气门间隙是配气机构的一个数据,需要每隔一段时间或拆卸发动机后重新检查和调整。气门间隙或多或少与发动机的进排气效果、运行稳定性、噪声、功率和可靠性有关。
什么是气门间隙

在气门安装在气缸盖顶部的发动机中,凸轮轴有一个安装在曲轴箱上的下型、一个安装在气缸体中部的中间型和一个安装在气缸盖上的顶置型。其中,下型和中型采用摇臂驱动气门。
如下图所示,在这种驱动模式下,曲轴通过齿轮驱动凸轮轴,然后在旋转过程中,挺杆和推杆被凸轮轴的凸起位置向上推动。摇臂的一端与推杆连接,另一端与阀门连接。当与推杆连接的摇臂端向上移动时,另一端将向下移动以打开阀门。当凸轮轴的凸起位置翻转挺杆时,气门会在气门弹簧的作用下回到原来的位置,气门就会关闭。
由于发动机由金属材料制成,如果气门与摇臂之间没有间隙,摇臂会在热胀冷缩的情况下直接将气门推开,使气门松弛地关闭。因此,当发动机冷机和气门(包括进气和排气)完全关闭时,我们称这个留下的间隙为气门间隙。
凸轮轴的上述布置常用于柴油发动机。由于汽油机的转速比柴油机高,往往需要高速运转,所以不适合采用这种布置。汽油发动机经常使用凸轮轴的顶置布置。如下图所示,有一个凸轮轴直接驱动气门的例子。摇臂不是用来驱动气门的,气门顶上安装了一个机械挺杆(也叫顶杯),所以气门间隙就是气门与顶杯的距离。
当然,并不是所有的汽油机都是用凸轮轴直接驱动气门,也是用摇臂驱动气门。如下图所示,这种方法是用气门驱动摇臂滚轮来驱动气门,因为用凸轮轴直接驱动气门会磨损顶杯。如果改用液压挺杆,首先可以降低压缩气门产生的噪音,其次可以自动调节气门间隙。
在冷态时,进气门的间隙一般为0.26-0.31毫米,排气门的间隙为0.31-0.36毫米,气门间隙的作用是补偿气门的热膨胀,这是发动机冷机装配后预留的。在没有液压挺杆的配气机构中,必须保留这个间隙。
如何调整气门间隙
可以使用逐个气缸的调节方法来调节气门间隙。与其他方法相比,这种方法虽然耗时更长,但不会错过阀门的调节。调整方法是:首先将活塞放在一个气缸的压缩点,然后调整第一个气缸,因为这种情况下,第一个气缸处于压缩冲程,在这个冲程下,进气门和排气门都可以调整。如下图所示,先拧松调节螺母,再用平头螺丝笔拧松摇臂杆。选择一个合适范围的测隙规,将测隙规放入气门尾和摇臂之间的间隙,前后移动测隙规。当感觉到轻微阻力时,可以拔出塞尺,保持摇臂杆位置不动,然后拧紧调节螺母。
调整完一个气缸的气门间隙后,按照发动机的工作顺序,比如一台6缸发动机,工作顺序是1→5→3→6→2→4,那么我们可以依次转动120度(720/6)来调整剩下的气缸,然后转动曲轴六圈两圈就可以完成所有的气门间隙调整。
气门间隙调整不当出现的故障现象
气门间隙过大的危害
气门间隙过大,气门有效行程减小,进气门和排气门开启时间减慢,气门正时正常值改变,发动机进排气时间缩短,导致充气不足,排气不良。此外,由于间隙过大,会加速气门组与气门驱动组接触部位的磨损,发动机在运转时会产生明显的“咔嚓、咔嚓、咔嚓”声。此时发动机油耗增加,导致功率下降,温度异常高,会严重导致发动机熄火、启动困难等故障。当发动机处于压缩或做功冲程时,我们可以用手摇动气门摇臂。如果摇臂感觉松动,说明气门间隙过大。
气门间隙过小的危害
如果气门间隙太小,由于气门的热膨胀,进气门和排气门将提前打开。在这种情况下,如果是在排气冲程结束时,进气门应该关闭。但由于进气门提前开启,新进入的气体会随着排气门排出,造成空混合气过浓,少气多油的现象。如果燃烧室密封不严密,气体泄漏,会导致发动机功率下降,油耗增加,活塞和燃烧室会产生大量积碳。此外,高温气体会沿气门导管向上流动,烧蚀气门和气门座表面,使发动机无法工作。
调整气门间隙需要注意的事项
1.气门间隙的调整必须根据制造商规定的数据参数进行。如果您对数据不确定,可以参考维护手册。
2.在调整过程中需要注意的是,发动机缸体会受到温度的影响,也就是说热态的调整值要小于冷态的调整值。大多数发动机需要在冷态(发动机水温低于20度)下进行调节,但也有部分发动机可以在冷态和热态下进行调节。
3.发动机每个气缸的进气门(或排气门)的调整数据必须相同。不能说第一缸进气门调整为0.25mm,而第二缸进气门气门间隙为0.27mm,这是不允许的。调整时需要保证阀门完全关闭,此时调整的数据准确。
总结:为了保持发动机正常工作,需要及时调整气门间隙。如果气门间隙调整不当,会出现气门异响,进气量和排气量达不到要求,导致发动机燃烧品质变差。
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冲孔模具间隙问题?
