2014年05月21日

进气凸轮轴和排气凸轮轴摆放的时候相差多少度

  在配气机构复装完成后或在维修发动机时,需要对气门间隙进行检查和调整。不同形式的发动机或不同的维修需求,所采用的方法也各不相同,现分类综述。

  每一次调整操作仅针对某一缸的进排气门。经过多次调整,即可把整个发动机所有缸气门逐一调整完毕。

  并列双缸发动机曲轴布置方式有两种,即180°曲轴和360°。两种曲轴形式发动机做功间隔分别是180°和360°。

  因此,第一缸做功后180°第二缸才做功。180°曲轴发动机的两缸上止点相差180°,即在飞轮或定子转子上相对分布,调整时分两步完成。

  第一步,逆时针转动曲轴,使飞轮上“TL”标记与箱体上“1”刻线标记对齐(并确认第一缸处于压缩上止点位置);调整好第一缸进排气门。

  第二步,继续逆时针转动曲轴180°,使飞轮上“TL”对面(180°角)的标记与箱体上“1”刻线对齐,调整好第二缸进排气门。

  由此可见,第一缸做功360°后第二缸做功,两缸上止点标记重合为一个标记“T”。两次调整时第一步,逆时针转动曲轴,使飞轮“1T”标记与曲轴箱上“11”刻线对齐(并确认第一缸处于压缩上止点位置),调整好第一缸。第二步,继续逆时针转动曲轴360°使“1T”标记重新对正箱体上“11”刻线标记,并调整好第二缸。

  对置双缸发动机多为180°相位曲轴(如长江750等),两缸的功序相位可表示为1 → 2 → 。两缸的上止点也重合为一个标记,调整方法与(1)中B情况相同,在此略述。

  近来生产的V形缸发动机多选用360°相位曲轴,本文就360°曲轴予以说明。

  雅马哈XV125/250,采用360°曲轴,两缸轴线°。两缸功序相位可表示为1 → 2 →,即第一缸做功后360°+60°时,第二缸才做功。V形多缸发动机有两个上止点标记,两标记在飞轮或定时转子上位置很近,其夹角等于两缸轴线夹角。对于V形多缸来说,关键要弄清哪一个上止点标记对应哪一个缸或哪一列缸。图11表示雅马哈XV125/250发动机两缸上止点的位置关系。

  在飞轮的旋转方向上,位于前方的“T”标记为第一缸的上止点标记T1(或者后列缸标记TR),位于后方的是第二缸上止点标记T2(或者前列缸标记TF)。

  第一步,逆时针转动曲轴,使“1T”标记与曲轴箱上标记“ ”指针对齐(并确认第一缸处于压缩上止点),调整好第一缸进排气门。

  第二步,继续逆时针转动曲轴360°。此时“T1”标记再次对准箱体“ ”标记。然后再继续慢慢转动60°,使“T2”标记与箱体上“ ”指针对齐,此时可以调整好第二缸进排气门。

  对于三缸以上的多缸发动机,如使用逐缸调整法需多次对正上止点标记。而两次调整法需要对正两次标记,就可以把所有缸气门调整好。

  川崎Z2-R400配气机构为D0HC4,凸轮轴直接驱动挺柱和气门。检查气门间隙时应把塞尺塞入凸轮和挺柱之间。测定两者之间的间隙,并与标准值对照。调整气门间隙,要用符合要求的新垫片来更换挺柱内旧垫片来完成。操作时,首先应拆卸曲轴箱右侧盖部件,然后即可分步实施。

  第一步,顺时针转动曲轴,使定时转子上的T1、4标记对正箱体上的“1”刻线标记(并确认左侧第一缸处于压缩上止点位置),分别测定如下气门间隙并做好记录(1缸进排气门,2缸进气门,3缸排气门)。

  第二步,继续转动曲轴360°,使T1、4再次与箱体“1”刻线对齐,分别测定其他未测气门的间隙值并做好记录。

  第三步,拆卸进排气凸轮轴,取下气门挺柱。分别测量各挺柱内旧垫片厚度值,并编号做好记录。然后依据公式计算出新垫片厚度值。

  标准气门间隙值取值有一定范围,如川崎Z2-R400进排气门均为0.15-

  第四步,依据各气门计算结果,选取合适的新垫片更换旧垫片。然后,重新装配好各凸轮轴。

  从川崎Z2-R400气门调整过程中可以知道,经过两次即可把所有气门间隙检查调整完毕。其中关键问题是如何确定每一次可调气门。

  确定每次可调气门的理论基础是每一汽缸的做功功序及其配气相位,简称功序相位理论。功序相位理论,因在前已有所述,本文简要说明功序相位理论的具体应用。功序相位理论,可以同配气凸轮轴上,同各凸轮的轴向和周向分布相对应。现以本田VF400F为例,说明用功序相位法如何确定可调气门。

  图12中T1、3为基准上止点,如果使第1缸处于压缩上止点时,则T1和T3轴右侧各缸(本例中只有4缸)进气门均处于可调状态,T1和T3左侧各缸(本例中的第2缸)排气门均处于可调状态,而与第1缸对应的第3缸进排气门均处于不可调状态(此时T3处于排气上止点位置)。据此,如果把功序相位图简化为做功次序图则为:

