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康明斯柴油发电机组配气机构的组成和作用 |
柴油发电机配气机构是实现柴油发电机换气过程的控制机构。其作用是根据配气正时的要求，在规定的时刻开启和关闭进、排气门，以保证气缸排出废气和吸进新鲜空气，使工作循环不间断地进行。
一、结构组成
1、柴油发电机的配气方式分为气门配气、气口配气和气口-气门配气三种。四冲程柴油发电机都采用气门配气。
2、气门配气机构由气门组和气门传动组两部分组成。
3、气门组由气门、气门座、气门导管、气门弹簧和弹簧座及锁紧装置等组成
4、气门传动组由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮等组成。
气门总成结构图
二、气门重叠
由于进气门在上止点前开启，而排气门在下止点后才关闭，排气和进气又是两个相临的连续过程，这就出现了在一段时间内排气门和进气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠。由于新鲜气流和废气流的惯性作用，在短时间内不会改变流向只要气门重叠角度洗择适当。 就不会有废气倒流入进气管，新鲜气体也不会随废气流排出去，反而有利于换气。主要作用如下：
1、进气门早开∶
增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。
2、进气门晚关∶
延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。
3、排气门早开∶
借助汽缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。
4、排气门晚关∶
延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。
5、气门重叠角不同工况调节模式∶
在怠速工况时，对凸轮轴进行设置使得进气凸轮轴较晚打开，并且较晚关闭。排气凸轮轴被设置成在上止点之前完全关闭。由于只有最少量的残余气体被燃烧，所以就使得怠速很稳定。
6、输出功率∶
要在很高的柴油发电机组转速时获得较高的输出功率，必须使得排气门较晚打开。只有这样，被燃烧气体的膨胀力才能较长时间地作用在活塞上。进气门在上止点后打开并且在下止点后完全关闭。这样进气的动态自增压效应被用来增加输出功率。
7、扭矩∶
要获得最高的输出扭矩，汽缸必须具有很高的容积效率。这需要进气门较早打开。因为较早打开，所以关闭也较早；这样就避免了将新鲜空气压出去。排气凸轮轴在上止点之前关闭。
8、废气再循环∶
通过调节进气和排气凸轮轴可实现内部废气再循环。在此过程中，当气门交错（进气门和排气门都打开）时废气就从废气口流入进气口。交错的程度决定了再循环的废气量。进气凸轮轴被设置成在上止点之前完全打开并且排气凸轮轴在上止点之前才关闭。结果，两个气门都打开并且废气被再循环。与外部废气再循环相比较，内部废气再循环的优点是系统的反应更快并且再循环的废气分布更加均匀。
气门重叠角示意图
三、气门间隙
柴油发电机组工作时，气门、推杆、挺柱等零件因温度升高而伸长。如果在室温下装配时，气门和各传动零件（摇臂、推杆、挺柱）及凸轮轴之间紧密接触，则在热态下，气门势必关闭不严，造成汽缸漏气。为保证气门的密封性，必须在气门与传动件之间留适当的间隙，习惯称之为“气门间隙”，并有“冷间隙"与“热间隙”之分。
气门传动组（气门与挺柱或气门与摇臂之间）在常温下装配时必须留有适当的间隙，以补偿气门及各传动零件的热膨胀，此间隙称为气门的冷间隙；在柴油发电机组正常运转时（热状态下），也需要一定的气门间隙，保证凸轮不作用于气门时，气门能完全密闭。柴油发电机组在热态下的气门间隙称为气门的热间隙。
1、气门间隙的过大或过小
在柴油发电机使用过程中，由于零件的磨损与变形，气门间隙会逐渐增大，促使进、排气门迟开、早关，导致进、排气的时间变短，进气不足，排气不净，致使柴油发电机的动力性与经济性下降，同时使各零件之间的撞击与磨损加剧，噪声增大；若气门间隙过小，则会引起气门密封不严而漏气，导致柴油发电机功率下降，油耗增加，甚至烧坏气门零件。
2、气门间隙的参数
在使用过程中，应定期检查和调整气门间隙。柴油发电机的气门间隙一般由制造厂给出，各机型都有具体规定。在常温下（冷间隙），一般进气门间隙在0.20~0.35mm之间，排气门间隙在0.30~0.40mm范围内。有的柴油发电机组只规定了冷间隙，此时的冷间隙数值能保证柴油发电机组在热机状态下仍有一定的气门间隙。有的柴油发电机组则分别规定了冷间隙和热间隙。装配时应将气门间隙调整到规定数值。
调整柴油发电机组气门间隙最好在冷机状态下，气门完全关闭时进行。因为在热机状态下，由于柴油发电机工作时间的长短不同，其机温也有所差别，气门间隙的大小不好把握。调整时，首先转动曲轴使要调整缸的活塞恰好处于压缩冲程上止点位置，此时，进、排气门处于完全关闭状态，然后用螺钉旋具和厚薄规调整该缸的进、排气门间隙，调整完毕后按同样方法依次调整其他缸。
3、调整气门间隙的方法
先松开调整螺钉的锁紧螺母，再旋转调整螺钉，用规定数值的塞尺插入气门杆与摇臂之间进行测量，使气门间隙符合规定，调整好后再将锁紧螺母拧紧，复查一次，直至气门间隙在规定的范围内。
气门间隙示意图
4、气门调整注意事项
（1）一般来说，排气门的气门间隙比进气门的气门间隙大。
（2）为便于调整，许多发动机进，排气门气门间隙大小一样，将气门选择不同的材料。
（3）气门间隙有冷态间隙和热态间隙之分，冷态间隙比热态间隙大。
（4）当传动机构磨损后，气门的开度减小．
（5）装有液力挺柱的配气机构无气门间隙。
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