常见故障及修理:
一、端钮“E”、“L”开路时,摇动手摇发电机指针指不到“∝”
首先拆下提手,旋下紧固螺丝,用电烙铁焊下发电机弹簧引线,把测量机构与发电机分开。
检查测量机构:测量机构主要有交叉式线圈(以ZC25型表为例)、导流丝、电压、电流回路电阻等组成。
①首先观察导流丝是否变形,因导流丝变形,使得残余力矩增大,特别是在“∝”附近,由于磁场较弱,定位力矩小,容易产生误差。如是,应重新调整或更换导流丝。更换的导流丝应符合下列要求:导流丝无折伤,导流丝上、中、下三根应平行,不能上翘或下垂。用手拨动指针从“0”到 “∝”,导流丝不能与转轴或其它物相碰。
②用万用表测电压线圈是否断路或短路。如是,重绕或更换。
③检查电压回路电阻是否增大。如是,重新调整电压回路电阻。
检查发电机:
①测量发电机输出电压:手摇发电机,用静电电压表或高压数字电压表测其输出电压,看是否与其标定的额定电压相一致,允许有±10%的误差。如发电机输出电压过低,检查发电机绕组是否断路或短路。如是,更换或重绕。
②检查整流二极管是否击穿短路。如是,更换。
③检查发电机并联电容是否损坏。如是,更换。
④检查调速器的螺丝弹簧是否过松。如是,重新调整弹簧,使弹簧拉紧。
二、在“∝”和“0”点位置正常,但有部分刻度点误差较大
①机械平衡不好。如是,重新调整平衡。方法是:将仪表不通电静止在某一位置,然后向前后、左右倾斜30°来调平衡锤。
②重焊导流丝,并伸长或缩短导流丝,利用其残余力矩来改变仪表的刻度特性。

③如以上方法调整不起作用,可以重划刻度线来解决。
? ? ?三、在“E”、“L”短路时,指针指不到“0”。
①若指针指不到“0”,可用镊子扳动指针来调整。
②检查电流回路电阻是否增大。如是,重新调整电阻。
③检查电流线圈是否短路或断路。如是,重绕或更换。
④检查导流丝是否与其它物相碰或变形很大。如是,重新更换。
四、指针转动不畅或转动时有卡滞现象
①检查轴尖是否磨损。如是,更换轴尖。
②宝石轴承与轴尖配合太紧,造成间隙过小。如是,应重新调整轴承与轴尖之间的间隙。
③仪表可动线圈变形与内部铁芯相碰。如是,重新修整线框。
④导流丝变形,导致指针在转动时与某些固定部分相碰。如是,重新调整导流丝。
⑤可动线圈与磁性铁芯上的铁屑相碰。如是,将带有磁性的细钢丝插入间隙中,利用钢丝被磁化的原理吸出铁屑。
冲孔模的结构与一般落料模相似。但冲孔模有其自己的特点,特别是冲小孔模具,必须考虑凸模的强度和刚度,以及快速更换凸模的结构。在已成形零件侧壁上冲孔时,要设计凸模水平运动方向的转换机构。
(1)侧壁冲孔模
冲压图2.7.4b)零件侧壁孔,a)图是依靠固定在上模的斜楔1来推动滑块4,使凸模5作水平方向移动,完成零件侧壁冲孔(也可或冲槽、切口等)。斜楔的返回行程运动是靠橡皮或弹簧完成。斜楔的工作角度α以 40°~45°为宜。40°的斜楔滑块机构的机械效率最高,45°时滑块的移动距离与斜楔的行程相等。需较大冲裁力的冲孔件,α可采用 35°,以增大水平推力。此种结构凸模常对称布置,最适宜壁部对称孔的冲裁。图c)是采用的是悬臂式凹模结构,可用于圆筒形件的侧壁冲孔、冲槽等。毛坯套入凹模体3,由定位环7控制轴向位置。此种结构可在侧壁上完成多个孔的冲制。在冲压多个孔时,结构上要考虑分度定位机构。
(2)单工序多凸模冲孔模
