一、道依茨发动机气门和导管的重要作用
(一)道依茨发动机气门导管的导向作用
在道依茨发动机的运行过程中,气门导管起着至关重要的导向作用。它能够精准地为气门的运动提供导向,使得气门可以按照既定的轨迹做往复直线运动。要知道,气门在发动机工作时需要频繁地开启和关闭,其运动的准确性对于整个发动机的正常运转来说是极为关键的。就如同火车需要铁轨来确保行驶方向一样,气门也依赖气门导管所提供的导向,才能准确无误地与气门座圈正确贴合。只有二者能够正确贴合,才能保证发动机在进气和排气的环节不出差错,为后续的燃烧等一系列工作打下良好基础,这可以说是发动机正常工作的一个基础前提条件。如果气门导管无法有效地发挥导向作用,那么气门的运动就可能出现偏差,比如产生偏移或者晃动等情况,进而影响到气门与气门座圈的贴合效果,导致发动机出现诸如漏气、动力下降、燃烧不充分等一系列问题,严重的甚至会影响发动机的使用寿命,所以气门导管的导向作用不容小觑。
(二)热量传递功能
气门导管除了具备导向作用之外,其热量传递功能同样意义重大。在发动机运转时,气门杆会承受较高的热量,而气门导管就承担着将这些热量传递给气缸盖的任务。大家都知道,发动机内部是一个高温的工作环境,各个部件的热平衡对于整体的稳定运行至关重要。当气门杆的热量通过气门导管传递到气缸盖后,热量能够在发动机的整体散热体系中得到合理的散发和调控,有助于维持发动机整体的热平衡。如果气门杆的热量不能及时传递出去,热量就会在气门及周边区域积聚,一方面可能会使气门出现热膨胀过度的情况,导致气门与气门座圈之间的配合出现问题,影响密封性;另一方面也会加速气门以及相关部件的磨损,缩短它们的使用寿命。所以说,气门导管的热量传递功能对于保证发动机能够持续、稳定且正常地运转起着不可或缺的作用,是维持发动机良好工况的重要环节之一。
二、道依茨发动机气门和导管间隙过大的不良影响
(一)对发动机性能的影响
气门和导管间隙过大,会给道依茨发动机的性能带来诸多不良影响。
首先,在进气方面,正常情况下,气门能够按照精确的时机和合适的开度让空气顺畅进入气缸,为燃油燃烧提供充足的氧气。然而当气门和导管间隙过大时,气门的运动轨迹会变得不稳定,开启的持续时间往往会减少。比如原本可以完全打开让足量空气进入的,现在可能只能打开一部分,这就直接导致发动机进气量不足。就好比一个人呼吸时,原本可以大口吸气,现在却只能吸半口气,那身体获得的氧气自然就少了,发动机也是同样的道理,进气不足会使燃油无法在气缸内充分燃烧,进而影响动力输出,车辆在行驶时会表现出加速性能变差,高速行驶时也会感觉动力匮乏。
其次,从排气角度来看,过大的间隙使得气门关闭时无法紧密贴合,导致排气不净。本该排出气缸的废气还会残留在里面,占据了本应留给新鲜空气的空间,进一步影响下一轮的进气和燃烧过程。而且,排气不净还会让气缸内的压力异常,降低了发动机的压缩比,影响燃烧效率,同样使得发动机输出的功率下降。
再者,间隙过大还会造成燃烧室内的燃气泄露。由于气门与导管之间密封不够紧密了,燃气就会从缝隙处泄漏出去,这不仅浪费了燃料,还导致发动机的动力无法充分发挥出来。例如,原本可以推动活塞做更多功的燃气,因为泄漏而损失了一部分能量,最终反映在车辆的动力表现上就是变得 “绵软无力”。
此外,这种情况还会增加燃料消耗。因为发动机无法高效地进行进气、压缩、燃烧和排气这一系列工作,为了维持一定的动力输出,就需要消耗更多的燃油来弥补效率的损失,就像一个人干活效率低了,要想完成同样的工作量,就得花费更多的力气一样,这无疑增加了使用成本,也不符合发动机经济性的要求。同时,气门导管间隙过大会造成气门的不稳定运动,导致气门在运动过程中产生噪音和振动,这不仅会降低驾驶舒适度,还可能对发动机的其他部件造成损坏,影响整个发动机系统的稳定运行。
总的来说,气门和导管间隙过大从多个方面对发动机的动力性和经济性产生了负面作用,严重影响了发动机的性能发挥。
(二)对发动机寿命的影响
气门和导管间隙过大对于道依茨发动机的寿命同样有着不容忽视的消极影响。
