖臂軸轉動，搖臂前端向下壓縮氣門彈簧，氣門即可開啟。當凸輪軸繼續旋轉，其凸輪凸起部轉離挺柱時，挺柱下落，氣門在氣門彈簧的作用下，重新關閉。
2 配氣系統故障分析
2.1 氣門關閉不嚴
氣門關閉不嚴造成氣門漏氣，其表現是汽缸的壓縮力減小，冒黑煙，功率下降，嚴重時啟動困難。原因：（1）因氣缸頭燃燒室積沉物或冷卻循環不良而形成的局部熱點;進氣管滲漏排氣背壓高，點火落后，空燃比不利等形成的熱源都會使氣門燒損。（2）氣門間隙太小。（3）氣門彈簧彈力不足或折斷。（4）氣門桿與氣門導管間隙過大，氣門晃動，關閉時產生偏斜，使密封不良。若間隙過小或有異物，使氣門桿在導管中卡滯，氣門運動受阻。（5）氣門桿彎曲，形成氣門頂部的歪斜和偏置，影響氣門的密封性能。引起氣門桿彎曲的原因有：氣門頂部受汽缸內氣體壓力、氣門桿尾端受凸輪通過挺柱的撞擊，造成氣門桿彎曲;氣門頂與活塞碰撞也會使氣門桿彎曲;氣門桿尾端面搖臂間的間隙過小，受熱膨脹后，頂住氣門桿尾端而使其彎曲和端面不平;氣門或氣門座圈工作面與氣門桿不同心，氣門座與氣門導管不同心而使氣門桿彎曲。針對氣門關閉不嚴的原因，采取研磨氣門，更換導管、氣門、氣門彈簧等措施排除。
2.2 氣門脫落
柴油機的響聲突然發生變化，排氣冒煙，或有強烈的機械撞擊聲等，嚴重時打壞缸蓋、活塞等零件。原因是：氣門鎖片脫出或氣門溝槽處斷裂。避免氣門脫落的方法是大修時嚴格檢查鎖片和氣門桿端有無變形、裂紋等，保證零件的質量。安裝時，氣門鎖片要到位，鎖緊。
2.3 氣門間隙調整不好
調整好的氣門間隙，復查時又發生變化，而且數值彼此不相同。原因是：搖臂支座固定螺母松動，氣門推桿彎曲變形，搖臂襯套與搖臂軸磨損后間隙過大，氣門桿與氣門導管間隙過大，氣門桿彎曲等，氣門調整螺釘頭部、推桿兩端、挺柱與推桿接觸凹坑磨損過大，形狀發生變化等。排除方法：針對原因采取措施，固緊松動的螺母，修理或更換損壞的零件。
2.4 氣門彈簧折斷
氣門彈簧折斷會使氣門關閉不嚴、漏氣;柴油機會出現聲音突變、敲擊、“缺腿”、冒白煙等現象。主要原因：若是新更換的氣門彈簧折斷，則原因是彈簧質量不過關，如材質不佳，熱處理不當，過軟或過硬。若是舊氣門彈簧折斷，則原因是氣門彈簧長期在高速、高溫下工作，金屬材料疲勞而斷裂。另外，柴油機轉速突變引起氣門彈簧折斷，如駕駛員亂“轟油門”，操作人員控制油門不當，頻繁而突然地增大和減小油門，柴油機出現“游車”或“飛車”故障等。
3 配氣系統的調整與維護
3.1 氣門間隙的調整
氣門間隙影響著柴油機的技術狀態，必須按規范檢查調整氣門間隙。以375Q柴油機為例，調整時，首先轉動曲軸，使第一缸處于壓縮上止點位置，此時曲軸皮帶輪上的“0”刻線正好與齒輪室蓋上的指針對正。松開第一缸進、排氣門、第二缸進氣門、第三缸排氣門的氣門間隙調整螺釘，用厚薄規分別插入氣門與搖臂之間，檢查并調整氣門間隙，保恃進氣門冷態間隙為0.20～0.25 mm，排氣門冷態間隙為0.25～0.30 mm，然后緊固螺母，再將曲軸轉動360°，以同樣方法調整第二缸和第三缸進氣門的氣門間隙。
3.2 檢查及研磨氣門
當發現氣門漏氣時，應拆下氣門清洗積碳和檢查密封性，如氣門及座圈燒損和失圓不太嚴重時，可用研磨的方法修整。研磨時，注意不要讓研磨膏進入氣門導管內。研磨好的氣門及座圈接觸帶應呈灰白色，無麻點、刻線和亮線。應將研磨后的氣門與氣門座用煤油或柴油仔細清洗干凈，裝上氣門及氣門彈簧，然后向缸蓋氣道內注入煤油，在2～3 min內氣門處不滲漏，則氣門密封性良好。
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