  这样,就可以把功序相位法简记为“双进不排法”,其中,“双”是指两种气门均可调,“进”指进气门可调,不是指两种气门均不可调,“排”是指排气门可调。“双进不排法”适用于现阶段各种多缸发动机,它是两次调整中确定和记忆可调气门的简便方法。第一次调整完成后,可将基准上止点再旋转360°,然后把其余未调气门调整好即可。

  直列缸发动机如何应用该法确定第一次可调气门呢?以做功次序为1、5、3、6、2、4为例来说明。直列六缸发动机的基准上止点为T1、6,第一次可调气门可表示如下:

  对于奇数缸发动机,怎样确定可调气门呢?如假定有一五缸发动机,做功次序是1、5、3、2、4,则其功序相位图可表示为图13。

  从图13可知,基准缸(第一缸)独自使用一个上止点T1,缺少一个和第一缸同时到达上止点的汽缸。但是我们可以假定有一个空缸同第1缸共用一个上止点(其实该缸并不存在),此时记作0。则五缸发动机第一次可调气门表示如下:

  对奇数汽缸发动机,采用两次调整法时,首先应将T1与箱体上标记对正,并确认第1缸处于压缩上止点位置,按照“双进不排法”确定可调气门并调整好。然后,将曲轴继续转动360°,使T1标记再次与箱体标记对正,把其余未调整气门按规定调整好。

  任意调整法可以从两个方面去理解。一是不需要将上止点标记严格地对正箱体上标记。二是确定可调气门可根据需要随意选定,而不必要依照做功顺序和配气相位来选取可调气门。

  任意调整法的关键问题,是如何判定该气门是否处于可调整状态。不同配气机构的发动机,可采用不同的判定方法。

  对于凸轮上置式发动机,可直接观察凸轮所处的空间位置(或者说所处的工作状态),来判定与之对应的气门是否可以调整。

  当发动机工作时,与凸轮紧邻接的驱动件(如气门摇臂、气门挺柱)的工作面与凸轮呈滑动性接触。当其触点进入凸轮基圆后,我们可以看作工作平面同基圆相切。此时我们把接触点称为切点,把挺柱等的工作面成为切面。

  由配气相位可知,当凸轮轴正时针转动时,当凸轮转动到图14(a)所示位置,过凸轮尖端的中心轴线BE正好同气门挺柱的接触平面(在此称为切平面)平行。这时凸轮与挺柱的接触点(在此称为工作触点)已经进入了凸轮基圆弧段EDEA,即该气门已可靠地关闭。当凸轮继续转动180°到达图14(b)所示位置时,工作触点D还位于基圆弧段之中,即此时气门依然关闭着。

  通过观察凸轮与挺柱的接触点D位置,即可判定与此对应的气门能否进行调整。操作时,可一边慢慢转动曲轴并仔细观察触点D的位置,只要D点位于凸轮基圆内(此时凸轮尖端应斜指向上方),停转曲轴,就可以对气门间隙进行检查和调整。

  根据气门的开闭规律和配气相位分析可知,同缸进排气门在整个配气周期中存在叠闭现象。当时排气门处于叠闭状态时,该缸两气门即可以同时调整或检查。

  由图2可知,发生叠闭现象时,在凸轮轴圆周上对应着一个叠闭弧段EFA(EFA约为70°~150°)。所以,通过观察进排气凸轮同气门挺柱的工作触点位置,只要可靠地进入EFA弧段之中,同缸两气门即可以同时调整。

  在操作时,可一边慢慢转动曲轴,一边仔细观察进气凸轮(或进气门)。当进气门由开启后并可靠关闭即接触点可靠地超过进气门始闭点E,再转动适当的角度后(应保证排气门未到达始开点A),即可对进排气门同时进行调整。

  对于凸轮轴下置式发动机,通过观察气门运动状态既能判定各缸工作顺序,还能判定气门能否进行调整。

  对于单个气门来说,由于气门的关闭角很大(不小于360°),只要仔细察看该气门,当其可靠地完全关闭后,即可对该气门间隙进行检查和调整。

  对于同缸中进排气门来说,其叠闭角也较大(约在150°以上),所以只要仔细观察进气门,当其可靠地完全关闭后(也可再适当继续转动曲轴一定角度),即可对同缸中进排气门同时调整。在转动曲轴的时候,不仅要确保进气门完全关闭,还要确保排气门尚未打开,才可同时调整两种气门。

  总之,任意调整法可以不用严格地对正上止点标记,即可方便地根据需要对任一气门进行检查和调整。

  利用配气正时标记将配气机构装配完成后,有时需要对正时装配的正确与否进行验证。验证时,应依据做气次序和配气相位,选定参照缸,并让参照缸处于压缩上止点。观察该缸凸轮的空间位置和指向,是否符合配气相位理论,是否符合各凸轮之间的空间位置关系。如果符合,则说明装配正确,否则说明装配有错误之处,应重新检查和装配。