如何优化柴油机气门控制机构？

配气机构的功用是按照柴油机每一气缸内所进行的工作循环和着火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜空气得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸，在压缩与做功行程中，保证燃烧室的密封。新鲜空气充满气缸的程度用充气效率表示。充气效率越高，表明进入气缸内的新鲜空气的质量越大，相应地喷入气缸的燃油就可以越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量越大，柴油机发出的功率也越大。

（1）柴油机配气机构的分类 柴油机配气机构按气门的布置分为气门顶置和气门侧置式；按凸轮轴的布置位置分为下置式（见图3-44）、中置式和上置式；按曲轴和凸轮轴的传动方式分为齿轮传动式、链传动式和齿带传动式；按每气缸气门数目分为二气门式和四气门式等。

（2）配气机构的组成 配气机构的组成结构可分为气门组和气门传动组两大部分。

1）气门组。气门组包括进排气门、气门导管、气门座圈、气门弹簧、气门油封及气门锁片等（见图3-45）。

图3-44 配气机构的结构示意图

1—气门座 2—气门 3—气门导管 4—气门弹簧 5—气门弹簧座 6—摇臂气门间隙 7—摇臂轴 8—推杆 9—挺柱 10—凸轮

图3-45 配气机构气门组的组成

1—气门 2—下气门弹簧座 3—外气门弹簧 4—气门锁夹 5—上气门弹簧座 6—气门油封 7—内气门弹簧

2）气门传动组。气门传动组由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂及气门间隙调整螺钉等组成。它的功用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开始动作，并保证气门有足够的开度。

（3）配气相位

1）配气相位的定义。配气相位是用曲轴转角表示进、排气门的开启时刻和开启延续时间。配气相位图通常用环形图表示，如图3-46所示。

2）理论配气相位分析。从理论上讲，进气、压缩、做功、排气各占180°，也就是说，进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180°。但实际表明，这种简单的配气相位对实际工作是很不利的，它不能满足柴油机对进、排气门的要求，具体原因是：

①气门的开、闭有个过程，开启总是由小到大；关闭总是由大到小。

②气体惯性的影响。活塞的运动同样可造成排气不足、排气不净。

③柴油机速度的要求。实际柴油机曲轴转速很快，活塞每一行程历时都很短。当转速为5600r／min时，一个行程只有［60／（5600×2）］s＝0.0054s，就是说转速为1500r／min时，一个行程只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使柴油机进气不足、排气不净。

可见，理论上的配气相位不能满足柴油机进气充分、排气干净的要求，为了进气充足、排气干净，除了从结构上进行改进外（如增大进、排气管道），还可以从配气相位上想办法，如气门能否早开晚闭，延长进、排气时间。

①气门早开晚闭的可能。从示功图中可以看出，活塞到达进气下止点时，由于进气吸力的存在，气缸内气体压力仍然低于大气压，在大气压的作用下仍能进气；另外，此时进气流还有较大的惯性。因此可见，进气门晚关可以增加进气量。

进气门早开，可使进气过程一开始就有一个较大的通道面积，可增加进气量。

在做功行程快要结束进，排气门打开，可以利用做功的余压使废气高速冲出气缸，排气量约占50％。排气门早开，势必造成功率损失，但因气压低，损失并不大，而早开可以减少排气所消耗的功，又有利于废气的排出，所以总功率仍是提高的。

图3-46 柴油机的配气相位

根据柴油机排气过程压力特性，活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界大气压，加之排气气流的惯性，故排气门晚关可使废气排得更净一些。

由此可见，气门具有早开晚关的可能，气门早开晚关对柴油机实际工作有以下几点好处：

a）进气门早开。增大了进气行程开始时气门开启高度，减小进气阻力，增加进气量。

b）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。

c）排气门早开。借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。

d）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。

②气门重叠。由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气门同时开启。把与两个气门同时开启时间相当的曲轴转角称为气门重叠角。在这段时间内，可燃混合气和废气是不会乱串的，这是因为：

a）进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门排出。

b）进气门附近有降压作用，有利于进气。

③进、排气门的实际开闭时刻和延续时间。

a）实际进气时刻和延续时间。在排气行程接近终了时，活塞到达上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度α时，进气门便开始开启，进气行程直到活塞越过下止点一角度β时，进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角180°＋α＋β。α为进气提前角，一般为10°～30°。β为进气延续角，一般为40°～80°，所以进气过程曲轴转角为230°～290°。

b）实际排气时刻和延续时间。同样，做功行程接近终了时，活塞在下止点前排气门便开始开启，提前开启的角度γ一般为40°～80°，活塞越过下止点一个角度δ时，排气门关闭，δ一般为10°～30°，整个排气过程相当曲轴转角180°＋γ＋δ。γ为排气提前角，一般为40°～80°，δ为进气延迟角，一般为10°～30°。所以排气过程曲轴转角为230°～290°。气门重叠角α＋δ＝20°～60°。

