柴油机配气系统的使用与维护
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摘 要：介绍了柴油机配气机构的工作原理，对常见故障进行了分析，阐述了重要参数的调整与维护，为柴油机使用者提供参考。
关键词：柴油机;配气系统;使用与维护
中图分类号：S219.07 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.036
配气机构的功用是按照发动机每一个汽缸工作循环的需要，在进、排气过程中定时开启进气门和排气门，使新鲜气体及时进入汽缸，废气及时排出汽缸，同时在压缩和作功过程中，保持燃烧室的密闭，保证发动机正常工作。配气系统发生故障，会导致柴油机运行性能的下降。
柴油机配气系统由气门、气门弹簧座、气门内外弹簧、气门座、气门导管及气门锁夹等构成。根据气门组的安装位置不同，配气机构分为顶置式气门和侧置式气门两种。顶置式的气门，位于缸盖上;侧置式的气门，位于汽缸侧面的机体上。中小型拖拉机用的柴油机均采用顶置式气门配置机构。
1 配气机构的工作原理
从发动机工作原理可知，充气系数越大，表明进入气缸的新鲜气体就越多，有利于提高动力性和经济性。由于现代发动机的转速都比较高，并且进、排气的通道截面很窄小，进排气都有阻力，加之上一循环残余废气的影响，充气系数总是小于l。因此要提高充气量，就要从结构因素和使用因素多方面着手。就配气机构来说，主要是要求它的结构形式和参数有利于减小进气和排气的阻力，并且进、排气门的开启时刻要适当，使持续开启的时间尽可能长些，以求充分地进气和排气。柴油机工作时，由曲轴正时齿轮驱动凸轮轴齿轮旋转。当凸轮轴上的进排气凸轮旋转时，挺柱将被凸轮的凸起部顶起向上，通过推杆及调整螺钉推动摇臂的后端，使摇臂绕摇臂轴转动，摇臂前端向下压缩气门弹簧，气门即可开启。当凸轮轴继续旋转，其凸轮凸起部转离挺柱时，挺柱下落，气门在气门弹簧的作用下，重新关闭。
2 配气系统故障分析
2.1 气门关闭不严
气门关闭不严造成气门漏气，其表现是汽缸的压缩力减小，冒黑烟，功率下降，严重时启动困难。原因：（1）因气缸头燃烧室积沉物或冷却循环不良而形成的局部热点;进气管渗漏排气背压高，点火落后，空燃比不利等形成的热源都会使气门烧损。（2）气门间隙太小。（3）气门弹簧弹力不足或折断。（4）气门杆与气门导管间隙过大，气门晃动，关闭时产生偏斜，使密封不良。若间隙过小或有异物，使气门杆在导管中卡滞，气门运动受阻。（5）气门杆弯曲，形成气门顶部的歪斜和偏置，影响气门的密封性能。引起气门杆弯曲的原因有：气门顶部受汽缸内气体压力、气门杆尾端受凸輪通过挺柱的撞击，造成气门杆弯曲;气门顶与活塞碰撞也会使气门杆弯曲;气门杆尾端面摇臂间的间隙过小，受热膨胀后，顶住气门杆尾端而使其弯曲和端面不平;气门或气门座圈工作面与气门杆不同心，气门座与气门导管不同心而使气门杆弯曲。针对气门关闭不严的原因，采取研磨气门，更换导管、气门、气门弹簧等措施排除。
2.2 气门脱落
柴油机的响声突然发生变化，排气冒烟，或有强烈的机械撞击声等，严重时打坏缸盖、活塞等零件。原因是：气门锁片脱出或气门沟槽处断裂。避免气门脱落的方法是大修时严格检查锁片和气门杆端有无变形、裂纹等，保证零件的质量。安装时，气门锁片要到位，锁紧。
2.3 气门间隙调整不好
调整好的气门间隙，复查时又发生变化，而且数值彼此不相同。原因是：摇臂支座固定螺母松动，气门推杆弯曲变形，摇臂衬套与摇臂轴磨损后间隙过大，气门杆与气门导管间隙过大，气门杆弯曲等，气门调整螺钉头部、推杆两端、挺柱与推杆接触凹坑磨损过大，形状发生变化等。排除方法：针对原因采取措施，固紧松动的螺母，修理或更换损坏的零件。
2.4 气门弹簧折断
气门弹簧折断会使气门关闭不严、漏气;柴油机会出现声音突变、敲击、“缺腿”、冒白烟等现象。主要原因：若是新更换的气门弹簧折断，则原因是弹簧质量不过关，如材质不佳，热处理不当，过软或过硬。若是旧气门弹簧折断，则原因是气门弹簧长期在高速、高温下工作，金属材料疲劳而断裂。另外，柴油机转速突变引起气门弹簧折断，如驾驶员乱“轰油门”，操作人员控制油门不当，频繁而突然地增大和减小油门，柴油机出现“游车”或“飞车”故障等。
3 配气系统的调整与维护
3.1 气门间隙的调整
气门间隙影响着柴油机的技术状态，必须按规范检查调整气门间隙。以375Q柴油机为例，调整时，首先转动曲轴，使第一缸处于压缩上止点位置，此时曲轴皮带轮上的“0”刻线正好与齿轮室盖上的指针对正。松开第一缸进、排气门、第二缸进气门、第三缸排气门的气门间隙调整螺钉，用厚薄规分别插入气门与摇臂之间，检查并调整气门间隙，保恃进气门冷态间隙为0.20～0.25 mm，排气门冷态间隙为0.25～0.30 mm，然后紧固螺母，再将曲轴转动360°，以同样方法调整第二缸和第三缸进气门的气门间隙。
3.2 检查及研磨气门
当发现气门漏气时，应拆下气门清洗积碳和检查密封性，如气门及座圈烧损和失圆不太严重时，可用研磨的方法修整。研磨时，注意不要让研磨膏进入气门导管内。研磨好的气门及座圈接触带应呈灰白色，无麻点、刻线和亮线。应将研磨后的气门与气门座用煤油或柴油仔细清洗干净，装上气门及气门弹簧，然后向缸盖气道内注入煤油，在2～3 min内气门处不渗漏，则气门密封性良好。
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