模块四柴油机的换气机构与增压

1. 模块四柴油机的换气机构与增压 教学目标： 1．具有气阀机构的拆装与检验、气阀的研磨操作的能力 2．具有四冲程柴油机气阀间隙、气阀正时的测量与调整的能力 3．具有换气机构的知识、工作原理以及故障排除的能力； 4.具有完成增压器维护管理与应急处理操作工作任务的能力； 5.具有增压器结构的知识、工作原理、增压基本知识、废气能量分析、以及增压形式的理论知识；

2. 重点：二冲程、四冲程柴油机的换气过程，各类换气机构（气阀机构和气阀传动机构）的工作原理、作用、工作条件、结构特点、常见故障及其原因，气阀与阀座的研磨及更换方法，气阀间隙、气阀定时的检查与调整及不正常的危害，废气涡轮增压器的工作原理、组成结构、清洗、日常管理、故障分析及处理。难点：各类换气机构的结构特点，定压增压、脉冲增压的特点及理解，增压器的喘振。重点：二冲程、四冲程柴油机的换气过程，各类换气机构（气阀机构和气阀传动机构）的工作原理、作用、工作条件、结构特点、常见故障及其原因，气阀与阀座的研磨及更换方法，气阀间隙、气阀定时的检查与调整及不正常的危害，废气涡轮增压器的工作原理、组成结构、清洗、日常管理、故障分析及处理。难点：各类换气机构的结构特点，定压增压、脉冲增压的特点及理解，增压器的喘振。

3. 主要内容 单元一 柴油机的换气过程及换气质量评定参数 单元二 换气机构 单元三 废气涡轮增压 单元四 废气涡轮增压器 单元五 增压系统的故障与维护管理

4. 单元一柴油机的换气过程及换气质量评定参数 换气过程：从排气、扫气到进气终止的整个更换过程 一、四冲程机的换气过程 1．换气过程：从排气阀开到进气阀关 约占3800CA-4500CA 超临界排气阶段（以音速排出） （1）自由排气阶段 亚临界排气阶段（以亚音速排出） 从排气阀开启大缸内压力在某一时刻接近或达到排气管的压力。一般在下止点后10-300CA结束。此阶段不能过长，否则会增加排气损失。四冲程机的进、排气阀是由凸轮驱动的，气阀只能逐渐打开的，若爬气阀正好在下止点开启，则时面值很小，缸内压力下降太慢，活塞向上行时将受到很大的压力，增加排气消耗功，且排气不干净。一般β1=30-600CA， n增加，则β1增加。

5. （2）强制排气阶段从自由排气结束到排气阀关闭的阶段。此阶段缸内废气是由上行活塞强制推挤出去，在末期可利用排气阀晚关和排气惯性实现惯性排气。n增加，则β2增加。（3）进气过程（非增压机实际进气是在上止点后开始） 从进气阀开启到进气阀关闭的阶段。进气阀一般在上止点前10-300CA开启，刚开启时缸内压力高于进气压力，但不会存在废气倒流。原因①气阀开度很小②排气阀存在惯性。 进气阀一般在上止点后α2=20-600CA关闭，α2不能太大，否则压缩行程过短，使PC、TC过低，造成起动困难，燃烧不良。

6. 2．气阀叠开和燃烧室扫气（1）概念（2）非增压机：α1+β2=25-500CA； 增压机：α1+β2=80-1300CA（3）作用： ①利用排气流的抽吸作用造成缸内一定的真空，将新鲜空气吸入气缸。 ②新鲜空气的吸入有利于废气的排出。 ③新鲜空气对燃烧室部件进行冷却。

7. 二、二冲程机的换气过程 1．二冲程机的换气过程的特点 （1）换气时间短：二冲程机120-1500CA 四冲程机3800CA-4500CA （2）主要依靠进、排气口之间的压差，用新气驱赶废气的扫气方式。新气的进入和废气的排出是同时进行的，新气和废气掺混，换气质量差，残留废气多。 （3）实现扫气所需的气体压差较大，空气耗量大，耗功较多。 （4）气缸容积不能充分利用，存在失效行程。