从上面的分析可以看出，实际配气相位和理论配气相位相差很大。实际配气相位，气门早开晚关，这主要是为了满足进气充足、排气干净的要求。但实际中，究竟气门什么时候开、什么时候关最好，这要根据各种车型的特点，经过实验的方法才能确定，并由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证。

（4）进、排气门使用维修注意事项

1）气门密封性的检查方法。气门密封性的好坏，直接影响到柴油机的工作性能。因此，气门在作用一定期间或进行研磨后，要进行密封性检查。检查时，将缸盖端面朝上放好。

①划线检查法。用软铅笔在气门锥面上沿垂直于密封带方向划若干条线，将气门放入气门座内，不装气门弹簧，转动气门1／4转，取出气门检查。如果线条在密封带处均已中断，则说明气门密封性能好，否则应对气门进行研磨。

②汽油（或煤油）检查法。首先将气门与气门座清洗干净，然后将气门弹簧、气门导管等所有部件装好，从进、排气管道处灌入汽油或煤油，几分钟后，若未发现渗漏现象，则说明气门密封性好，否则，应研磨气门。

2）正确安装气门。

①安装前，将各零件彻底清洗、擦净。

②将气门杆涂上少许机油，插入气门导管中。

③将内、外弹簧（内弹簧左旋，外弹簧右旋）套在气门杆上。

④用气门锁夹将气门弹簧座固定在气门尾部锥面上，保证锁夹、气门尾部锥面和气门弹簧座紧密贴合。装配好后，用专用套筒顶在锁片上，并用手锤敲击数次，然后将缸盖侧立，再用手锤敲击数次，使锁夹压平并咬紧。

⑤安装好气门后，用手晃动弹簧座，检查气门杆与弹簧座是否松动，两锁片安装是否正确，如有问题，应重新装配。

⑥将平垫圈有倒角的一面挨着缸盖螺栓的固定螺母，用扭力扳手按一定顺序、规定力矩分几次均匀地拧紧固定螺母，避免拧得过紧。

（5）气门漏气的原因与防止措施 在气门关闭状态下若进气门漏气，就会使气缸压力不足，柴油机起动困难；在气门关闭状态下若进、排气门均漏气，则必将造成功率下降。若排气门漏气严重，则在柴油机运转时，可听到排气管部位有“噗噗”响声，不减压摇动曲轴时，也可听到“嗤嗤”的漏气声。

1）造成气门漏气的原因：

①气门密封环与气门座密封不严，气门杆弯曲或气门头部变形。

②气门弹簧折断或弹力不足。

③气门间隙过小，工作中气门杆受热膨胀，顶开气门而漏气。

④气门与气门导管间隙过大或过小。

⑤减压机构工作不正常。

2）防止气门漏气的措施：

①保证空气滤清器工作正常及进气系统的密封性，防止杂质及灰尘被吸入气缸，导致气门与气门座的早期磨损。

②定期检查气门内、外弹簧，如发现弹簧折断应及时更换，禁止气门在只剩一个弹簧的情况下继续使用。

③定期检查气门间隙，如不符合技术要求，应及时调整。

④定期检查减压机构工作情况，发现问题应及时解决。

⑤定期（一般在二级保养中）清除气门与气门座的积炭，检查气门头部有无烧蚀、剥落及麻点等，轻者可研磨气门，重者则应更换气门或气门座。如发现气门杆弯曲或气门头部变形，应及时更换。

