为什么气门间隙发生变化就会摇臂折断【农机】

一、正时齿轮装配记号打错，摇臂连续折断

一台东方红一60型推土机更换配气正时齿轮后，发生进气门摇臂折断故障。更换新件并调整气门间隙，很快又发生同样故障。经仔细检查，发现新换的配气正时齿轮装配记号打错，造成活塞在上止点时与进气门相撞。我们采用下述方法重新装配正时齿轮，故障彻底排除。安装时先不装中间齿轮，将曲轴转到I、Ⅳ缸上止点位置，使配气凸轮轴第Ⅳ缸的两个凸轮呈倒八字，然后装入机体。转动喷油泵正时齿轮，找到第1缸的供油位置，然后根据供油提前角的大小，使喷油泵正时齿轮按正常方向转过相应角度（该机转过一个齿，相当于15?曲轴转角）。最后装上中间齿轮，复查配气相位和供油时间，无误后重新打上记号。

二、气门间隙发生变化，摇臂连续折断

一台4115TA型柴油机被更换了连杆、活塞、活塞环、气门零件，并研磨了气门座，试验中起初运转正常，运行30min后突然响声变大，紧接着发出乒乓声响，柴油机自动熄火，曲轴不能转动。故障出现后，修理工进行了以下检查和处理：

（1）拆下气缸盖罩检查，发现第Ⅲ缸气门摇臂折断，进气门卡在气门座内，活塞顶陷下一个小坑，坑内卡有半个气门锁瓣。于是，修理工将损坏件予以更新。

（2）再次启动柴油机，运转约30min，响声又发生变化。于是，机手立即将发动机熄火。

（3）拆卸气缸盖罩检查，发现第1缸的气门摇臂又折断了（因停机及时，其他零件没有损坏）。此时，修理工初步认为是配气相位有问题。

（4）检查正时齿轮安装记号已对准，但凸轮轴齿轮内轴键已松动移位。修理工将内轴键更新后，第三次启动柴油机，结果运转30min后，又发生第Ⅰ缸气门摇臂折断的故障。

（5）经过认真分析，反复查找，修理工判断问题出在气门间隙上。检查发现8个气门有4个气门间隙不一样。重新调整准确并试机后，查看气门间隙，出乎预料的是，原已调好的气门间隙有的变大，有的变小，有的甚至为零。于是，修理工更换了全部气门调整螺钉、各缸的随动柱及挺杆，柴油机试运转工作正常了。

经过仔细观察更换下来的挺杆及随动柱，发现8根挺杆因弯曲而长短不齐，随动柱顶上的球窝磨损不大，其形状各异，极不规则。

为何出现上述问题呢？原来，机手拆卸挺杆和随动柱后乱放置，且没有做记号，重装时没有按照原位安装。这样，挺杆与不配对的随动柱组装在一起时，就会因挺杆球头与随动柱球窝形状不相同而有时落球窝深处，有时落在球窝浅处，致使调整好的气门间隙经常发生变化，造成气门撞击活塞，并导致气门摇臂折断。

三、凸轮轴和随动柱磨损严重而摇臂折断

一台配有江淮牌1105型柴油机的小四轮拖拉机

，气门摇臂多次折断，最后一次还导致发动机捣缸事故的发生。打开齿轮室盖检查，发现该机的齿轮位置正常、供油时间正常，造成摇臂多次折断的原因是：凸轮轴和随动柱磨损严重，致使气门开闭的重叠角度过大，气门与活塞发生撞击，使摇臂断裂。更换凸轮轴和随动柱后，这台车再没有发生类似故障。

配气机构由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门弹簧、气门和气门导管组成。其功用是按柴油机各缸的工作过程和顺序，定时开启和关闭进、排气门，保证供给足够的新鲜空气，并及时排除废气；当活塞处于压缩和膨胀行程时保证气门的密封性。

配气机构有顶置式和侧置式两种。小型拖拉机用的柴油机上普遍采用顶置式。顶置式配气机构由正时齿轮和凸轮轴组成的驱动组，以及由挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴所组成的气门传动组和由气门、气门弹簧、导管、弹簧座、锁片等组成的气门组构成，其结构如图3-15所示。

图3-15 顶置式配气机构

（a）气门关闭 （b）气门打开

1.气门 2.气门弹簧 3.摇臂 4.调整螺钉 5.推杆 6.挺杆 7.凸轮 8.凸轮轴定时齿轮 9.中间齿轮 10.曲轴正时齿轮

167.配气机构使用保养时要注意哪些事项？

（1）一级技术保养

发动机每工作100～200小时后，进行一级技术保养，应当拆下汽缸盖罩，检查调整气门间隙，同时检查气门弹簧锁夹的固定情况、摇臂座的固定情况以及气门摇臂组件的润滑情况。在调整气门间隙之后，还应当检查配气相位是否正确。

（2）二级技术保养

发动机累计工作500～1000小时后，进行二级技术保养，应当拆下汽缸盖，检查进、排气门与气门座的密封性能，必要时进行研磨维修。同时检查气门下沉量以及气门杆与气门导管的配合间隙，不符合要求时应进行维修或更换。