8. 2．换气过程（1）自由排气阶段（B-R）从排气口开启B到进气开始点R（缸内压力与扫气压力相等） 特点：此阶段缸内的废气压力比排气管中的压力高出许多，大量的废气靠这一压差和气体动力作用流出缸外。扫气口刚开启时，缸内压力大于扫气压力，但不会使废气倒流，原因是：①扫气口开度很小②排气口开度大，废气具有向外流动惯性。但气口积碳，会使废气倒流。（2）扫气及强制排气阶段（R-C）此阶段主要依靠新气与缸内废气的压力差，利用新气清扫废气。 特点：新气与废气混掺，部分新气经排气口排出。

9. （3）过后排气阶段（C-E）有部分新气损失，应短些。过后充气，充气量有限：①充气时间短②活塞已上行。（3）过后排气阶段（C-E）有部分新气损失，应短些。过后充气，充气量有限：①充气时间短②活塞已上行。 三、评定换气过程质量的参数 1．残余废气系数 表示换气过程的完善程度γr=Gr/GO（1）理想情况下为零；（2）增压机小于非增压机（增压机进气压力大，进气量大）；（3）四冲程机小于二冲程机（四冲程机换气完善过程长）（4）直流扫气机小于弯流扫气机；（5）其取决于换气完善程度。※四冲程机与燃烧扫气有关，二冲程机与换气形式、增压度有关。

10. 2．充量系数（充气效率）φCφC= GO/GS=εPaTO/(ε-1)POTa(1+γr) ＜1影响充气系数因素：气缸进气终了时的参数（pa、Ta）；残余废气系数；排气系统的结构参数以及柴油机运行时的转速、负荷、增压程度、冷却情况、换气系统的清洁程度。当柴油机转速升高、气阀流通面积不足、进气系统脏污时，因进气压力降增大而使充气系数显著降低；当负荷增大、气缸过热、冷却不良及残余废气过多时，会导致进气温度升高、密度下降、进气量减少，充气系数降低。提高增压压力、增大进气阀（口）流通面积可使充气系数提高。

11. 3、二冲程柴油机的扫气质量指标（1）扫气效率ηs = 扫气结束时留在缸内的新鲜空气量G0/气缸内全部气体量Ga= G0/（G0+Gr）=1/（1+γr）（2）扫气系数ψs=每循环流过扫气口的空气量Gk/扫气结束后留在缸内的新鲜空气量G0>1；新鲜空气由排气口流失越少，G0越大，扫气系数越小。一般为1.4~2.0。（3）给气比（扫气过量空气系数）β=每循环流过扫气口的空气量G0/在进气状态下充满Vs的理论空气量Gs，一般为1.0~1.3；ψs>β（G0<Gs），显然，ηs越大、ψs越小、β越小，扫气质量越好。思考题：1．按缸内压力变化，二冲程机的换气过程可分为哪几个阶段？各阶段有什么特点？

12. 单元二 换气机构 换气机构：保证按规定顺序和时刻完成进、排气过程的机构。 换气机构的功能是实现对柴油机换气过程的控制。即依照柴油机各气缸的工作次序，定时地打开或关闭进排气阀。以保证气缸里废气的排除和新鲜空气的充入。 换气机构的组成：气阀机构、气阀传动机构、凸轮和凸轮轴传动机构。

14. 一、气阀机构组成：气阀、阀座、导管、气阀弹簧、弹簧座、锥形锁块一、气阀机构组成：气阀、阀座、导管、气阀弹簧、弹簧座、锥形锁块

15. 1．气阀 ：分进气阀和排气阀， 一般进气阀阀盘直径大于排气阀，目的是为了提高充气量。 （1）气阀的结构：由阀头、阀杆组成，采用大圆弧过度，以降低机械应力。 阀头座合面是锥面，锥面角有30°和45°两种：30°锥面角：阀口流通面积大，进气阻力小，单位承压面积小，阀面与阀座磨损小，进气阀采用。45°锥面角：自动居中性能好，座合面单位面积压力大，密封性能好，一般排气阀采用。 阀杆：上部开有环形槽，用于安装锥形锁块。