⑥定期检查气门导管与气门杆之间的间隙。气门导管与气门杆有积炭时，气门杆易卡死在导管中，使气门关闭时易产生偏斜而密封不良。如气门导管磨损严重时，应及时更换。

（6）冷间隙、热间隙和进排气门的间隙值 在柴油机冷态时的气门间隙为冷间隙，在柴油机热态下的气门间隙为热间隙。在柴油机使用说明书中通常给出冷热两种间隙值，检查和调整气门间隙应遵照该值进行。若使用说明书中只给出一个范围值，而没有给出具体的冷热间隙值，则在检查和调整时，冷态应向大值靠近，热态向小值靠近。不同柴油机气门间隙的大小不尽相同，一般进气门间隙为0.25～0.30mm，排气门间隙为0.30～0.35mm。气门间隙一般应在柴油机冷态时检查和调整。

（7）气门间隙过小或过大对柴油机运行会产生影响 当气门间隙过小时，虽然噪声小，但运转中会因气门受热膨胀，而使气门关闭不严引起漏气，还会使气门和气门座圈口过热烧蚀，导致气缸压缩压力不足，降低柴油机功率。气门间隙过大，至使气门晚开早闭，不但会使柴油机工作噪声大，还会造成进气不足和排气不净现象的出现。其结果使柴油机过热，功率降低，增加了燃料的消耗。

（8）调整气门间隙的方法 调整气门间隙的方法通常有以下两种：逐缸调整法和二次调整法。

1）逐缸调整法。先找到1缸压缩行程上止点，调整1缸的进排气门间隙，然后转动曲轴，使2缸处于压缩行程上止点，调整2缸的进排气门间隙，依此类推，逐缸进行调整。

2）二次调整法。在气门间隙调整时，只需转动曲轴两次，就可调整完全部气门间隙，又叫“双排不进”调整法。对于四缸柴油机，如果作功顺序为1—3—4—2，那么在1缸活塞处于压缩行程上止点时，可按如下顺序调整：1（双）—3（排）—4（不）—2（进）。

即1缸可调整进、排气门的气门间隙，3缸可调整排气门间隙，4缸的气门间隙不能调整，2缸可调整进气门间隙。

调整完后，转动曲轴一周，使4缸活塞处于压缩行程上止点，可调整的气门为：4（双）—2（排）—1（不）—3（进）。

即4缸可调整进、排气门间隙，2缸可调整排气门间隙，1缸不能调整，3缸可调整进气门间隙。

对于六缸柴油机，如果作功顺序是1—5—3—6—2—4，则在1缸活塞处于压缩行程上止点时，可调整的气门为：1（双）—5（排）—3（排）—6（不）—2（进）—4（进）。

在6缸活塞处于压缩行程上止点时，可调整的气门为：6（双）—2（排）—4（排）—1（不）—5（进）—3（进）。

（9）测量和调整气门间隙 气门间隙必须在气门完全关闭的条件下进行测量。气门间隙一般的调整操作方法是：先用手摇动气门摇臂，检查气门是否顶住。当活塞在压缩行程上止点时，气门摇臂应该是松动的。然后将塞尺塞入气门间隙处，以塞尺刚好能顺利通过为气门的间隙值。

若间隙不符合规定值，应松开摇臂上的锁紧螺母，用旋具调整螺钉。当间隙达到规定值时，应握牢旋具，将锁紧螺母紧固，然后再复查一次，若气门间隙正确，即可投入使用。

（10）气门间隙自动变化的原因 有些柴油机的气门间隙调整好后，工作时间很短，甚至不到几个小时，气门间隙就明显改变了。常见原因有以下几点：

1）气门摇臂轴与摇臂衬套严重磨损或偏磨。

2）气门调整螺钉松动或损坏。

3）气门摇臂推杆底平面磨损。

4）气门导管安装不正确，致使气门推杆顶弯或将气门摇臂顶裂。(www.xing528.com)

5）气门调整螺钉的球窝表面有不正常的磨损现象。

6）气门挺杆表面与配气凸轮存在着不正常的磨损。

7）气门摇臂与气门接触的圆弧面磨损严重。

8）装有减压起动装置的柴油机，当减压轴位置不正确时，也可使某一缸的气门间隙改变。

（11）研磨漏气的气门和气门座 凡是漏气的气门及气门座，均应进行研磨。传统的研磨方法是在气门研磨机上进行的，也可用橡皮碗形研磨工具吸住气门，人工使气门在座圈上来回转动，并上下敲击，以达到密封的目的，如图3-47所示。

