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汽车发动机故障分析:详解气门间隙与气门弹簧

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:气门间隙过小,将引起气门早开迟闭,气门关闭不严;气门间隙过大则充气不足,排气不畅,功率下降。柱塞的总行程范围一般为3~4mm,通常出厂时柱塞处于挺杆内腔的中间,因此,气门杆高度的变动量大于1.5~2mm就使气门不能与气门座贴合。这样气门与气门座之间的间隙最容易引起气门烧蚀。如果排气门导管出现严重磨损,还应对相应的气门弹簧进行细致的检查。高温废气会沿着排气门导管上窜,从而对排气门弹簧进行加热,使其弹力下降。

汽车发动机故障分析:详解气门间隙与气门弹簧

气门间隙过小,将引起气门早开迟闭,气门关闭不严;气门间隙过大则充气不足,排气不畅,功率下降。因为气门主要通过气门导管和气门座处散热,气门间隙变小后,不能产生足够的冷却效果,气门会损坏。

采用液力挺杆的发动机通常不需要调整气门间隙,但应注意的是,安装前应检查气门杆高度(图3-57)。液力挺杆可通过柱塞在挺杆柱塞孔中的移动对气门杆高度进行补偿。柱塞的总行程范围一般为3~4mm,通常出厂时柱塞处于挺杆内腔的中间,因此,气门杆高度的变动量大于1.5~2mm就使气门不能与气门座贴合。

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图3-56 奥迪A3 Sportback 2.0T FSI发动机的平衡轴机构

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图3-57 检查气门杆尾端距缸 盖上平面的高度

气门锥面的光磨、气门座的铰削会使气门向气门杆尾端方向移动,使气门杆高度变化。

对采用下置凸轮轴、液力挺杆的发动机,如果气缸盖下平面修整过量,也会导致气门不能与气门座贴合,从而出现怠速抖动的现象。此时,你可能会明白为什么有的发动机在大修后热车怠速发抖、个别缸工作不良了。因为大修进行了气门锥面的光磨、气门座的铰削以及气缸盖下平面的光削,使个别气门轻微漏气。此时,你可把各缸活塞分别摇到压缩上止点,用手指捏住这缸的气门推杆,应能轻轻转动,如阻力很大就说明对应的气门已不能全闭了。一般要磨削该气门的尾端部,也可将推杆稍稍磨短零点几毫米,问题便得以解决。

正常情况下,机油压力对液力挺杆内柱塞产生的推力远小于气门弹簧的弹力,但当气门杆高度变化时,气门弹簧安装高度也发生变化,同时机油压力因限压阀卡死而过高时,气门就可能变得不密封了。(www.xing528.com)

有些发动机采用了强制式气门旋转机构,以确保气门边缘各处温度相等。由于排气门温度更高,所以很多发动机只在排气门上装有气门旋转机构,安装时请不要装错。

气门弹簧弹力过小会造成高速时气门漂浮(在高速时气门处于打开状态,而不是随凸轮轴的转动而开闭)。这样气门与气门座之间的间隙最容易引起气门烧蚀。气门漂浮甚至还可能造成气门头部与活塞碰撞、气门头弯曲或断裂,或者引起活塞破裂。

气门弹簧变软会影响传热,这将损坏气门锥面。气门弹簧弹力过小会使气门在气门座上跳动(落座反跳),因而还会加速气门座的磨损。弹力过小时,气门弹簧的端部常常发生磨损。任何一个装到气缸盖上后仍用手感到松软的弹簧都应该更换。气门弹簧垂直度误差太大会造成气门导管严重的不均匀磨损。

如果排气门导管出现严重磨损,还应对相应的气门弹簧进行细致的检查。高温废气会沿着排气门导管上窜,从而对排气门弹簧进行加热,使其弹力下降。这种弹力下降的排气门弹簧比其他弹簧要短。排气门导管的磨损会使曲轴箱压力升高。

对于目前很多发动机上使用的滚子式气门摇臂(图3-58、图3-59)来说,有的发动机在气门卡滞的情况下,气门间隙过大,甚至可能会从气门间隙自动补偿器(液压式气门间隙自动调整器)上脱落下来,掉在旁边,此时气门无法开闭,气缸无法工作,如继续使用,气门在随后的工作时可能逐渐回位。这时如果检测气缸压力,气缸压力仍有可能符合标准,这给我们诊断故障带来一定难度,所以当检查各缸点火、喷油、气缸压力正常但某缸仍存在工作不良时,应拆下气门室盖检查气门间隙等。还有,如果气门摇臂中的滚子轴承磨损严重,将导致在发动机工作时气门开启升程太小且气门晚开早关,使发动机进气不足或排气不畅等,有时无法形成可燃烧的混合气,致使发动机单缸失火,发动机抖动、动力下降。这对于带有可变气门升程装置的发动机来说,怠速及低速时故障现象可能更明显,因为低速时可变气门相位及气门升程装置使气门工作在小的气门持续角及小的升程状态。

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图3-58 采用滚子式气门摇臂的配气机构

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