康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

故障检查与技术维护

康明斯柴油发动机气门间隙的调整与测量

 

摘要：气门间隙是柴油发电机运行中非常重要的一个部件。简单来说，它是柴油发电机内部气门和连杆之间的空隙，又叫气门止程、气门前止程或气门后止程，它可以影响柴油机的发动机性能，因此它也被称为“性能调节器”。柴油机气门间隙包括柴油机气门的前端、上端、下端和后端。它们是从柴油发电机进气管引出的气门盖和柴油机气缸内部的连杆之间的距离。连杆控制柴油发电机的转速，汽门前止程正常情况下，当发动机旋转的时候，连杆会将气门快速打开，从而使气缸中的发动机进行燃料燃烧。

 

一、何为气门间隙

 

      柴油发电机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间（其结构如图1所示）在冷态下无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成柴油发电机在压缩行程和做功行程中漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易启动。为了消除这种现象，通常在柴油发电机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙称为气门间隙，该位置可在图2示例中看到。

      柴油机气门间隙的大小决定了发动机的工作状态，如果间隙太大或太小，将会对柴油机的整体性能产生影响，甚至会降低柴油机的燃油经济性。正常行车时，柴油机气门间隙应该在指定的范围内，否则重新调整。一般情况下，柴油机气门间隙建议在 0.2mm 到 0.4mm 之间，当间隙超出此范围时，应及时调整。

      柴油机气门间隙的调整非常重要，柴油机的发动机性能会直接受到气门间隙的影响。因此，柴油发电机的定期检查和保养机制中，气门间隙的调整也是必不可少的一步。除此之外，调整柴油机气门间隙还可以改善发动机排放，有效降低柴油机尾气排放，从而节省燃油消耗，达到减少柴油机尾气排放，保护环境的目的。

 

图1  柴油机气门传动件结构图

图2  气门间隙位置示例图

 

二、调气门间隙的原因

 

      因为气门是跟缸体接触的， 缸体在运动的时候发出了大量的热 ，而气门跟缸体接触了以后热量就会传到气门上 ，从而使气门的伸长量增加。如果不预先留出气门间隙的话 ，当汽车在冷状态下气门正好与缸体紧密触，等到缸体变热气门因受热膨胀而使伸长量增加，气门就会顶坏缸体或者气门本身。 所以要留出合适的气门间隙。合理的气门间隙，是保证柴油发电机正常、稳定工作的重要前提。

1、间隙过大调节的原因

      进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使发动机抖动无力。

2、间隙过小调节的原因

      发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。

 

三、测量气门间隙的方法

 

   气门间隙有冷车值和热车值之分，您在测量时应在符合柴油发电机组规定的状态下进行（如图3所示）。选出符合规格的塞规插入气门杆与气门摇臂（或凸轮）之间。稍微拉动塞规，如有轻微的阻力，表示间隙正确。

   为了确定间隙是否在规定范围内，一般用范围极限值来测量（例如图4所示，间隙范围值为0.22mm到0.30mm之间），先用0.22mm的塞尺插入气门间隙，此时，塞规应如果可以通过，则是正常；再用0.30mm的塞尺插入气门间隙，,塞规应无法插入，这样才可以说明间隙在给定间隙范围内。如果0.22mm塞规不能插入间隙，则说明间隙过小；如果0.30mm塞规可以通过插入间隙，则说明间隙过大。

 

图3  间隙检查示例图

图4  柴油发电机气门间隙测量值

 

四、气门间隙调整不当的影响

 

      气门间隙调整不当，不仅影响柴油发电机功率、油耗、磨损，且有噪声。

1、气门间隙过大的危害

① 气门开度减小，进、排气阻力增大，进气量不足，动力性降低，排气不畅。

② 增大气门传动组对气门组的冲击力，出现较大异响声。

③ 会产生“反跳”现象，即气门落座后再次跳起。

④ 会产生“飞跳”，即气门的上升、下降规律和气门开启、关闭不符合原设计要求，使配气相位变化，影响动力性、经济性。

2、气门间隙过小的危害

（1）发动机的气门间隙过小，会造成气门关闭不严，造成气缸漏气、压缩不足，出现动力下降、加速无力、回火或排气管放炮、易熄火、油耗增加等故障

（2）可能会磨坏气门摇臂和凸轮轴等部件 。

（3）易使气门与气门座的工作面烧蚀，同时也影响柴油发电机的动力性和经济性。

 

五、气门间隙调整的方法

 

      柴油发电机气间间隙过大会引起充气不足和排气不足，气门间隙过小会引起气门关闭不严，让高温气体从缝隙中漏出而烧坏气门。因此，气门过大或过小都会引起柴油发电机功率下降，经济性能降低。在柴油发电机的使用过程中，必须定期检查和调整气门间隙。其方法如下：

1、首先拆下气门罩盖，然后摇动曲轴，使活塞在压缩行程上止点位置（飞轮的“上止点”刻线与水箱上的刻线对齐），关闭减压装置。将厚薄规插入摇臂头与气门杆端之间，测量其间隙的大小。

2、值得注意的是，需要测量热车和冷车时的气门间隙，将测得的值与技术规定值进行比较。一般是冷车时进气门间隙为0.35毫米、排气门间隙为0.4毫米；

3、热车时进气门间隙为0.25毫米、排气门间隙为0.3毫米，如不符合规定值，则进行调整。

4、调整气门间隙时，先松开锁紧螺母，用螺丝刀拧动调整螺栓至间隙适合为止。再用螺丝刀顶位调整螺栓，将锁紧螺母拧紧。然后再复查一遍间隙是否适合。

5、但在气门摇臂头有凹窝的情况下，调整气门间隙时，最好是按规定顺序调到气门无间隙为止，根据气门调整螺丝的螺距和要求的气门间隙退回调整螺丝相应的大约间隙圈数。此方法要比用厚薄规定准确些。对多缸柴油发电机要根据工作顺序和气门排列，依次进行调整。

6、可根据以下程序调整气门间隙（实物操作过程如图5、图6所示）。

● 用安装的调整螺钉（9）拧松锁紧螺母（10）。

● 在摇臂（11）和十字结联轴节（12）之间的间隙中插入塞尺B并用调整螺钉（9）调整气门间隙。转动调整螺钉（9），直到可以轻轻移动插入的塞尺B为止。

● 固定好调整螺钉（9）后，拧紧锁紧螺母（10）。锁紧螺母（10）：24±4 Nm {2.45±0.41 kgm}拧紧锁紧螺母（10），再次检查气门间隙。

 

图5  气门间隙调节实物操作图

图6  气门间隙调节步骤

 

总结：

      柴油发电机气门间隙的检查以及调整的时候必须在进气门、排气门都在关闭的时候进行。而活塞位于压缩行程的上止点时，恰好进气门、排气门都完全关闭，所以在调整气门间隙的时候，必须使火花塞处于上止点。气门间隙调整的时候要在发动机冷却的时候进行，不要在发动机运转的时候调整。对双缸发动机应逐缸进行检查和调整。

 

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