一方面,间隙过大会导致气门与导管之间的接触面积减小,加大摩擦力,从而加剧了气门和导管的磨损。正常情况下,二者之间有着合理的配合和相对较小的摩擦,而间隙一旦过大,每次气门的开启和关闭动作,都会使二者之间产生异常的摩擦,就像两个原本契合较好的零件变得 “磕磕绊绊” 一样。长时间的这种磨损,会使得气门和导管的表面逐渐出现划痕、凹坑等损伤,久而久之,气门和导管的配合精度越来越差,磨损也会越发严重,最终导致气门和导管的损坏,无法正常工作。
另一方面,由于间隙过大造成的密封不严等问题,会使得发动机内部的燃烧情况变得恶劣,比如出现燃烧不充分、燃气泄漏等情况。燃烧不充分产生的高温气体以及泄漏的燃气,可能会让发动机局部过热,而发动机内部各个部件都是在特定的温度环境下才能稳定工作的,过热的情况会破坏这种热平衡,影响到周边其他零部件的正常运行,加速它们的老化和损坏。例如,活塞环可能会因为高温而失去弹性,影响其密封和控油的功能;气缸壁也可能因为过热而出现变形等问题。
此外,因间隙过大引发的异常振动和冲击力,还会传递到发动机的其他连接部件上,使得诸如曲轴、连杆等部件承受额外的负荷,增加它们出现疲劳裂纹、变形等故障的风险。一旦这些关键部件出现严重问题,发动机也就无法正常运转了,整体使用寿命必然会大幅缩短。
所以说,气门和导管间隙过大所引发的一系列问题,都会从不同角度侵蚀发动机的健康,缩短其使用寿命,这也凸显出及时发现并处理这一问题的必要性,只有这样才能让发动机保持良好的工况,延长其服役时间。
三、道依茨发动机具体案例呈现
(一)案例背景介绍
此次出现气门和导管间隙过大问题的道依茨发动机,应用在一台某品牌的大型挖掘机上。这台挖掘机已经投入使用了大约 3000 小时左右,工作环境较为恶劣,主要是在一处大型露天矿山进行施工作业。
矿山现场尘土飞扬,空气中弥漫着大量的沙尘颗粒,尽管挖掘机配备了相应的空气滤清器,但还是难以完全阻挡细微沙尘进入发动机内部。而且,挖掘机的作业强度很高,每天通常要连续工作 10 小时以上,中间只有短暂的停歇用于设备检查和人员休整,频繁的启动、运行以及高负荷运转,对发动机的各个部件都造成了不小的考验。
该型号的道依茨发动机属于 BF6M1013 系列,在正常工况下,具备良好的动力输出和燃油经济性,能够满足像这种大型挖掘机在复杂作业环境中的使用需求。但由于长时间处于恶劣的矿山环境中,其内部的气门和导管部件逐渐受到影响,最终出现了间隙过大的问题。
(二)问题发现过程
操作人员最初察觉到问题,是在挖掘机作业过程中听到了异常的声响。当时挖掘机正在进行挖掘装载作业,发动机传出了有节奏的 “哒哒” 敲击声,而且随着发动机转速的变化,敲击声的频率也会相应改变。操作人员凭借以往的经验,判断发动机可能出现了故障,于是第一时间停止了作业。
随后,操作人员还发现挖掘机的动力明显减弱了。以往轻松就能挖起的物料,现在需要加大油门,并且挖掘动作变得迟缓,装载时提升大臂和伸展小臂的速度也不如从前,严重影响了作业效率。同时,在观察挖掘机的尾气排放时,发现偶尔会有淡淡的蓝烟冒出,这也进一步暗示了发动机内部可能存在问题。
为了确定具体的故障原因,维修人员赶到现场后,先是对一些容易排查的外部因素进行了检查,比如燃油滤清器、空气滤清器等是否堵塞,各种管路是否有泄漏等情况,但并未发现异常。接着,维修人员使用专业的听诊设备,对发动机各个部位进行进一步听诊,发现气门室区域传出的敲击声最为明显,初步怀疑是气门或者与之相关的部件出现了故障。
然后,维修人员打开气门室罩,对气门的运动情况进行了直观观察,发现气门在开启和关闭过程中存在晃动现象,而且与气门座圈的贴合也不像正常情况下那么紧密,综合这些现象,维修人员基本判断是气门和导管之间的间隙过大导致了上述一系列问题的出现。
四、道依茨发动机处理方法及过程
(一)准备工作
在对道依茨发动机气门和导管间隙进行调整前,充分且完善的准备工作是必不可少的,这将为后续的调整操作奠定良好基础。