图3-47 手工研磨气门及气门座

由于手工研磨功效低，在实际工作中，推荐使用手电钻研磨气门。使用手电钻研磨气门时，应掌握下列要点：

1）先用粗磨砂，后用细磨砂。在气门工作面上涂磨砂时，一定要将气门杆身装在布或软质物中，使磨砂不会进入气门导管内，以减少气门导管的磨损。这是因为手电钻高速运转，必然带来磨损速度加快。

2）钻夹头要夹紧。操作时应保持手电钻钻头垂直于气门顶，并把手电钻稍向上提，掌握好研磨时间。此外，还应经常检查气门工作面，并做密封性检查。

（12）铰削磨损的气门座圆锥面 气门座圆锥面有麻点或沟槽时，可用气门座铰刀进行修整。这种铰刀一副多把，按铰刀锥角来分，有30°、45°、75°和15°四种，而30°与45°铰刀又分为粗刃和细刃两种。要根据气门的锥角选用所用的铰刀。粗刃铰刀先铰，尔后改用细刃铰刀。铰削时全凭操作者的手势，不能铰偏，如图3-48所示。

图3-48 铰削气门座

维修时，如果发现气门与气门座的密封线位置偏上，可增大15°铰刀的修铰量。若密封线位置偏下，则需增大75°铰刀的修铰量。

（13）镶入气门座圈的方法及操作 镶入气门座圈的方法，有热镶和冷镶两种。热镶法是将气缸盖加热至180℃以上，再将气门座圈压入承孔。冷镶法则有两种形式，一种是用压力机或手锤，通过冲头将气门座圈压入或打入气门座圈的承孔中。图3-49是用手锤和冲头镶入气门座圈的示意图。用手锤打入时，要注意打正，用力不要过猛。当听到清脆的声音时，说明气门座圈的底平面已与承孔平面接触、镶实。495型、4135型柴油机均可采用这种办法。另一种冷镶法是先将气门座圈放在液态氮中冷缩，然后再用专用工具压入。WD615型柴油机一般采用这种办法。这是因为，WD615型柴油机的气门座圈外圈与气缸盖座圈承孔的配合为过盈配合，过盈量为－0.085～－0.036mm。如果在常温下直接装配，即会破坏正常的过盈量，在使用中会引起座圈松动脱落，发生事故。另外，常温下直接装配会使气门座圈变形较大，与气门导管的同轴度超限，此时，必将造成密封面与气门接触不好。

图3-49 用手锤安装气门座圈

采用液氮冷却装配的优点是：由于液氮温度低（可达－190℃左右），座圈外径收缩近0.20mm，因此，可以非常容易地将座圈装入气缸盖上的座圈承孔中，不会破坏其过盈配合。与此同时，座圈工作密封面与气门导管的同轴度也不会有太大的变化。再加上备件从正规厂家购置、本身加工精度高，因此，座圈工作面基本上不需要铰削，只需研磨即能保证其密封性。具体做法如下：

1）将清洗好的气门座圈放入一专用的保温容器内。若无专用的保温容器也可自制，即找一只小铁皮桶（或木板箱）并在外围包裹约20mm厚的保温材料，其密封性要好。

2）将液氮倒入容器内，加盖保温约10min。

3）用钳子取出气门座圈，放入气缸盖上的气门座圈承孔中即可。在操作过程中，要戴上手套，以免冻伤。

液氮一般化工气体厂有售，若采购不到液氮，可利用二氧化碳灭火器内的液态二氧化碳取代液氮，也可取得较好的效果。

其具体操作方法是：先在上述保温容器的盖上开一个能将灭火器喷射嘴插入的小孔，然后将灭火器喷射嘴插入此孔内。打开灭火器手轮阀门，使液压二氧化碳喷出冷却气门座圈。关闭灭火机手轮阀门，使气门座圈在保温容器内冷却约20min后，即可取出装用。操作时，动作应迅速，一定使气门座圈安装一次到位，以避免气门座圈恢复到常温而装配不到位的情况发生。另外，进行这项操作时也要戴手套，以防冻伤。

（14）气门导管与气门杆配合间隙的正常值 气门杆与气门导管的配合间隙，对于中、小型柴油机来说，进气门以0.03～0.07mm为宜，排气门以0.05～0.12mm为宜。它们的极限值则多以0.25mm为限。如果此间隙过大，即会引起漏气，使柴油机起动困难，功率下降。