图2.7.5所示为单工序多凸模冲孔模,电机转子片37个槽孔全部均在一次冲程中完成。冲孔前将毛坯套在定位块14上,模具采用双导向装置。模具靠导柱6与导套7对上、下模导向,同时,卸料板通过导套8与导套7滑配,使卸料板以导套为导向,增加了工作的可靠性与稳定性。推件采用推件力较大的刚性装置,对于多孔冲模或卸料力较大的工件,能可靠地卸下冲件。
1-上模座;2-标记槽凸模;3-凸模垫板;4-凸镆固定板;5-槽形凸模;6-导柱;7、8-导套;9-卸料板;10-凹模;11凹模套圈;I2-下垫板;13-下模座;14-定位块;15-推杆螺钉;16-推板;17-打杆
(3)冲小孔模
这副模具冲制的工件如图右上角所示。工件板厚4mm,最小孔径为0.5㎜。模具结构采用缩短凸模长度的方法来防止其在冲裁过程中产生弯曲变形而折断。采用这种结构制造比较容,凸模使用寿命也较长。这副模具采用冲击块5冲击凸模进行冲裁工作。小凸模由小压板7进行导向,而小压板由两个小导柱6进行导向。当上模下行时,大压板8与小压板7先后压紧工件,小凸模2、3、4上端,露出小压板7的上平面,上模压缩弹簧继续下行,冲击块5冲击凸模2、3、4对工件进行冲孔。卸件工作由大压板8完成。厚料冲小孔模具的凹模洞口漏料必须通畅,防止废料堵塞损坏凸模。冲裁件在凹模上由定位板9与1定位,并由后侧压块10使冲裁件紧贴定位面
连续模的维护,须做到细心、耐心、按部就班,切忌盲目从事。因故障修模时需附有料带,以便问题的查询。打开模具,对照料带,检查模具状况,确认故障原因,找出问题所在,再进行模具清理,方可进行拆模。拆模时受力要均匀,针对脱料弹簧在固定板与卸料板之间和卸料弹簧直接顶在内导柱上的模具结构,其脱料板的拆卸要保证脱平衡弹出,脱料板的倾斜有可能导致模具内凸模的断裂。
1. 凸凹模的维护:
凸凹模拆卸时应留意模具原有的状况,以便后续装模时方便复原,有加垫或者移位元的要在零件上刻好垫片的厚度并做好记录。更换凸模要试插脱料块、凹模是否顺畅,并试插与凹模间隙是否均匀,更换凹模也要试插与冲头间隙是否均匀。针对修磨凸模后凸模变短需要加垫垫片达到所需要的长度 应检查凸模有效长度是否足够。更换已断凸模要查明原因,同时要检查相对应的凹模是否有崩刃,是否需要研磨刃口。组装凸模要检查凸模与固定块或固定板之间是否间隙足够,有压块的要检查是否留有活动余量。组装凹模应水平置入,再用平铁块置如凹模面上用铜棒将其轻敲到位,切不可斜置强力敲入,凹模底部要倒角。装好后要检查凹模面是否与模面相平。凸模凹模以及模芯组装完毕后要对照料带做必要检查,各部位是否装错或装反,检查凹模和凹模垫块是否装反,落料孔是否堵塞,新换零件是否需要偷料,需要偷料的是否足够,模具需要锁紧部位是否锁紧。注意做脱料板螺丝的锁紧确认,锁紧时应从内至外,平衡用力交叉锁紧,不可先锁紧某一个螺丝再锁紧另一个螺丝,以免造成脱料板倾斜导致凸模断裂或模具精度降低。
2.脱料板的维护:
脱料板的拆卸可先用两把起子平衡撬起,再用双手平衡使力取出。遇拆卸困难时,应检查模具内是否清理干净,锁紧螺丝是否全部拆卸,是否应卡料引起的模具损伤,查明原因再做相应处理,切不可盲目处置。组装脱料板时先将凸模和脱料板清理乾净,在导柱和凸模导入处加润滑油,将其平稳放入,再用双手压到位,并反复几次。如太紧应查明原因(导柱和导套导向是否正常,各部位是否有损伤,新换凸模是否能顺利过脱料板位置是否正确,),查明原因再做相应处理。固定板有压块的要检查脱料背板上脱料是否足够。脱料板与凹模间的材料接触面,长时间冲压产生压痕(脱料板与凹模间容料间隙一般为料厚减0.03-0.05mm,当压痕严重时,会影响材料的压制精度,造成产品尺寸异常、不稳定等,需对脱料镶块和脱料板进行维修或重新研磨。等高套筒应作精度检查,它不等高时会导致脱料板倾斜,其精密导向、平稳弹压功能将遭到破坏,须加以维护. 。