首先,要准备好相应的工具。塞尺是关键工具之一,它能够帮助我们精确测量气门与导管之间的间隙大小,从而判断是否符合标准以及调整的程度。扳手也是必备的,例如开口扳手、梅花扳手等,用于拆卸和紧固相关的螺母、螺栓等部件,方便对调整螺钉进行操作。此外,还可能会用到螺丝刀,在拆卸气门室盖等操作时会派上用场。像钳子等工具,有时也可用于辅助操作,比如在处理一些小零件或者线束时,能更方便地进行整理或拆卸。
对于发动机的状态也有一定要求,通常情况下,发动机需要处于冷机状态。这是因为热机时,发动机各部件会因为受热而产生膨胀,气门与导管之间的间隙也会随之发生变化,此时测量的间隙数值并不能准确反映真实情况,而且在热机状态下对其进行调整,等发动机冷却后,很可能又会出现间隙不符合标准的问题。一般建议在发动机停机后等待半小时以上,确保机油温度降到 80℃以下,再开始进行气门和导管间隙的调整工作,以此来保证调整的准确性和有效性,避免后续出现反复调整或者间隙依旧过大等情况。
(二)调整步骤
1. 定位关键节点(如压缩上止点等)
在道依茨发动机上准确找到如压缩上止点这样的关键位置,是后续顺利调整气门间隙的重要参照依据,而不同缸数的发动机其定位方法有着各自的要点。
以常见的道依茨 6 缸发动机为例,定位第一缸的压缩上止点是关键的第一步。具体操作方法是通过盘车,也就是手动转动曲轴,仔细观察各缸气门的动作情况,当第六缸的排气门刚好闭合,同时进气门开始开启时,这个时候对应的第一缸就处于压缩上止点位置了。可以通过观察气门室或者借助一些简单的探测工具来判断气门的开闭状态,比如在排气门关闭瞬间能感觉到动作的停止,进气门开始动作时会有轻微的开启迹象等。
而对于道依茨 8 缸的风冷柴油机来说,同样可以采用盘车的方式,转动曲轴使 1 缸的两个气门处于重叠状态,也就是排气门还没有完全关闭,进气门已开始开启的这个节点,在这个状态下可以开始相应的气门间隙调整等后续操作,后续再根据各缸之间的工作顺序以及气门排列规律来进一步确定其他缸的关键节点位置,以此类推来完成整个气门间隙调整前的关键位置确定工作,不同缸数发动机虽然定位细节有差异,但原理都是围绕各缸气门的工作循环和配合关系来确定压缩上止点等关键参照位置的。
2. 按顺序调整气门间隙
依据发动机的缸数、点火顺序等因素,合理运用不同的调整方法,分步骤来对气门间隙进行精确调整在实际案例中尤为关键,像逐缸调整法或者两次调整法等都有其实际应用操作特点。
例如,对于道依茨 6 缸发动机,在确定好第一缸的压缩上止点后,按照调整顺序,可以先调整第一缸、第三缸和第五缸的排气门间隙,同时对第一缸、第二缸和第四缸的进气门间隙进行调整。完成这一轮调整后,继续盘车一圈,等到第一缸的排气门关闭,进气门再次开始动作时,接着调整第三缸、第五缸和第六缸的进气门间隙,以及第二缸、第四缸和第六缸的排气门间隙。而且要特别注意标准的气门间隙数值,一般进气门间隙为 0.3mm,排气门间隙为 0.5mm,这是理想的间隙值,在调整时要尽量使其达到这个标准范围。
若是采用逐缸调整法,以道依茨的某些多缸发动机为例,转动曲轴,使 1 缸的两个气门重叠,也就是达到进气门开始开启而排气门还未完全关闭的状态,然后用塞尺检查该缸进、排气门的间隙,如果不符合标准数值,就用扳手松开螺母,再用螺丝刀拧动调整螺钉进行调整,完毕后用扳手紧固螺母,接着按照发动机的点火顺序,依次对其他各缸采用同样的方法进行气门间隙的调整,这样虽然操作次数相对较多,但每缸都能精准调整,不容易出现遗漏或者错误的情况,尤其适用于对气门排列顺序不太熟悉或者初次进行气门间隙调整的维修人员。
而两次调整法在实际应用中也有其优势,比如对于一些缸数较多的道依茨柴油机,转动曲轴至 1 缸两个气门重叠时,在这个状态下,会有特定的一组气门是可以进行调整的,接着继续转动曲轴一周,直至该缸进、排气门再次重叠,这时又会有另外一组气门可以进行调整,通过这两次曲轴的转动,就可以将全部气门调整完毕,大大提高了工作效率,避免了多次转动曲轴去逐缸寻找调整节点的繁琐过程,不过需要提前熟悉各缸在这两个关键位置对应的可调整气门情况,才能准确操作。