气门杆与气门导管配合间隙的检测方法，在检修设备不足的情况下，可采用经验法测知。此时在气门杆上涂些润滑油后放入气门导管孔内，若气门能依靠自重缓慢下落，且用手将气门提起约10mm晃动时，没有明显松动感觉。然后，将放入导管内孔中的气门杆从上端快速提起，感觉到有一定的吸力。以上种种现象表明，配合间隙符合技术要求。否则，应更换气门导管。

更换气门导管的工作应在研磨气门座之前进行。这是因为气门座的加工，是根据气门导管的中心线来进行的。

（15）气门导管的作用 气门导管的作用是使气门上下运动有正确的方向，不至于左右摇摆，以保证气门能准确地落在气门座上，柴油机的气门导管有进气门导管和排气门导管两种类型。其主要区别是排气门导管在伸出排气管道的内壁面往往车削成一个台阶，其目的是避免排气门受热膨胀后卡死在气门导管内。气门导管若发生歪斜，就会漏气，使柴油机工作不正常。

（16）配气正时的检查和调整 柴油机各缸进排气门的开闭时刻，分别用曲轴相对于活塞行程上下止点的转角来表示，称为配气正时，也称配气相位。新型柴油机在使用维修中，一般不需要调整配气正时。但也有特殊的时候，例如，当换用不合格备件影响了柴油机功率发挥时，即要检查与调整配气正时。

保证柴油机配气正时的关键有两个：一是正时机构中各种齿轮的正确装配；二是各个齿轮的记号要对准对好。

1）正时机构中各种齿轮的正确装配。以6135型柴油机为例，齿轮的正确装配主要包括以下内容：一是在主动齿轮和传动齿轮及它们之间的传动惰轮上都有拆卸的螺孔，供拆装时使用，如图3-50所示；二是齿轮与轴之间为过渡配合，安装时需适当敲击，装入后应拧紧锁紧螺母，并装好锁紧垫片，否则不但影响配气和供油的正确性，而且会引起事故；三是注意甩油圈和锁紧螺母的安装方向，后者的外圆大倒角一面应靠甩油圈（即朝里）。

图3-50 配气齿轮的拆卸

2）各种齿轮记号一定要对准对好。柴油机型号，各齿轮上打的记号也不同。例如康明斯6BT5.9型柴油机齿轮系统，由喷油泵齿轮、凸轮轴齿轮、曲轴齿轮、机油泵齿轮、惰轮及空气压缩机齿轮组成。装配时，旋转曲轴，应使第1缸活塞处于压缩行程上止点，凸轮轴上“00”标记与曲轴上“0”标记对正。日本日野EC100型柴油机各齿轮上的记号为“1、2、3”等。安装时，需将曲轴齿轮上的标记“1”与中间齿轮上的标记“1”相对，凸轮轴齿轮的标记“2”应与中间齿轮上的标记“2”相对。

（17）废气涡轮增压采用涡流增压器的柴油机的优点 提高柴油机功率最有效的措施，是增加空气量和供油量。目前，汽车用、船舶用、铁路用柴油机多采用排气驱动的涡轮机拖动压气机，以提高进气压力，增加充气量，这一方法称为废气涡轮增压。柴油机采用废气涡轮增压，不仅可提高功率30％～100％，还可减小单位功率质量、缩小外形尺寸、降低燃油消耗。

（18）涡轮增压器的使用寿命 涡轮增压器采用柴油机主油道的润滑油，以压力的形式进行润滑。为确保涡轮增压器的使用寿命持久，应注意以下几点：

1）在柴油机润滑油压力建立以前，必须使柴油机保持在怠速状态，即起动后需怠速运转3～5min。若起动后立即加速，会使涡轮增压器在其轴承还来不及得到充分润滑的情况下就以最大转速工作，则轴承会因润滑不充分而损坏。

2）在柴油机停机之前，要使它的温度和转速逐步地从最大值降下来。这是因为涡轮增压器的工作转速和连续工作温度都比其他机件高。当柴油机在最大输出功率或最大转矩状态下工作时，涡轮增压器的转速和温度也会达到最大值。当柴油机在这一工作点突然停机时，即会使涡轮增压器过早损坏。为此，正确的做法是，在柴油机停机前怠速运转3～5min。

3）避免柴油机长时间怠速运转。这是因为，当增压器和压气机中气体压力过低或涡轮增压器轴的转速过低时，润滑油即会通过密封件渗漏到涡轮和压气机中。渗漏的润滑油虽不会造成机械损伤，但会弄脏叶轮。

