为什么要留气门间隙?

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为了便于配气机构中各个零件的安装与维护,在汽缸盖与支承底座之间、凸轮轴前端的齿环与摇臂等之间设置了一定的气门间隙。由于气门组件是运动件(虽然此处的“运动”非常轻微),为了保证其正常工作,需要预留一定宽度的间隙;另外,对于电子控制系统来说,还需要考虑传感器的响应速度以及ECU的处理时间等因素。所以从设计和制造工艺上来讲,汽车发动机的气门间隙存在是合理的。 那么现在的问题变成了,这个气门间隙应该设置成多大才合适呢?其实这个问题可以进一步细化为两个问题:

1.保证配气机构各部件正常工作的极限值是多少?比如当凸轮磨损过度而导致上顶点下降时,相应的气门间隙会变大,直至发动机不能工作为止,此时的气门间隙就是保证配气机构正常工作的极限值;又如当摇臂损坏导致摇臂头上翘时,气门间隙也会随之变大,直到发动机不能工作为止,此时的气门间隙同样是保证配气机构正常工作的极限值。

2.发动机各零部件在工作过程中所能容忍的最大振幅是多少?以气门为例,如果气门的上下运动总是处于一个相对固定的位置(所谓“零气门间隙”状态,这在机械设计上是不可能的),那么随着发动机转速和负荷的不同,气门的位置会相应改变,但无论怎样变化,其绝对位移是不变的。然而实际上的气门并不是这样“完美”的运动,其在上下运动时必然会存在着一定的径向跳动,这种跳动就导致了气门边缘对摇臂、挺杆或其他零件产生的挤压力的大小发生变化,这种能允许气门最大幅度的上下运动而不破坏其与其它零件的配合关系,我们称之为该零件的“容许振幅”,气门间隙的大小即以此值为基准来计算。 上面所说的都是理论上所说的气门间隙大小,实际上还要受制于诸多因素的影响而有所变化,如温度、液压上升、紧固力矩不够等都会使气门间隙增大;而怠速运行、负荷过大、润滑不良等情况则会减小气门间隙。我们只能在保证发动机正常工作和避免有害故障的发生前提下,通过调整使气门间隙尽可能的小。

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