新聞主題	柴油發(fā)電機組氣門(mén)調整規范

 

摘要：眾所周知，氣門(mén)與搖臂之間必須留有一定的間隙，以保證氣門(mén)與氣門(mén)座的密封及合適的氣門(mén)開(kāi)度，不受傳動(dòng)件熱脹冷縮的影響。如果氣門(mén)間隙過(guò)大或過(guò)小，都將影響氣門(mén)開(kāi)啟的正時(shí)、升程或關(guān)閉的嚴密性。因此，在柴油發(fā)電機維護與修理中，都少不了檢查和調整氣門(mén)間隙項目。具體檢查方法是在柴油發(fā)電機冷態(tài)的氣門(mén)間隙為冷間隙，在柴油發(fā)電機熱態(tài)下的氣門(mén)間隙為熱間隙。在康明斯柴油發(fā)電機使用說(shuō)明書(shū)中通常均已給出冷、熱間隙值，檢查和調整應遵照其值進(jìn)行。若使用說(shuō)明中給出的是一個(gè)范圍值，沒(méi)有標明冷熱狀態(tài)值。則在檢查和調整時(shí)，冷態(tài)檢查應向大值靠近，熱態(tài)向小值靠近。

 

一、氣門(mén)間隙概述

 

      當前人們對環(huán)保的關(guān)注日益提升，社會(huì )對發(fā)動(dòng)機各項指標特別是動(dòng)力性、經(jīng)濟性、排放性的要求也越來(lái)越高。由于發(fā)動(dòng)機氣門(mén)間隙則會(huì )對發(fā)動(dòng)機的實(shí)際使用產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而對柴油發(fā)電機的進(jìn)排氣效果、運行的平穩性、噪音、動(dòng)力性、經(jīng)濟性、排放性、可靠性等都有著(zhù)或多或少的關(guān)聯(lián)和影響。

1、預留氣門(mén)間隙的目的

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

      在近幾年的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，我們在對氣門(mén)間隙正常與異常的判斷方法、以及對異常的多種模式的處理方面積累了一些經(jīng)驗，在此做出總結和分析，供設計、工藝、制造、質(zhì)保等相關(guān)人員參考。

2、康明斯發(fā)動(dòng)機氣門(mén)間隙歷史狀態(tài)

      康明斯不同系列的發(fā)動(dòng)機對氣門(mén)間隙有不同的需求。目前該系列發(fā)動(dòng)機技術(shù)文件規定冷態(tài)時(shí)的氣門(mén)間隙是進(jìn)氣門(mén)0.30±0.08mm，排氣門(mén)0.50±0.08 mm，氣門(mén)間隙位置如圖1所示。而在更先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機結構上則采取液力挺柱等技術(shù)自動(dòng)調整冷、熱態(tài)的氣門(mén)間隙及自動(dòng)補償磨損間隙，做到了氣門(mén)的零間隙，發(fā)動(dòng)機工作柔順、狀態(tài)穩定。近幾年發(fā)動(dòng)機在交付用戶(hù)使用時(shí)，一些常用機型在運行2000小時(shí)以后，發(fā)現氣門(mén)間隙過(guò)大或過(guò)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(hù)調節氣門(mén)間隙一定要使用專(zhuān)用工具，如圖2所示。

3、出廠(chǎng)試車(chē)結束后氣門(mén)間隙情況

      康明斯發(fā)電機組出廠(chǎng)試車(chē)過(guò)程中，試車(chē)工憑聲音辨識，以及在氣門(mén)間隙復校過(guò)程中，能發(fā)現氣門(mén)間隙異?，F象。絕大部分為氣門(mén)間隙變大，變小的偶而會(huì )有發(fā)生。以不打開(kāi)缸蓋罩殼、僅以耳朵聽(tīng)聲辨別氣門(mén)間隙異常的統計數據，在2009年1至8月之間為0.26%。此類(lèi)氣門(mén)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別。如果以試車(chē)工將電控發(fā)動(dòng)機熱試到第4項75%功率磨合工況時(shí)，打開(kāi)缸蓋罩殼復校氣門(mén)間隙時(shí)出現氣門(mén)間隙異常的情況，則異常比例為20%（只要1有任一氣門(mén)間隙超差就統計為整臺超差）。

 

圖1  柴油機氣門(mén)間隙位置示意圖

圖2  氣門(mén)調整專(zhuān)用工具示例

 

二、檢查方法

 

      發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，配氣機構的各個(gè)零件，如氣門(mén)、挺桿、推桿等都會(huì )受熱膨脹而伸長(cháng)，如果氣門(mén)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(kāi)氣門(mén)，破壞氣門(mén)與氣門(mén)座之間的密封，造成發(fā)動(dòng)機在壓縮和做功行程中漏氣，而使功率下降。為消除這種現象，通常配氣機構在常溫裝配時(shí)，須留有一定的間隙，此間隙稱(chēng)為氣門(mén)間隙。

（1）簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，氣門(mén)間隙氣是指進(jìn)排氣門(mén)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)機冷態(tài)下測量的間隙即為冷間隙。調整時(shí)若無(wú)專(zhuān)業(yè)維修資質(zhì)，請嚴格按說(shuō)明書(shū)上規定的間隙進(jìn)行。

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

（3）如果氣門(mén)間除超過(guò)標準時(shí)，應進(jìn)行調整使之達到標準，其方法是松開(kāi)鎖緊螺母，轉動(dòng)調節螺釘。調整后，按規定的扭矩擰緊鎖緊螺母，同時(shí)保持調整螺釘的穩定，然后再次檢查，保證氣門(mén)間隙在表1規定的標準內。