3. 间隙测量与复核
在气门间隙调整过程中,使用塞尺等工具准确测量气门间隙以及调整后再次复核间隙是否达到标准要求,是保证调整质量的重要环节,有着严格的操作和判断标准。
在测量气门间隙时,首先要选择符合规格的塞尺,将其插入气门杆与气门摇臂(或凸轮)之间,然后稍微拉动塞尺,如果感觉到有轻微的阻力,那就表示此时的间隙是正确的。为了更准确地确定间隙是否正常,还可以找出比规定值稍大或者稍小的塞尺来插入气门间隙进行对比测试。比如规定进气门间隙为 0.3mm,如果拿 0.35mm 的塞尺插入气门间隙,塞尺可以插入且松动自如,那就说明间隙偏大了;要是拿 0.25mm 的塞尺都不能插入,那就意味着气门间隙偏小;只有插入后轻微用力即可通过,才说明气门间隙处于正常范围。
在完成气门间隙的调整后,必须要进行复核工作。这是因为在紧固调整螺钉的固定螺母等操作过程中,有可能会不小心使调整螺钉发生转动,进而导致气门间隙改变。复核时,同样按照上述测量方法,再次用塞尺插入气门间隙处进行检测,如果发现气门间隙不符合之前调整好的标准数值,那就需要重新松开螺母,对调整螺钉进行微调,直到塞尺检测显示间隙达到标准要求为止,确保每个气门的间隙都精准无误,这样才能保证发动机后续运行时气门的正常工作以及整体性能的稳定发挥。
(三)后续检验与效果确认
完成气门和导管间隙的调整后,需要通过一系列有效的方式来检验处理效果,确认之前气门和导管间隙过大的问题是否得到了妥善解决,以此来判断此次调整工作是否成功。
首先,启动发动机,在启动瞬间就要仔细聆听是否有异常的声响发出,比如尖锐的摩擦声、异常的敲击声等。如果存在这些异响,很可能意味着气门间隙调整不当,比如间隙过小导致气门与相关部件之间摩擦异常,或者间隙过大造成气门运动时产生不正常的撞击等情况。接着观察发动机运行状态,查看转速表指针是否平稳,有无明显的波动,平稳的转速表示发动机各缸工作协调,气门开闭正常,间隙合适能保证进气、排气以及燃烧等工作有序进行;若转速波动较大,则可能是气门间隙问题影响了发动机的正常做功过程。
然后,可以进行路试车辆(如果是应用在车辆上的道依茨发动机),感受加速性能是否恢复正常,有无动力不足、加速迟缓的情况出现,正常调整好气门间隙后,发动机进气充足、排气顺畅,燃烧效率提高,动力输出会达到应有的水平,车辆加速也会比较顺畅有力;反之,则可能还存在气门间隙方面的隐患。同时,还要留意发动机的油耗情况,看是否有异常升高,因为气门间隙过大问题解决后,发动机工作效率提升,燃油能充分燃烧,油耗应在合理范围内,若油耗依旧偏高,可能意味着气门间隙调整未达到理想效果,影响了发动机的经济性。
另外,还需要再次使用塞尺等工具,对气门间隙进行抽检复核,确认经过发动机运行一段时间后,气门间隙依然保持在标准规定的数值范围内,没有因为振动等因素发生变化。并且查看发动机是否有泄漏现象,比如机油、冷却液等是否有渗漏情况,因为在调整气门间隙的操作过程中,有可能会影响到周边一些密封部件,如果出现泄漏,不仅影响发动机正常运行,也可能暗示着调整过程中对相关部件的安装或者处理存在问题。通过以上这些全面的检验和效果确认方式,综合判断气门和导管间隙过大的问题已得到妥善解决,发动机能够正常稳定地运行,恢复良好的性能状态。
五、经验总结与注意事项
(一)经验分享
通过此次处理道依茨发动机气门和导管间隙过大的案例,我们积累了一些宝贵的经验,可供大家参考借鉴。
首先,在面对复杂恶劣的工作环境时,比如案例中的矿山环境,尘土飞扬且作业强度高,要更加敏锐地察觉发动机可能出现的问题。操作人员凭借对异常声响的及时捕捉以及对动力减弱、尾气异常等现象的观察,为快速定位故障提供了重要线索。这提醒我们,在日常使用中,无论是操作人员还是维修人员,都要熟悉设备正常工作时的状态,这样才能在第一时间发现异常,避免问题进一步恶化。