（3）拆洗空气滤清器

发动机每工作100～200小时后，应当拆洗空气滤清器。在进行上述技术保养时，还应当同时清除消声器中的积炭和烟灰，可以用压缩空气吹通。

（4）检查和调整气门间隙

定期对气门间隙进行检查和调整，各型柴油机气门间隙的调整方法基本相同，而且一般都是在冷车状态下进行调整。

（5）定期对配气相位进行检查。

168.什么是气门间隙？为什么要进行气门间隙的检查与调整？

柴油机在冷态下，气门处于关闭状态时，气门驱动机构与气门之间必须有一定的间隙，这个间隙通常称为气门间隙，如图3-16所示。

图3-16 配气机构

（a）顶置式 （b）侧置式

1.气门 2.气门导管 3.气门弹簧 4.气门弹簧座 5.气门锁片 6.摇臂 7.摇臂轴 8.调整螺钉 9.推杆 10.挺柱 11.凸轮

柴油机工作时，气门和气门驱动机构都会因受热膨胀而伸长，如果不留气门间隙或气门间隙留得过小，则必将导致气门关闭不严而漏气，造成柴油机动力性和经济性下降；还可能由于高温燃气的泄漏而出现气门杆卡住及气门烧损等事故。如果气门间隙留得过大，配气机构各个零件之间的冲击和噪声加大，加速机件间的磨损，并将造成气门的晚开和早关，使实际开启时间缩短，影响充气系数。所以，柴油机预留一定的气门间隙，保证工作循环的正常进行，对柴油机是十分必要的。有的柴油机只规定了冷间隙（能保证热状态下仍有一定的热间隙）。有的柴油机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。气门冷间隙一般为0.20～0.35毫米。

柴油机在使用过程中，由于零件的磨损与变形，气门间隙会发生变化。气门密封锥面与气门的磨损会使气门间隙变小，严重时会使气门关闭不严而漏气。气门杆端部的磨损会使气门间隙变大，使进气量减小，废气排不干净，冲击增大。此外，摇臂座固定螺母、缸盖螺母松动，以及汽缸垫的更换也会引起气门间隙的改变。因此，必须定期检查调整气门间隙。

169.如何对气门间隙进行调整？

调整气门间隙必须在气门完全关闭时进行，如图3-17所示。调整步骤如下：

图3-17 气门间隙示意图

1.螺丝刀 2.扳手 3.锁母 4.气门 5.调整螺钉

（1）将汽缸盖罩拆下，检查并拧紧摇臂支座固定螺母。

（2）转动曲轴，使第一缸活塞处于压缩行程上止点位置（不是排气上止点）。每种型号的柴油机都有第一缸“上止点”记号。此时飞轮壳上的记号正好对准飞轮上“0”刻线或曲轴带轮上“0”刻线，或正好与正时齿轮室盖上的指针对准。

（3）选择适当厚度的厚薄规顺着摇臂长度方向插入气门摇臂与气门杆顶端之间测量气门间隙，如不合规定，应进行调整。

（4）调整气门间隙时，先松开气门间隙调整螺钉的锁紧螺母，一边用螺丝刀旋动气门间隙调整螺钉，一边推拉厚薄规检查气门间隙，使其符合规定的数值，用手来回抽动厚薄规，稍感有阻力即为合适；然后用螺丝刀定住调整螺钉，旋紧锁紧螺母；最后再用厚薄规校验一遍。

（5）根据各缸的工作顺序，依次调整其他各缸的气门间隙。

对于二缸机，汽缸工作顺序为1—2，调完第一缸后，将曲轴转动半圈（180°），调第二缸。完毕后，再将曲轴转动一圈半（540°），复检第一缸气门间隙。

对于三缸机，汽缸工作顺序为1—3—2，调完第一缸的气门间隙后，将曲轴转2/3圈（240°），调第三缸，再转2/3圈（240°），调第二缸气门间隙。最后将曲轴转动2/3圈（240°），复检第一缸气门间隙，再复检第三缸、第二缸气门间隙。

对于四缸机，汽缸工作顺序为1—3—4—2，第一缸气门间隙调完后，转动曲轴半圈（180°），用同样的方法，检查调整第三缸的气门间隙，再转动曲轴半圈（180°），调第四缸气门间隙，之后，再使曲轴转动半圈（180°），调第二缸气门间隙，各缸气门间隙调整完后，再复检一遍。