表1 氣門(mén)間隙在熱態(tài)和冷態(tài)下的數據

 

三、調整方法

 

      柴油發(fā)電機組氣門(mén)間隙的檢調是否規范，直接影響到配氣相位的正時(shí)和柴油發(fā)電機動(dòng)力性，經(jīng)濟性的正常發(fā)揮。若按制造廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)方法進(jìn)行氣門(mén)間隙的檢查調整，繁瑣又費時(shí)。本文僅以該兩機組的NTA855型6缸機和K38型的V型12缸柴油發(fā)電機為例，介紹一種經(jīng)實(shí)踐行之有效的檢查調整方法。

      首選斷開(kāi)蓄電池的負極電線(xiàn)，取下氣缸蓋罩。檢查氣門(mén)間隙時(shí)，應將厚薄規插入到凸輪與搖臂的騎面之間。如果氣門(mén)間隙過(guò)小，柴油發(fā)電機運行時(shí)，氣門(mén)受熱膨脹，使氣門(mén)關(guān)閉不嚴產(chǎn)生漏氣；氣門(mén)間隙過(guò)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，維護保養時(shí)應按廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)柴油發(fā)電機氣門(mén)間隙的規定進(jìn)行檢查和調整。調整氣門(mén)間隙時(shí)，氣門(mén)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

① 常用的方法：

      如果六缸柴油發(fā)電機工作順序為1—5—3—6—2—4。調整時(shí)，首先轉動(dòng)曲軸，使飛輪上的上止點(diǎn)記號對準飛輪殼記號，觀(guān)察氣門(mén)的開(kāi)閉情況。當第6缸進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)時(shí)，第1缸處于壓縮終了狀態(tài)進(jìn)排氣門(mén)都關(guān)閉，選擇符合該機規定的氣門(mén)間隙大小的厚薄規，插入氣門(mén)腳與搖臂之間（如圖3所示），調整氣門(mén)間隙的調節螺釘（如圖4所示），來(lái)回拉動(dòng)厚薄規感到有輕微的阻力為合適，再將鎖定螺帽固緊。第1缸調定后，將曲軸朝作功方向轉動(dòng)120°，即可調第5缸的氣門(mén)，再用同樣方法調整3、6、2、4缸的氣門(mén)。

② 簡(jiǎn)捷的調整方法：

      此法仍以工作順序1—5—3—6—2—4的六缸柴油發(fā)電機來(lái)說(shuō)明。在調整第1缸2只氣門(mén)間隙的同時(shí)。

      各缸氣門(mén)間隙調整后，將曲軸順時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)120°，然后，再調整各缸的氣門(mén)間隙，此法只需分兩次就可以把所有氣門(mén)的間隙全部調整完畢。

 

圖3 將塞尺插入氣門(mén)間隙調節螺釘與挺桿端部之間

圖4 松開(kāi)氣門(mén)鎖緊螺母并轉動(dòng)調整螺釘

 

2、K38型12缸V型柴油機

      調整前，先在曲軸前端裝上一個(gè)有360°分度的刻度盤(pán)（如圖5所示），并在前蓋板上安置一個(gè)可調節的指針。卸下汽缸罩殼，轉動(dòng)曲軸，使飛輪殼檢視窗上的指針對準飛輪上定時(shí)零度線(xiàn)。注意指針安裝時(shí)，指針兩側應位于飛輪殼上的兩條限位記號線(xiàn)之間；操作時(shí)應注意不要使指針變形。然后，將置于前蓋板上的指針對準刻度盤(pán)上的零度線(xiàn)，并使之固定。

      十二缸V型柴油發(fā)電機的著(zhù)火順序（從傳動(dòng)機構端數起）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”標記應在頂部，并且凸輪軸鏈輪上的TDC凹槽應與氣缸蓋的頂部邊緣對準）。為了確定第1缸是否處于膨脹沖程的始點(diǎn)，可卸下噴油泵側蓋板，觀(guān)察第1缸噴油泵柱塞彈簧是否處于壓縮狀態(tài)來(lái)確定或者將曲軸稍微轉動(dòng)一下，觀(guān)察第1缸的進(jìn)排氣門(mén)是否處于靜止狀態(tài)來(lái)確定。曲軸在此位置，可同時(shí)調整各缸的進(jìn)排氣門(mén)的間隙。然后，將曲軸朝運轉方向轉動(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(mén)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)可調整各缸的進(jìn)排氣門(mén)的間隙。

      調整氣門(mén)間隙時(shí)，先用扳手起子，松開(kāi)搖臂上的螺母及調節螺釘，再將厚薄規插入，與氣閥之間（進(jìn)氣門(mén)用0.25mm，排氣門(mén)用0.3mm，厚薄規）擰動(dòng)調節螺釘，直到搖臂及氣門(mén)與厚薄片接觸，但尚能移動(dòng)時(shí)為止，然后，將螺母鎖緊，再重復移動(dòng)厚薄規以作檢查。

 

圖5 曲軸盤(pán)車(chē)旋轉360°

圖6 柴油機1氣缸上止點(diǎn)位置

 

 

總結：

      4缸柴油機氣門(mén)間隙的檢查和調整方法，與上述介紹的6缸柴油機相似，以至于被廣泛用于柴油發(fā)電機組作為動(dòng)力源的柴油機氣門(mén)間隙的調整難點(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氣門(mén)間隙的實(shí)用檢查和調整方法，實(shí)踐證明行之有效。

 

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