康明斯K19發動機氣門間隙與噴油器的調整

 

摘要：氣門間隙及噴油器間隙是康明斯發動機需要調整的重要內容之一，調整不當會造成發動機工作不正常甚至損壞。若氣門間隙過大，促使進、排氣門遲開、早關，導致進、排氣的時間變短，引起進氣不足、排氣不凈，不能充分吸進混合氣及排出廢氣，致使柴油機的動力型和經濟型下降，同時使各零件之間的撞擊與磨損加劇，噪聲增大，且會發出“嗒、嗒”的撞擊聲；若氣門間隙過小，則會使氣門關閉不嚴，既氣門不能嚴密閉塞，致使混合氣泄漏，導致柴油機動力減少，功率下降，油耗增加，浪費燃料，發動機過熱，甚至還會使氣門與氣門座的工作面燒壞。噴油器間隙過大噴油時間晚、噴油量少甚至不噴油；若過小，輕者推桿頂彎，重者噴油器油杯頂壞。

 

一、氣門間隙和噴油器間隙簡介

 

1、進、排氣門間隙

      進、排氣門頭部位于燃燒室內，而排氣門整個頭部又位于排氣通道內，發動機工作時，受高溫影響，氣門、氣門桿及其相關零件受熱膨脹。由于零件都是剛性體，冷態時各零件之間沒有間隙，氣門傳動組受熱膨脹后氣門出現間隙。故而氣門桿與挺桿之間應留有適當的間隙。

      排氣門的間隙，由于受熱膨脹的緣故，比進氣門更大。康明斯K19型柴油機一般進氣門間隙在0.36mm，排氣門間隙在0.69mm。但是其他品牌或者其他機型通常異于這些規格，比如進氣門間隙在0.20mm到0.25mm之間。排氣門一般在0.29mm到0.35mm之間。進氣門間隙在0.2mm到0.4mm之間，排氣門一般在0.3mm到0.5mm之間。

 

圖1 氣門間隙示意圖

圖2 氣門間隙調整的配合間距

 

2、噴油器間隙

     康明斯K19型發動機采用PT低壓燃油泵（最大供油壓力為2MPa）。PT燃油泵將一定的流量和壓力的燃油輸送至PT噴油器，PT噴油器將低壓燃油升壓霧化，最終為發動機提供的動力。PT噴油器受到噴油器搖臂推動力作用而供油，故噴油器和搖臂之間需留適當間隙。

     使用PT燃油系統的康明斯柴油發動機，其噴油器行程調整的方法一般有兩種，一種是扭矩法，另一種是千分表法。這兩種方法在調整時每缸都需要對記號，比較麻煩，一旦遇到皮帶輪上某些記號模糊不清時，還會引響調整數據的準確。因此，必須要掌握其準確的調整參數及方法。

 

圖3 PT噴油器連接圖

圖4 柴油機氣門間隙行程法標記

 

二、調整方法及步驟

 

      發動機在冷態下進行調整，拆下曲軸箱通風管，拆下16個螺栓及隔震墊，拆下搖臂室蓋及襯墊，每個發動機氣缸上有3個搖臂，中間為噴油器搖臂，其余是氣門搖臂，一般較大的搖臂為排氣門，較小的搖臂為進氣門。氣門調整標準：氣門完全關閉，既氣門挺桿處于凸輪軸的基圓位置。康明斯K19型發動機冷車調整時要求進氣門間隙為0.36mm，排氣門間隙為0.69mm。

1、搖臂間隙調整

      一般采用逐缸對記號調整，要對應正確的曲軸角位置，通過盤車工具驅動皮帶輪盤帶動發動機曲軸轉動（不可用風扇轉動發動機），皮帶輪盤上在不同位置鑄有A、B、C共3點標識，分別表示各自調整位置，當皮帶輪上的A標記與齒輪室蓋上的箭頭對準，在這個位置上5缸的兩個氣門搖臂都是可以自由活動的。如5缸氣門未關閉，則2缸氣門是關閉，可調整2缸的氣門搖臂。

