转角法调DEUTZ发动机气门间隙

孙义波+孙强+苏欣
摘要为了避免发动机维修时调整气门间隙对塞尺等工具的依赖,提高缺少塞尺等工具情况下的装配精度,利用配气机构的特点制定了新的调整气门间隙方法。本文对气门间隙调整的转角法进行理论阐述。
关键词气门间隙转角法摇臂比
1气门调整的现状
气门间隙是发动机可靠稳定运行的最重要的间隙之一。发动机工作时,气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或者间隙过小,则在热态下,气门及其传动机构膨胀势必会引起气门关闭不严,造成气门漏气、活塞撞气门等,甚至无法启动。如果发动机长时间运行后不进行保养,气门间隙过大,进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的实际开启高度,改变了正常的配气相位,就会使发动机因进气不足、排气不净而功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快,噪声增大。因此,冷态装配时调节气门机构使之产生一定间隙是下置凸轮轴式配气机构必须采用的一种补偿手段。调节气门间隙也是下置凸轮轴发动机维修保养的重要环节。
常见的气门间隙调整方式如图1所示,需要调节摇臂后的调节螺钉,使气门压到预定好的塞尺上,保证气门间隙的准确。这种调节方法精确度高,但是也有很多条件的限制,主要的限制有以下两方面:
(1)该种方法对塞尺有严重的依赖,没有塞尺就无法进行。因而在社会服务中常常会遇到靠听气门敲击的响声调整气门间隙的情况,这种方法并不准确,经常会带来一些问题。
图1常规气门调节图2BFM2012机型摇臂(2)DEUTZ BFM2012系列机型由于结构的设计特点(如图2),塞尺过大无法折弯塞入气门与摇臂之间,勉强塞进塞尺,也无法避免塞尺的倾斜,造成误差。
2转角法调气门间隙原理
转角法调气门间隙是利用传动机构和螺纹的特性调节气门间隙的方法。主要原理是利用传动机构的尺寸关系进行调整,主要用到的传动关系有调节螺栓螺距与调节螺栓升程的关系和摇臂调整螺钉与摇臂头之间的运动关系:
(1)利用螺纹的螺距与转角之间的关系控制调节螺钉的行程。例如螺距为P的螺栓,调节螺钉升程与螺栓转角的关系公式,见图3。
图3螺距示意图h=α/360·P (1)
式中α—螺栓旋转角度;
P—调整螺钉螺距。
(2)调节螺钉与气门之间是通过摇臂传动的,围绕摇臂轴做旋转运动,是一种杠杆运动,在运动的过程中摇臂的气门端与调节螺钉端的传动比是不断变化的,气门开始运动时,由于调整气门间隙时摇臂的摆角很小,将近似认为摇臂的调节螺钉与摇臂头部的传动比是不变的理想状态,见图4,这个比例一般称为摇臂比C。利用相似三角形的原理可得出调节螺钉升程变化h时的摇臂头部位移公式(2)。
图4原理示意图
h2=h·L2/L1 =h·C(2)
(3)根据公式(1)、(2)可以得出
h2=α/360·P·L2/L1
气门升程的公式可以简化为:
h2=α/360·P·C (3)
由公式(3)即可以算出气门升程h2与调节螺钉旋转角度的关系。在不了解机型设计尺寸的时候,摇臂比C可以根据测量的结果近似给出。
3转角法的要点
转角法是一种利用螺距调整气门间隙非直接的调整方法,因此,为了保证转角法的准确,必须找到准确的基准位置。因此我们将转角法分成三个步骤:
(1)找零基准:即将调节螺钉调节至气门与摇臂之间零间隙,调整零间隙的时候感到摇臂压紧即可,不要用力过大,因为推杆具有一定的刚度,用力大会导致推杆弹性弯曲,调整完毕后会发生推杆回弹,间隙小于调整值。
(2)调节:利用公式(3)指定的规范,通过旋转调节螺钉的角度使气门间隙达到规范值。
(3)验证:制定规范后进行验证性装配试验,会使调整结果更加准确。
4结束语
根据DEUTZ的摇臂的摇臂比和调节螺钉螺距等相关尺寸,我们制定了DEUTZ的BFM2012和BFM1013系列柴油机的气门调整规范。见下表:表气门间隙转角规范
摇臂比螺距/mm进气门间隙
/mm/角度/°排气门间隙
/mm/角度/°BFM2012/BFM10131.51(0.30±0.05)/(72°±12°)(0.5±0.05)/(120°±12°)TCD20131.51(0.35±0.05)/(84°±12°)(0.45±0.05)/(108°±12°)经过大量装配实践证明,该转角法规范简单有效,用这种调整方法进行维修和保养基本上可以保证DEUTZ系列产品气门间隙在规范要求的范围内。其他同类配气机构机型也可以制定类似的规范,突破塞尺等方面的限制。
参考文献:
[1]陈家瑞.汽车构造(上册)[M].机械工业出版社,2009:90-92.
[2]史绍熙.柴油机设计手册(中)[M].中国农业出版社,1984:20-26.
