气门间隙是配气机构的一个数据,需要每隔一段时间或拆卸发动机后重新检查和调整。气门间隙或多或少与发动机的进排气效果、运行稳定性、噪声、功率和可靠性有关。
什么是气门间隙
在气门安装在气缸盖顶部的发动机中,凸轮轴有一个安装在曲轴箱上的下型、一个安装在气缸体中部的中间型和一个安装在气缸盖上的顶置型。其中,下型和中型采用摇臂驱动气门。
如下图所示,在这种驱动模式下,曲轴通过齿轮驱动凸轮轴,然后在旋转过程中,挺杆和推杆被凸轮轴的凸起位置向上推动。摇臂的一端与推杆连接,另一端与阀门连接。当与推杆连接的摇臂端向上移动时,另一端将向下移动以打开阀门。当凸轮轴的凸起位置翻转挺杆时,气门会在气门弹簧的作用下回到原来的位置,气门就会关闭。
由于发动机由金属材料制成,如果气门与摇臂之间没有间隙,摇臂会在热胀冷缩的情况下直接将气门推开,使气门松弛地关闭。因此,当发动机冷机和气门(包括进气和排气)完全关闭时,我们称这个留下的间隙为气门间隙。
凸轮轴的上述布置常用于柴油发动机。由于汽油机的转速比柴油机高,往往需要高速运转,所以不适合采用这种布置。汽油发动机经常使用凸轮轴的顶置布置。如下图所示,有一个凸轮轴直接驱动气门的例子。摇臂不是用来驱动气门的,气门顶上安装了一个机械挺杆(也叫顶杯),所以气门间隙就是气门与顶杯的距离。
当然,并不是所有的汽油机都是用凸轮轴直接驱动气门,也是用摇臂驱动气门。如下图所示,这种方法是用气门驱动摇臂滚轮来驱动气门,因为用凸轮轴直接驱动气门会磨损顶杯。如果改用液压挺杆,首先可以降低压缩气门产生的噪音,其次可以自动调节气门间隙。
在冷态时,进气门的间隙一般为0.26-0.31毫米,排气门的间隙为0.31-0.36毫米,气门间隙的作用是补偿气门的热膨胀,这是发动机冷机装配后预留的。在没有液压挺杆的配气机构中,必须保留这个间隙。
如何调整气门间隙
可以使用逐个气缸的调节方法来调节气门间隙。与其他方法相比,这种方法虽然耗时更长,但不会错过阀门的调节。调整方法是:首先将活塞放在一个气缸的压缩点,然后调整第一个气缸,因为这种情况下,第一个气缸处于压缩冲程,在这个冲程下,进气门和排气门都可以调整。如下图所示,先拧松调节螺母,再用平头螺丝笔拧松摇臂杆。选择一个合适范围的测隙规,将测隙规放入气门尾和摇臂之间的间隙,前后移动测隙规。当感觉到轻微阻力时,可以拔出塞尺,保持摇臂杆位置不动,然后拧紧调节螺母。
调整完一个气缸的气门间隙后,按照发动机的工作顺序,比如一台6缸发动机,工作顺序是1→5→3→6→2→4,那么我们可以依次转动120度(720/6)来调整剩下的气缸,然后转动曲轴六圈两圈就可以完成所有的气门间隙调整。
气门间隙调整不当出现的故障现象
气门间隙过大的危害
气门间隙过大,气门有效行程减小,进气门和排气门开启时间减慢,气门正时正常值改变,发动机进排气时间缩短,导致充气不足,排气不良。此外,由于间隙过大,会加速气门组与气门驱动组接触部位的磨损,发动机在运转时会产生明显的“咔嚓、咔嚓、咔嚓”声。此时发动机油耗增加,导致功率下降,温度异常高,会严重导致发动机熄火、启动困难等故障。当发动机处于压缩或做功冲程时,我们可以用手摇动气门摇臂。如果摇臂感觉松动,说明气门间隙过大。
气门间隙过小的危害
如果气门间隙太小,由于气门的热膨胀,进气门和排气门将提前打开。在这种情况下,如果是在排气冲程结束时,进气门应该关闭。但由于进气门提前开启,新进入的气体会随着排气门排出,造成空混合气过浓,少气多油的现象。如果燃烧室密封不严密,气体泄漏,会导致发动机功率下降,油耗增加,活塞和燃烧室会产生大量积碳。此外,高温气体会沿气门导管向上流动,烧蚀气门和气门座表面,使发动机无法工作。
调整气门间隙需要注意的事项
1.气门间隙的调整必须根据制造商规定的数据参数进行。如果您对数据不确定,可以参考维护手册。
2.在调整过程中需要注意的是,发动机缸体会受到温度的影响,也就是说热态的调整值要小于冷态的调整值。大多数发动机需要在冷态(发动机水温低于20度)下进行调节,但也有部分发动机可以在冷态和热态下进行调节。
3.发动机每个气缸的进气门(或排气门)的调整数据必须相同。不能说第一缸进气门调整为0.25mm,而第二缸进气门气门间隙为0.27mm,这是不允许的。调整时需要保证阀门完全关闭,此时调整的数据准确。
总结:为了保持发动机正常工作,需要及时调整气门间隙。如果气门间隙调整不当,会出现气门异响,进气量和排气量达不到要求,导致发动机燃烧品质变差。