4）更换增压器时或柴油机长期不使用，增压器内预存的润滑油很少，更换前或起动前必须向增压器内注入润滑油。若不做预润滑而起动柴油机，润滑油要进入增压器内需要1～2s，而增压器的转子在这1～2s内要达到2000～3000r／min。在这样高的转速下，转子及浮动轴承将因得不到良好的润滑而易造成早期磨损，缩短使用寿命。对涡轮增压器进行预润滑时，注入的润滑油不能太多，不可使润滑油浸没增压器。预润滑油量过多，易引起泄漏。

5）拆卸增压器时，要保持清洁。各管接头一定要用清洁的布堵塞时，防止杂物掉进增压器内损坏转子。维修时应注意不要碰撞叶轮，如果需要更换叶轮，应对其做动平衡试验。

6）在汽车行驶途中涡轮增压器发生故障，应及时检查、排除故障，恢复正常使用。若一时无法修复，可以拆掉涡轮增压器，将增压柴油机改为非增压柴油机继续运行使用。此时，由于采用自然吸气，柴油机动力性会有所下降，燃油消耗会有所增大。

在拆卸涡轮增压器时，应将柴油机气缸体上通往涡轮增压器的进、回油管分别用螺纹堵头堵塞，使机油压力腔不泄压，形成足够压力润滑各运动零部件。

（19）空气滤清器的作用 实践证明，性能良好的空气滤清器，其滤清效果可达99％以上。相反，当滤清器性能不好时，仅能分离出50％～70％的灰尘。将安装空气滤清器和不装空气滤清器的柴油机进行对比试验表明，安装了空气滤清器的柴油机，其活塞和气缸的磨损量比不安装空气滤清器的柴油机降低3～5倍，活塞环的磨损量降低8～10倍。不装空气滤清器的柴油机，第一道活塞环开口间隙可以增大到3mm以上，且柴油机的机油消耗率提高80％，曲轴箱内气体压力提高1.6倍，压缩行程终了时的气缸压力降低1.5％，功率降低2％～3％。

（20）空气滤清指示器功能检查 新一代车用柴油机大多装有空气滤清器指示器，以保证空气滤清器能得到及时维护。各种空气滤清器指示器的显示方式虽然略有差异，但基本结构和维护方法大同小异。

以解放CA1091K2汽车装用的6110型柴油机为例，它是利用空气滤清器的负压变化，来指示滤清器的堵塞程度的。当尘土堵塞了滤芯的孔眼，使滤芯的过滤阻力增大到一定限度时，指示器便会发出红色信号。此时，应及时取出滤芯进行维护。在清洗或更换滤芯后，再按下指示器按钮，使信号恢复原位。

检查这类型空气滤清器指示器的功能是否正常，可采用以下方法：

1）用嘴吸吮空气滤清器，如果红色信号立即出现，说明空气滤清器指示器功能正常。

2）将空气滤清指示器的进气口堵住，当柴油机转速在2000r／min左右时，如红色信号出现，表示其功能正常。

（21）油浴式空气滤清器的结构与维护 油浴式空气滤清器的结构如图3-51所示。维护时应在柴油机停机至少1h后才能进行。之所以如此要求，是希望使所有的机油从滤清器滤芯中滴尽。

滤芯可用柴油清洗，但清洗后应使柴油彻底滴干。清洗滤清器油池后，加注清洁机油时应使油位低于标志线。如果油加得太多，柴油机运转时机油将被吸入气缸内，有可能发生飞车事故。

另外，需强调的一点是，无论何种结构型式的空气滤清器，其各个安装部位均应保证密封。否则，未经滤清的尘土将直接进入气缸，导致气缸和活塞环的早期磨损。

（22）柴油机的进气管和排气管的维护 在维护进、排气管时，应首先清除内部的积炭和胶质。方法是使用钢丝刷或钝口锉刮除，也可将进、排气管放入化学溶液中浸泡2～3h，使积炭软化后再清除。化学溶液的配方为：每升水加氢氧化钠（俗称烧碱）25g、碳酸钠（纯碱）35g、水玻璃1.5g、液态肥皂25g。溶液温度为90～95℃。积炭被浸软清除后，再用水彻底冲洗，有可能的话再用压缩空气吹干。