170.如何对配气相位进行检查？

在气门间隙符合要求的情况下，才能检查配气相位。单缸柴油机检查方法如下：

（1）取下汽缸盖罩，在汽缸减压状态下用左手转动飞轮，使曲轴按工作旋向慢慢转动，同时用右手捻动气门推杆。

（2）当气门推杆从不能转动到开始转动瞬间，即停止转动飞轮，此时即为气门关闭的时刻。在飞轮外圈上，用卷尺量出机体上的标记所对准的点与上止点刻线之间的弧长。

（3）继续转动飞轮，当气门推杆从能转动到不能转动的瞬间，即为该气门的开启时刻，在飞轮外圈上同样量出此时机体上标记所对准的点与上止点刻线之间的弧长。

（4）将测出的弧长换算为曲轴转角，每毫米弧长对应的曲轴转角等于360°除以飞轮周长（毫米）。S195型柴油机上，每毫米弧长相当曲轴转角0.27°。

（5）与规定的配气相位比较（表3-1），如果相位差过大，应检查凸轮轴正时齿轮的安装有无错误、凸轮磨损是否过量等。

表3-1 几种柴油机的配气相位（曲轴转角）

171.如何对减压机构进行检查与调整？

减压机构是为了便于发动机启动和进行正常的使用保养，而强制打开进、排气门，使曲轴转动阻力减小的机构。减压机构调整是否恰当，对柴油机工作影响很大。减压间隙过大，会造成活塞与气门相撞；减压间隙过小，起不到减压作用。柴油机工作中，配气机构有关零件的磨损会导致减压间隙的变化，因此，必须按柴油机技术保养规范，定期对减压机构进行调整。

图3-18为485型柴油机减压结构图。在摇臂轴上方装有减压轴，轴上对应4个排气门摇臂的位置，装有减压调整螺钉，轴端部装有减压摇臂，通过拉杆与驾驶员操纵的减压手柄相连。减压时，将减压手柄放到减压位置，减压调整螺钉随减压轴转动，压下排气门摇臂，迫使4个排气门打开，使汽缸减压。

图3-18 485型柴油机减压结构图

（a）非减压位 （b）减压位置

1.减压摇臂轴 2.减压摇臂 3.回位弹簧 4.锁紧螺母 5.调整螺钉 6.减压轴 7.气门 8.弹簧

拧动减压螺钉，可调整减压值。

在各缸气门间隙调整之后，应立即调整减压机构。在排气门关闭的情况下（排气门减压）转动减压手柄放在减压位置。松开锁紧螺母，拧动调节螺钉使摇臂头刚好与气门杆端接触，再将螺钉拧入0.6圈（减压值为0.6毫米），调节妥当后将锁紧螺母锁紧。减压机构调整完毕后应进行检查，即在减压状态下转动曲轴，如有减压作用，又不使活塞与气门相撞，即为合适。

172.如何检查进气系统的密封性能？

气门与气门座密封性的检验方法有以下几种。

（1）仪器检测法

用如图3-19所示的检验仪，将仪器的空气室罩在气门座上用手压紧，挤压橡皮球，使空气室内具有70千帕的压力，如在0.5分钟内压力不下降，即为合格。

图3-19 气门密封性检验

1.气压表2.空气室 3.气孔 4.气门 5.橡皮球

（2）划线法

用铅笔在气门工作面上每隔8毫米左右画一条线，装入气门导管内轻压使气门转动1/4圈，若将铅笔所画线条全部切断为合乎要求。

（3）气门拍打法

将气门与气门座擦干净，用气门轻拍数下，气门与座上出现明亮而完整的光环为好。当密封不合要求时，应采取适当措施解决。

173.为什么要对空气滤清器进行保养？

进气系统密封不严，空气将不经过空气滤清器而进入汽缸，空气中的灰尘等机械杂质将使活塞、活塞环、汽缸、气门等零件产生剧烈磨损。进气系统漏气的主要原因有：进气管固定螺钉松动，垫片损坏，空气滤清器盖、底座等连接部变形、配合不严密等。检查时，将空气滤清器罩拆除，使柴油机低速运转，用塑料布把进气管口封盖，不让空气进入汽缸。如果柴油机很快（3～5秒）自行熄灭，表明进气系统不漏气，密封良好；否则，表明进气系统漏气，应仔细检查，找出漏气部位。

174.如何判断空气滤清器是否堵塞？

对于没有安装空气滤清器滤芯污染指示器的发动机，当空气滤清器的滤芯被尘垢堵塞后，由于进气受阻，发动机的吸气量严重不足，就会出现以下几种症状：加速时发动机响声发闷，加速反应迟缓，运转无力，水温升高，加速时排气烟变浓，起步或加速时发动机“颤抖”。在实际使用中，只要机动车出现上述几种现象中的两种，就基本可以判定是空气滤清器堵塞。

还有一个比较直观的检查方法，就是观察纸滤芯外表面颜色的变化。若发现纸滤芯外表面失去了本来的颜色，变成了灰黑色，就应进行更换。纸滤芯变成灰黑色的实质，是灰尘微粒在静电的作用下，紧密地排列在滤芯的表面，因此要更换新件。

175.如何清洗空气滤清器？

空气滤清器中纸质滤芯的清洗。纸质滤芯和滤纸是一种充满合成树脂的超细纤维纸，所以纸滤芯千万不能放在油中清洗，严禁与水、火接触，同时要防止空气滤清器吸入发动机排出的油雾和烟尘。要清除黏附在纸滤芯外表面的灰尘，只能采用振动法、刷除法或者压缩空气反吹法等方法。应当用软毛刷顺着皱折刷，若用压缩空气反吹纸滤芯，压缩空气的压力不得超过0.20～0.29千帕。纸滤芯经过保养后，不能完全恢复原来的过滤性能，进气阻力会增大，因此最多保养2～3次就要更换新的滤芯。