摘要:拖拉机使用一段时间后,原有的配气相位值会发生改变。配气相位的改变将导致发动机的动力性下降、经济性变坏及排放恶化。本文通过对拖拉机配气相位影响因素的分析,及配气相位的检查与调整方法的论述,旨在提高拖拉机的使用性能及维修质量。
用曲轴转角表示进、排气门实际的打开时刻和气门持续开启时刻,称为配气相位。进气门要早开和晚关。在排气行程接近终了时,活塞走到上止点以前,进气门就开始开启,这样当活塞走到上止点时,进气门已经开得较大,这就保证了进气时有较大的流通截面积。当活塞走到下止点时,气缸内的压力仍比外界低,且进入的气流还有一定的流动惯性,所以晚关一些可以增加进入气缸的空气量。排气门要早开与晚关。在膨胀作功接近终了时,即活塞走到下止点前,排气门就提前开启,使废气能迅速向外排出,当活塞走到下止点时,排气门已经开得较大,而且已经排出一些废气,这样当活塞上行时就减小了阻力。当活塞走到上止点时,气缸内的废气压力仍高于大气压力,并且气体流动有一定的惯性,所以排气门晚关,可以使废气排得更加于净。
拖拉机工作时,气门实际开闭的时刻是由凸轮的形状和配气机构各零件的正确装配来保证。在使用和维修过程中,由于零部件制造偏差、使用过程的磨损及修理装配过程各种工艺误差等,一般都不同程度地改变了原来的配气相位值,配气相位的改变将导致发动机的动力性下降、经济性变坏及排放恶化。因此,在更换有关零部件或进行修理之后,一般均应通过测试、检验、调整,得到正确或接近正确的配气相位。
一、影响拖拉机配气相位的因素分析
配气相位受正时齿轮安装不正确、气门间隙调整不当及机件磨损等因素影响。当柴油机气门间隙在规定范围,传动齿轮齿形以及啮合安装记号正确,传动齿轮键槽和传动轴键槽的位置精度等符合图样规定,那么配气相位一般亦均符合规定值要求,但当柴油机经长期运转,齿轮、凸轮、轴承、轴等有关零部件发生较大的磨损和变形之后,配气相位亦将发生变化。配气相位改变的原因:
1.气门间隙过大或过小会使气门迟开早关、开启时间缩短,而且造成气门最大升程降低,进气、排气阻力增大,进气不足,排气不净。气门间隙过小会使进、排气门早开迟关,开启时间太长,使被压缩的气体或燃烧后的废气通过进气门进入进气管。作功行程尚未充分膨胀的气体或刚进入气缸的新鲜空气部分被排出气缸外。为此,要定期用塞尺检查和调整气门间隙。
2.长期使用后,配气凸轮外缘会磨损,凸轮高度减少,凸轮外缘改变,引起配气相位变化,使气门升起高度不够,气门开启重叠时间缩短。
3.凸轮轴本身制造质量差,或使用不当造成凸轮轴变形或凸轮轴衬套磨损,也会造成配气相位的改变。
4.长时间使用后,曲轴正时齿轮、凸轮轴正时齿轮及隋轮会磨损,严重时轮齿变薄,啮合间隙变大,或者是曲轴键槽、平键和曲轴正时齿轮三者配合松动,致使发动机工作时,曲柄连杆机构与配气机构之间的相互关系不协调,旋转运动不同步,配气相位滞后,即曲轴转过的角度不能准确地带动凸轮轴转过相应的角度。
5.在修理过程中,也有可能引起配气相位的改变。修磨曲轴时,曲轴臂与轴颈之间的角度产生偏差,曲轴臂与曲轴正时齿轮键槽之间产生偏差。修磨凸轮轴时,轴颈与凸轮之间,凸轮与凸轮轴键槽之间产生偏差。
6.安装错误造成的配气相位改变。更换正时齿轮时,因新齿轮键槽与正时齿轮标志的相对位置不准确而产生偏差破坏了原有的配气相位。配气机构装配时,凸轮轴及曲轴产生轴向位移。新换的凸轮轴,有时因部分规格不合格,装配后达不到技术要求,影响配气相位。
二、配气相位的检查
测量的方法很多,有静态测定和动态测定,其测量的原理是相同的,即通过测定气门启闭时刻和相应的曲轴转角以确定其配气相位。检查配气相位时,应在各缸气门间隙调整完毕后进行。方法是:
1.用左手捏住气门推杆的头部,转动推杆,右手按曲轴旋转方向缓慢转动飞轮,当飞轮不能转动的瞬间就是该气门开启的时刻,从曲轴前端皮带轮上可读出该气门的曲轴转角。
2.继续转动飞轮,在气门开启的过程中,推杆难以转动,当曲轴转至气门关闭的瞬间,推杆刚刚能用手轻轻转动,此时同样可在曲轴皮带轮上估算出气门关闭的曲轴转角。对于多缸机只判断第一缸的配气相位即可。
三、配气相位的调整
配气相位经检测后,如与规定标准不符,则应进行配气相位的调整。调整方法有:改变正时齿轮啮合位置,偏移凸轮轴键法,改变凸轮轴正时齿轮键槽位置,也有用改变气门间隙调整的。
采用第一种方法,将正时齿轮调前(调早)或调后(推迟)一个齿,相当于调整配气相位角大于或小于6.6°,故配气相位角偏差量小时无法适用。用第三种方法,需要一定的设备条件,加工难度较大,对一般修理厂难以适用。采用第二种方法,工艺简单,目前采用较多,即将凸轮轴上的矩形截面的键改成阶梯形键(偏位键,键左右有所偏移,则正时齿轮与凸轮轴的配合位置也相应偏移了一个角度。