清除消声器内部积炭时，应拆下消声器，用木锤轻轻敲击外壳，使积炭受振动而脱落。如果积炭过多，可拆开一端，用长柄钢丝刷清除，然后焊修装复。

进排气管如有裂纹，应采用气焊或电焊修复。管道内应清洁畅通，附有曲轴箱通风单向阀的，应将其清洗干净。装配平面的翘曲量，在全长范围测量，六缸柴油机不得超过0.50mm，四缸柴油机不得超过0.20mm。否则，应予以修磨或矫正。此外，进排气管的衬垫应完好，相互连接面应配合紧密，不得有漏气现象。

对于在进、排气支管上装有预热装置的柴油机，当需要按季节调整位置时，应先拧松预热调整板上的固定螺钉，再按季节调整到夏季或冬季位置，然后将螺钉固定，即可正常使用。

图3-51 油浴式空气滤清器的结构

1—油池 2—滤芯 3—空气滤清器盖 4—翼形螺母 5—油面记号 6—机油

（23）柴油机排气管窜火的原因 排气管窜火一般表现为：在柴油机工作时，排气管被烧红，有时还会发现排气管向外冒出一串串的火星。这是排气管内温度很高，气缸内未完全燃烧的油雾进入排气管后，遇到空气引起燃烧造成的。其主要原因为，大多与气门漏气、排气门弹簧技术状况不良、配气不对或零件配合间隙有误差、调速器工作不良等因素有关。一一查找，应该能解决问题。

（24）清洁纸质空气滤清器 纸质空气滤清器的滤芯采用微孔滤纸，清洁时不能用水或油，防止油水浸染滤芯。正确的清洁方法有两种：一种是轻拍法，即将纸滤芯从壳中取出，轻轻拍打纸滤芯端面，使灰尘脱落，但不得敲打滤芯外表面，以防止损坏滤纸，降低滤清效果；另一种是吹除法，即用压缩空气从滤芯内部向外吹，将灰尘吹净。滤芯被损，则应及时换用新件。

（25）气门头折断的原因 气门头部折断是气门损坏的一种形式。它多发生在气门杆头部向杆部过渡的部分，即热负荷最大的位置。图3-52所示是气门头折断后捣碎活塞顶部的实物图。

图3-52 气门头折断后捣碎活塞顶部

实践证明，气门和配气机构参数选择不当，以及装配操作工艺不正确，是导致气门头折断，进而捣碎活塞顶部的主要因素。具体原因，归纳如下：

1）气门锁片脱落。气门锁片自行脱落，一般是气门摇臂引起的。通常，有以下几种可能：

①气门锁片的外圆锥面与气门弹簧上座的内锥孔配合不好，以致气门组件安装后，气门杆沉入弹簧上座内或伸出不足，造成气门摇臂头与气门弹簧上座接触，即有可能引起气门锁片在使用中自行脱落。

②拆装混乱、互不配套。制造气门锁片时，锁片的内外锥面通常是以一个基准面加工的，因而零件的同轴度较高，且无互换性。如果在维护中拆卸混乱，又任意选用装配，其结果必然破坏配合精度，使气门锁片与气门杆不能良好配合。

2）气门导管严重磨损或安装不当。气门导管严重磨损，超过极限值，气门座虽经过铰磨却难以保证气门杆与气门导管同轴。气门摇臂工作时，工作面呈弧线运动于气门尾端，迫使气门小头尾端向气门摇臂座方向倾斜，气门大头则向另一端倾斜，气门杆身紧靠气门导管下方，直至气门杆最后被折断。气门导管磨损量越大，气门杆所受的内折力也随之增加，因而也越容易折断。

气门导管的更换，往往是在导管内径与气门杆外径配合间隙过大的情况下进行的。安装气门导管时，若用手锤将气门导管打入座孔中，则其内径常由于捶击而变形，破坏与气门杆的配合间隙，易引起气门杆咬死在气门导管内。当气门在开启状态下卡死在活塞顶部时，就会剧烈地敲击气门头部。经过反复敲击，即易引起气门杆弯曲。进一步发展下去，即有可能在活塞上行时，使气门杆或头部被活塞顶断而落入气缸。此时活塞顶部，也有被捣碎的危险。