其次,在确定气门和导管间隙过大这一故障原因的过程中,采用了由外及内、逐步排查的方法很关键。先检查容易出现问题的外部部件,如滤清器、管路等,排除这些因素后,再利用专业听诊设备以及对气门运动情况的直观观察,精准锁定是气门与导管的间隙问题。这一排查思路有助于提高故障诊断的准确性和效率,避免盲目拆解发动机造成不必要的麻烦和成本增加。
再者,在调整气门间隙时,对于不同缸数发动机关键节点的定位至关重要。像我们以常见的道依茨 6 缸、8 缸发动机为例进行操作,掌握各自对应的通过盘车来确定压缩上止点等关键位置的方法,为后续顺利调整气门间隙打下了坚实基础。而且,无论是逐缸调整法还是两次调整法,都要根据实际情况灵活选用。例如,对于初次进行气门间隙调整或者对气门排列顺序不太熟悉的维修人员,逐缸调整法虽操作次数多,但能保证每缸都精准调整,不容易出错;而对于缸数较多、追求效率的情况,两次调整法能通过转动两次曲轴就完成全部气门调整,大大节省了时间。
另外,间隙测量与复核环节不容忽视。使用塞尺准确测量以及调整后再次复核,严格按照塞尺插入时的阻力情况等标准来判断间隙是否正常,确保了调整的质量。若没有这一严谨的测量复核步骤,很可能出现调整后气门间隙仍不符合标准,导致发动机后续运行时依然存在问题的情况。
总之,在处理这类问题时,细致的观察、合理的排查步骤、准确的关键节点定位、恰当的调整方法以及严格的测量复核,都是能让问题得到有效解决的关键所在,希望这些经验能帮助到遇到类似问题的朋友们。
(二)日常预防与维护建议
为了预防道依茨发动机气门和导管间隙过大问题的出现,在日常使用过程中,做好以下维护保养建议是十分必要的。
一是定期检查。要按照规定的保养周期对发动机进行全面检查,尤其是气门和导管相关部件。例如在发动机运行 50 小时、250 小时、1000 小时等不同阶段,都有相应的保养项目需要落实(具体可参考道依茨发动机的官方保养手册)。在每次检查时,着重查看气门的运动情况,是否存在异常声响、晃动等迹象,同时测量气门与导管之间的间隙,确保其处于标准范围内。若发现间隙有逐渐增大的趋势,要及时进行调整处理,避免问题进一步扩大影响发动机性能和寿命。
二是选用合适的配件。务必使用原厂或者质量可靠、符合道依茨发动机规格要求的气门、导管以及相关的密封件、调整螺钉等配件。劣质的配件往往在材质、尺寸精度等方面存在缺陷,容易导致气门与导管之间的配合出现问题,加快磨损,进而引发间隙过大。比如一些非正规渠道的气门,其表面硬度可能不达标,在频繁的开启和关闭过程中,很容易产生磨损,使间隙逐渐超出正常范围。
三是注意空气滤清器的维护。空气滤清器就像是发动机的 “口罩”,能有效阻挡灰尘等杂质进入发动机内部。要定期清洁或更换空气滤清器滤芯,特别是在工作环境灰尘较大的情况下,更要缩短维护周期。如在矿山、建筑工地等尘土飞扬的场所作业,建议每隔较短时间就检查一下滤芯的清洁程度,一旦发现滤芯堵塞或者过脏,要及时清理或更换,防止灰尘进入发动机,加剧气门和导管的磨损,因为灰尘颗粒进入后,会在气门与导管的摩擦面上起到磨料的作用,使磨损加剧,最终导致间隙增大。
四是确保发动机的润滑良好。选择适合道依茨发动机的机油,按照环境温度等因素选择正确的机油粘度等级,并且要保证机油油面处于规定的刻线范围内,定期更换机油及机油滤清器滤芯。良好的润滑能够减少气门与导管之间的摩擦力,降低磨损程度,从而有助于维持二者之间合理的间隙。例如,若机油长时间未更换,润滑性能下降,就会使气门和导管在工作时摩擦力增大,容易造成磨损,增加间隙过大的风险。
五是规范操作发动机。避免发动机长时间在高负荷、高温等恶劣工况下连续运转,尽量让发动机在合理的工作负荷范围内运行,并且在启动和停机时要按照正确的操作流程进行。例如,不要频繁地急加速、急刹车(对于应用在车辆上的发动机而言),在停机前让发动机怠速运转几分钟,使各部件能够平稳降温,这样有助于延长发动机包括气门和导管在内的各个部件的使用寿命,减少因异常工况导致的部件变形、磨损等问题,进而预防间隙过大情况的发生。
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