[3]李忠庆.利用气门间隙调整螺钉转角调整195柴油机气门间隙[J].农业机械,2012(11):110.(04)
摘要为了避免发动机维修时调整气门间隙对塞尺等工具的依赖,提高缺少塞尺等工具情况下的装配精度,利用配气机构的特点制定了新的调整气门间隙方法。本文对气门间隙调整的转角法进行理论阐述。
关键词气门间隙转角法摇臂比
1气门调整的现状
气门间隙是发动机可靠稳定运行的最重要的间隙之一。发动机工作时,气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或者间隙过小,则在热态下,气门及其传动机构膨胀势必会引起气门关闭不严,造成气门漏气、活塞撞气门等,甚至无法启动。如果发动机长时间运行后不进行保养,气门间隙过大,进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的实际开启高度,改变了正常的配气相位,就会使发动机因进气不足、排气不净而功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快,噪声增大。因此,冷态装配时调节气门机构使之产生一定间隙是下置凸轮轴式配气机构必须采用的一种补偿手段。调节气门间隙也是下置凸轮轴发动机维修保养的重要环节。
常见的气门间隙调整方式如图1所示,需要调节摇臂后的调节螺钉,使气门压到预定好的塞尺上,保证气门间隙的准确。这种调节方法精确度高,但是也有很多条件的限制,主要的限制有以下两方面:
(1)该种方法对塞尺有严重的依赖,没有塞尺就无法进行。因而在社会服务中常常会遇到靠听气门敲击的响声调整气门间隙的情况,这种方法并不准确,经常会带来一些问题。
图1常规气门调节图2BFM2012机型摇臂(2)DEUTZ BFM2012系列机型由于结构的设计特点(如图2),塞尺过大无法折弯塞入气门与摇臂之间,勉强塞进塞尺,也无法避免塞尺的倾斜,造成误差。
2转角法调气门间隙原理
转角法调气门间隙是利用传动机构和螺纹的特性调节气门间隙的方法。主要原理是利用传动机构的尺寸关系进行调整,主要用到的传动关系有调节螺栓螺距与调节螺栓升程的关系和摇臂调整螺钉与摇臂头之间的运动关系:
(1)利用螺纹的螺距与转角之间的关系控制调节螺钉的行程。例如螺距为P的螺栓,调节螺钉升程与螺栓转角的关系公式,见图3。
图3螺距示意图h=α/360·P (1)
式中α—螺栓旋转角度;
P—调整螺钉螺距。
(2)调节螺钉与气门之间是通过摇臂传动的,围绕摇臂轴做旋转运动,是一种杠杆运动,在运动的过程中摇臂的气门端与调节螺钉端的传动比是不断变化的,气门开始运动时,由于调整气门间隙时摇臂的摆角很小,将近似认为摇臂的调节螺钉与摇臂头部的传动比是不变的理想状态,见图4,这个比例一般称为摇臂比C。利用相似三角形的原理可得出调节螺钉升程变化h时的摇臂头部位移公式(2)。
图4原理示意图
h2=h·L2/L1 =h·C(2)
(3)根据公式(1)、(2)可以得出
h2=α/360·P·L2/L1
气门升程的公式可以简化为:
h2=α/360·P·C (3)
由公式(3)即可以算出气门升程h2与调节螺钉旋转角度的关系。在不了解机型设计尺寸的时候,摇臂比C可以根据测量的结果近似给出。
3转角法的要点
转角法是一种利用螺距调整气门间隙非直接的调整方法,因此,为了保证转角法的准确,必须找到准确的基准位置。因此我们将转角法分成三个步骤:
(1)找零基准:即将调节螺钉调节至气门与摇臂之间零间隙,调整零间隙的时候感到摇臂压紧即可,不要用力过大,因为推杆具有一定的刚度,用力大会导致推杆弹性弯曲,调整完毕后会发生推杆回弹,间隙小于调整值。
(2)调节:利用公式(3)指定的规范,通过旋转调节螺钉的角度使气门间隙达到规范值。
(3)验证:制定规范后进行验证性装配试验,会使调整结果更加准确。
4结束语
根据DEUTZ的摇臂的摇臂比和调节螺钉螺距等相关尺寸,我们制定了DEUTZ的BFM2012和BFM1013系列柴油机的气门调整规范。见下表:表气门间隙转角规范
摇臂比螺距/mm进气门间隙
/mm/角度/°排气门间隙
/mm/角度/°BFM2012/BFM10131.51(0.30±0.05)/(72°±12°)(0.5±0.05)/(120°±12°)TCD20131.51(0.35±0.05)/(84°±12°)(0.45±0.05)/(108°±12°)经过大量装配实践证明,该转角法规范简单有效,用这种调整方法进行维修和保养基本上可以保证DEUTZ系列产品气门间隙在规范要求的范围内。其他同类配气机构机型也可以制定类似的规范,突破塞尺等方面的限制。
参考文献:
[1]陈家瑞.汽车构造(上册)[M].机械工业出版社,2009:90-92.
[2]史绍熙.柴油机设计手册(中)[M].中国农业出版社,1984:20-26.