同样道理，气门导管压入气缸盖上的导管孔后，应该有一段伸出气缸盖上平面。以485型柴油机为例，要求进气门导管伸出10mm，排气门导管伸出15mm。X4105型柴油机的进排气门导管，则要求伸出19mm。若气门导管装入过深，则气门升起时气门弹簧座或气门锁片就容易碰到气门导管下端，因而造成气门掉入气缸的可能性就大大增加。所以，气门导管与气缸盖上导管孔的过盈配合，一般采用压入法为好。若采用捶入，则应在气门导管的被捶处垫以铜棒或木块。

3）气门摇臂及衬套严重磨损。若进气摇臂圆弧面严重磨损，则呈倾斜形的圆凹坑。与此同时，若气门摇臂衬套的磨损量也超过极限规定值，则必然导致气门小头有可能卡滞在气门摇臂圆弧面的凹坑内，并使气门杆受到弯矩作用。加之衬套松旷，正常传动被破坏，经过多次循环应力的作用，就易引起气门杆的折断。

4）气门座圈脱落。更换气门座圈时，必须使气门座圈与气缸盖上的座孔保持过盈配合。以485型柴油机为例，进气门没有气门座圈，直接与与缸盖上的气门座孔相配合。而排气门座圈是用硅铬钢制成，过盈量为0.073～0.125mm。安装时要求将气缸盖在机油中加热至80～100℃，并将排气门座圈经固体二氧化碳或其他低温方法冷却后，迅速压入气缸盖上的座孔内。其目的在于，使座圈的外径因受冷而收缩变小，减小装配时的过盈量，从而避免装配时将配合表面擦伤拉毛。若将座圈在常温下敲压入座孔内，即有可能发生气门座圈脱落，打烂活塞的事故。

5）气门凹陷度不当。以索菲姆8140型柴油机为例，气门头工作锥面与气门座圈研磨及装配后，气门头上平面与气缸盖平面之间的凹陷量应为1～1.4mm。而135系列柴油机，要求此值为1.45～2.25mm；102系列柴油机，则要求此值为0.8～1.2mm；485型柴油机，要求此值为0.25～0.55mm。凹陷量不足，即有可能引起气门头与活塞顶的接触和碰撞。

6）正时齿轮传动位置存在误差。为了保证配气正时，装配柴油机正时齿轮时必须将齿轮之间的记号对正。一个现实问题是，柴油机长期使用后，可能发生齿轮记号模糊不清的情况。此时若安装方法不当，以致正好装错一个齿的位置，或者正时同步带出现爬齿现象，都会导致气门头和活塞顶部的接触和撞击。此外，若柴油机配气正时齿轮键槽严重磨损，凸轮轴键槽磨松呈倒八字形，而自制的键又比规定的键窄许多。这样一来，当柴油机处于小油门空转、且转速变化不大的情况下，键尚能居于槽中间位置，配气相位无明显变化。当柴油机突然加速、减速，以致转速频繁变化时，在凸轮轴惯性力的作用下，键在槽中松动，正时齿轮使配气相位发生变化，也有可能造成气门头撞击活塞顶。

7）曲轴连杆轴瓦间隙不当。以索菲姆8140型柴油机为例，曲轴连杆轴颈与轴瓦的间隙规定为0.027～0.059mm。此间隙不宜过大或过小，过大的间隙若在连杆轴瓦磨损的情况下空旷运转，再与其他因素组合在一起，在活塞连杆组件向上运行的过程中即会增大气门头与活塞顶面碰撞的概率。新型柴油机普遍使用装配轴瓦，在曲轴无法修磨的情况下，更要注意保持轴瓦间隙符合要求。

8）减压机构调整不当。以485型柴油机为例，设有减压机构的目的是便于起动。由于其压缩比较高，故当活塞行至上止点时，其顶部与气缸盖底平面的距离很小。因此，调整减压机构间隙时，稍有不当，也有可能使活塞顶面与气门头相碰撞。按要求，该机排气门被减压轴螺钉顶开的数值应为0.6mm。

调整减压机构时，必须按规定要求进行。若无资料可查，应以既能使柴油机减压至气缸无压缩力，又不碰活塞顶面为原则。检查方法是，先转动曲轴使气门处于关闭状态，这时气门因受气门弹簧的作用而紧密地贴合在其座上，而气门摇臂则是松动的；随后，扳动减压手柄，使其处于减压位置；观察气门是否能够被压下1～1.5mm。如果没有压下气门或压下的数值很小，则说明减压机构没有发挥作用。