2、氣門間隙的調整

      松開第5缸鎖緊螺母并退出調整螺釘。在搖臂和橫臂蓋之間塞入規定厚度的厚薄規，一手拉動厚薄規同時轉動調整螺釘，直到厚薄規稍微收到阻力為止（進氣門間隙調整至0.36mm，排氣門間隙調整至0.69mm）。調整妥當之后，厚薄規插到氣門間隙中央，調整螺釘保持不動，擰緊固定螺帽鎖緊調整螺釘。鎖好螺釘后，再用厚薄規重新測量氣門間隙，因為可能在鎖緊時無意轉動了螺釘，使氣門間隙改變，應重新調整至正確。如果測量結果超出了技術規格，則以測量的同樣順序來調整氣門間隙。其具體步驟如下：

 注：排氣門都處于每只氣缸蓋的前方。

圖5 塞尺插入搖臂和橫臂蓋的間隙

圖6  擰緊氣門間隙的調整螺釘

 

3、噴油器間隙的調整

      康明斯K19型發動機屬于六缸水冷直列式四沖程柴油機，先確定發動機采用的是鑄鐵搖臂室還是鋁搖臂室。

      一般調整方法采用零間隙法，也稱為扭矩法。發動機從水箱端看去，順時針工作順序為：1-5-3-6-2-4。此時按工作順序調整5缸下一缸既3缸的噴油器，松開噴油器調整螺釘上的鎖緊螺母，用起子或者一端帶梅花套的搬手，旋轉調整螺釘將噴油器的柱塞推送到底3～4次，排出燃油，轉動調整螺釘，讓其底部正好接觸到柱塞頂部，并注意柱塞到底時不可用力過大，退出調整螺釘二個六角面（120°)。屏住調整螺釘并擰緊螺母（扭矩為61N.m）。具體步驟如下：

4、依次調整剩余間隙

      調整完A點氣門和噴油器間隙后，轉動盤車工具驅動皮帶輪到B點標記與齒輪室蓋上的箭頭對準，按“調整順序表”列的對應噴油器搖臂和氣門間隙。以此類推，使曲軸共轉兩周，調整6個點，調整完所有搖臂。復查所有螺母擰緊力矩是否正確以免遺漏未擰緊螺母，裝回搖臂室蓋及襯墊，按順序擰緊搖臂室蓋螺栓（扭矩為15N.m）。調整順序如表1所示。

表1    調整順序表

 

5、調整氣門間隙應注意的問題

（1）不同結構的發動機，其進、排氣門的排裂不一定相同，調氣門前應辨認清楚。

（2）對好標識后，確認是在壓縮上止點還是在排氣上止點。

（3）相同缸數的發動機，若工作順序不相同，則氣門調整的順序也不相同。

（4）不同型號的發動機氣門間隙不同；同型號發動機在冷態和熱態的氣門間隙不同；同型號發動機進氣門和排氣門間隙也不同。調整時要按維修手冊提供標準進行調整。

（5）所有的間隙調整好以后，應仔細檢查，確保每個間隙完全符合標準要求。待間隙完全符合要求后，裝好氣缸蓋罩。

 

總結：

      康明斯柴油機的PT燃油系統與一般柱塞泵式燃油系統不同，用戶在操作和維修時應特別引起注意。根據筆者經驗，這里介紹一下該機常見的噴油器柱塞壓力和氣門間隙的簡易調整法。噴油器的柱塞壓力是指噴油器噴油終了時柱塞對油嘴錐形座的壓緊力；氣門間隙指進排氣門全閉時，搖臂前端與丁字壓板上平面的間隙。調整時可采用扭矩法和行程法兩種方法調整，這是一項技術性較強的工作，如調整扭矩(行程)過大，使柱寒壓力過大，傳動機構將承受一個很大的壓力，從而加速機件的磨損，嚴重時還可使油嘴頭座脫落；如調整扭矩(行程)過小，使柱塞壓力過小，燃燒氣體就會進入油嘴頭，形成積炭燒傷油嘴，同時還可導致供油增多，噴油滯后等現象，因此操作人員一定要認真檢查和調整柱塞壓力。

 

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