[3]李忠庆.利用气门间隙调整螺钉转角调整195柴油机气门间隙[J].农业机械,2012(11):110.(04)
摘要为了避免发动机维修时调整气门间隙对塞尺等工具的依赖,提高缺少塞尺等工具情况下的装配精度,利用配气机构的特点制定了新的调整气门间隙方法。本文对气门间隙调整的转角法进行理论阐述。
关键词气门间隙转角法摇臂比
1气门调整的现状
气门间隙是发动机可靠稳定运行的最重要的间隙之一。发动机工作时,气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或者间隙过小,则在热态下,气门及其传动机构膨胀势必会引起气门关闭不严,造成气门漏气、活塞撞气门等,甚至无法启动。如果发动机长时间运行后不进行保养,气门间隙过大,进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的实际开启高度,改变了正常的配气相位,就会使发动机因进气不足、排气不净而功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快,噪声增大。因此,冷态装配时调节气门机构使之产生一定间隙是下置凸轮轴式配气机构必须采用的一种补偿手段。调节气门间隙也是下置凸轮轴发动机维修保养的重要环节。
常见的气门间隙调整方式如图1所示,需要调节摇臂后的调节螺钉,使气门压到预定好的塞尺上,保证气门间隙的准确。这种调节方法精确度高,但是也有很多条件的限制,主要的限制有以下两方面:
(1)该种方法对塞尺有严重的依赖,没有塞尺就无法进行。因而在社会服务中常常会遇到靠听气门敲击的响声调整气门间隙的情况,这种方法并不准确,经常会带来一些问题。
图1常规气门调节图2BFM2012机型摇臂(2)DEUTZ BFM2012系列机型由于结构的设计特点(如图2),塞尺过大无法折弯塞入气门与摇臂之间,勉强塞进塞尺,也无法避免塞尺的倾斜,造成误差。
2转角法调气门间隙原理
转角法调气门间隙是利用传动机构和螺纹的特性调节气门间隙的方法。主要原理是利用传动机构的尺寸关系进行调整,主要用到的传动关系有调节螺栓螺距与调节螺栓升程的关系和摇臂调整螺钉与摇臂头之间的运动关系:
(1)利用螺纹的螺距与转角之间的关系控制调节螺钉的行程。例如螺距为P的螺栓,调节螺钉升程与螺栓转角的关系公式,见图3。
图3螺距示意图h=α/360·P (1)
式中α—螺栓旋转角度;
P—调整螺钉螺距。
(2)调节螺钉与气门之间是通过摇臂传动的,围绕摇臂轴做旋转运动,是一种杠杆运动,在运动的过程中摇臂的气门端与调节螺钉端的传动比是不断变化的,气门开始运动时,由于调整气门间隙时摇臂的摆角很小,将近似认为摇臂的调节螺钉与摇臂头部的传动比是不变的理想状态,见图4,这个比例一般称为摇臂比C。利用相似三角形的原理可得出调节螺钉升程变化h时的摇臂头部位移公式(2)。
图4原理示意图
h2=h·L2/L1 =h·C(2)
(3)根据公式(1)、(2)可以得出
h2=α/360·P·L2/L1
气门升程的公式可以简化为:
h2=α/360·P·C (3)
由公式(3)即可以算出气门升程h2与调节螺钉旋转角度的关系。在不了解机型设计尺寸的时候,摇臂比C可以根据测量的结果近似给出。
3转角法的要点
转角法是一种利用螺距调整气门间隙非直接的调整方法,因此,为了保证转角法的准确,必须找到准确的基准位置。因此我们将转角法分成三个步骤:
(1)找零基准:即将调节螺钉调节至气门与摇臂之间零间隙,调整零间隙的时候感到摇臂压紧即可,不要用力过大,因为推杆具有一定的刚度,用力大会导致推杆弹性弯曲,调整完毕后会发生推杆回弹,间隙小于调整值。
(2)调节:利用公式(3)指定的规范,通过旋转调节螺钉的角度使气门间隙达到规范值。
(3)验证:制定规范后进行验证性装配试验,会使调整结果更加准确。
4结束语
根据DEUTZ的摇臂的摇臂比和调节螺钉螺距等相关尺寸,我们制定了DEUTZ的BFM2012和BFM1013系列柴油机的气门调整规范。见下表:表气门间隙转角规范
摇臂比螺距/mm进气门间隙
/mm/角度/°排气门间隙
/mm/角度/°BFM2012/BFM10131.51(0.30±0.05)/(72°±12°)(0.5±0.05)/(120°±12°)TCD20131.51(0.35±0.05)/(84°±12°)(0.45±0.05)/(108°±12°)经过大量装配实践证明,该转角法规范简单有效,用这种调整方法进行维修和保养基本上可以保证DEUTZ系列产品气门间隙在规范要求的范围内。其他同类配气机构机型也可以制定类似的规范,突破塞尺等方面的限制。
参考文献:
[1]陈家瑞.汽车构造(上册)[M].机械工业出版社,2009:90-92.
[2]史绍熙.柴油机设计手册(中)[M].中国农业出版社,1984:20-26.
[3]李忠庆.利用气门间隙调整螺钉转角调整195柴油机气门间隙[J].农业机械,2012(11):110.(04)
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