3. 导向部位检查:
导柱、导套配合间隙如何,是否有烧伤或磨损痕迹,模具导向的给油状态是否正常,应作检查。导向件的磨损及精度的破坏,使模具的精度降低,模具的各个部位就会出现问题,故必须作适当保养以及定期的更换。检查导料件的精度,若导料梢(正钉)磨损,已失去应有的料带导正精度及功能,必须进行更换。检查弹簧状况(脱料弹簧和顶料弹簧等),看其是否断裂,或长时间使用虽未断裂,但已疲劳失去原有的力度,必须作定期的维护、更换,否则会对模具造成伤害或生产不顺畅。
4. 模具间隙的调整:
模芯定位孔因对模芯频繁、多次的组合而产生磨损,造成组装后间隙偏大(组装后产生松动)或间隙不均(产生定位偏差),均会造成冲切后断面形状变差,凸模易断,产生毛刺等,可透过对冲切后断面状况检查,作适当的间隙调整。间隙小时,断面较少,间隙大时,断面较多且毛边较大,以移位元的方式来获得合理的间隙,调整好后,应作适当记录,也可在凹模边作记号等,以便后续维护作业。日常生产应注意收集保存原始的模具较佳状况时的料带,如后续生产不顺畅或模具产生变异时,可作为模具检修的参考。另外,辅助系统如顶料销是否磨损,是否能顶料,导料梢(正钉)及衬套是否已磨损,应注意检查并维护。
二. 模具常见故障产生的原因.处理对策
在级进模的冲压生产中,针对冲压不良现象必须做到具体分析,采取行之有效的处理对策,从根本上解决所发生之问题,如此才能降低生产成本,达到生产顺畅。以下就生产中常见的冲压不良现象其产生的原因及处理对策分析如下,供模具维修人员参考。
1.冲件毛边.
(1)原因:A、刀口磨损; B、间隙过大研修刀口后效果不明显;C、刀口崩角; D、间隙不合理上下偏移或松动; E、模具上下错位。
(2)对策:A、研修刀口;B、控制凸凹模加工精度或修改设计间隙;C、研修刀口;D、调整冲裁间隙确认模板穴孔磨损或成型件加工精度等问题;E、更换导向件或重新组模。
2.跳屑压伤

(1)原因:A、间隙偏大; B、送料不当;C、冲压油滴太快,油粘;D、模具未退磁;E、凸模磨损,屑料压附於凸模上;F、凸模太短,插入凹模长度不足;G、材质较硬,冲切形状简单;H、应急措施。
(2)对策:A、控制凸凹模加工精度或修改设计间隙;B、送至适当位置时修剪料带并及时清理模具;C、控制冲压油滴油量,或更换油种降低粘度;D、研修后必须退磁(冲铁料更须注意);E、研修凸模刀口; F、调整凸模刃入凹模长度;G、更换材料,修改设计。凸模刃入端面装顶出或修出斜面或弧性(注意方向)。减少凸模刃部端面与屑料之贴合面积;H、减小凹模刃口的锋利度,减小凹模刃口的研修量,增加凹模直刃部表面的粗糙度(被覆),采用吸尘器吸废料。降低冲速,减缓跳屑。
3.屑料阻塞
(1)原因:A、漏料孔偏小;B、漏料孔偏大,屑料翻滚;C、刀口磨损,毛边较大;D、冲压油滴太快,油粘;E、凹模直刃部表面粗糙,粉屑烧结附著於刃部;F、材质较软;G、应急措施。
(2)对策:A、修改漏料孔;B、修改漏料孔;C、刃修刀口;D、控制滴油量,更换油种;E、表面处理,抛光,加工时注意降低表面粗糙度;更改材料,F、修改冲裁间隙;G、凸模刃部端面修出斜度或弧形(注意方向),使用吸尘器,在垫板落料孔处加吹气。
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