16. （2）工作条件进气阀：①受高温作用450～500℃；②撞击；（阀座、导管）③磨损。排气阀：①受高温作用650～800℃；②撞击；（阀座、导管）③磨损；④燃气腐蚀。（3）材料 进气阀采用普通合金钢如40Cr、40CrNi，有高的耐磨、耐热和抗腐蚀性能。 排气阀采用耐热合金钢如9CrSi2Mo等。 阀杆顶部由于不断受到摇臂撞击，一般堆焊60号钢，淬火HRC≥50，也有安装硬质合金钢的阀帽或撞击块以提高耐磨性。

17. （4）阀头的型式：①平顶 ②凸顶 ③凹顶

18. （5）阀座：工作条件与气阀相似，一般采用合金铸铁或耐热合金钢。注意：阀座材料与缸盖材料的热膨胀系数应基本相同。（6）阀面与阀座的配合①全接触式：阀面与座面锥角相同，接触面积大，耐磨，传热好，但易结碳，敲击，产生麻点，用于小型高速机。②外接触式：阀面锥角小于座面锥角0.5°～1°，接触面积小，密封性好，阀盘在高压燃气作用下产生拱腰变形，增加阀与座的接触面积，降低接触应力，提高散热。用于强载中速机上。③内接触式：阀面锥角大于座面锥角0.2°～0.5°，接触面积小，密封性好，接触面离燃烧室远，温度低，腐蚀小，阀盘发生周边翘曲变形，增加阀与座的接触面积，降低接触应力，提高散热。用于长行程低速机上。（5）阀座：工作条件与气阀相似，一般采用合金铸铁或耐热合金钢。注意：阀座材料与缸盖材料的热膨胀系数应基本相同。（6）阀面与阀座的配合①全接触式：阀面与座面锥角相同，接触面积大，耐磨，传热好，但易结碳，敲击，产生麻点，用于小型高速机。②外接触式：阀面锥角小于座面锥角0.5°～1°，接触面积小，密封性好，阀盘在高压燃气作用下产生拱腰变形，增加阀与座的接触面积，降低接触应力，提高散热。用于强载中速机上。③内接触式：阀面锥角大于座面锥角0.2°～0.5°，接触面积小，密封性好，接触面离燃烧室远，温度低，腐蚀小，阀盘发生周边翘曲变形，增加阀与座的接触面积，降低接触应力，提高散热。用于长行程低速机上。

19. 2．气阀弹簧（1）作用：当摇臂抬起时使气阀关闭（2）采用内外弹簧的目的：①在不降低应有弹力的条件下，可采用较细软的弹簧钢丝制造，使其工作时动作柔和，提高抗疲劳能力。②两根弹簧的自振频率不同，在工作中互为阻尼，可避免发生共振。③当其中一根弹簧折断时，气阀不致落入气缸内，提高工作可靠性。 　④两根弹簧旋向相反，可防止互相夹插，还可以减少阀在开关时由于弹簧产生扭转而发生的自动研磨。

20. 3．气阀导管（1）作用：保证气阀与阀座在同一中心线上工作，并起散热作用。（2）材料：铸铁或青铜（3）气阀导管和阀杆的间隙必须合适。过大：散热不良，磨损增大；造成阀杆处漏气，甚至造成滑油结焦使阀卡死。过小，导致气阀卡阻。4．气阀锁紧装置3．气阀导管（1）作用：保证气阀与阀座在同一中心线上工作，并起散热作用。（2）材料：铸铁或青铜（3）气阀导管和阀杆的间隙必须合适。过大：散热不良，磨损增大；造成阀杆处漏气，甚至造成滑油结焦使阀卡死。过小，导致气阀卡阻。4．气阀锁紧装置

21. 5．气阀旋转器： 用于燃重油的大功率中速机上（1）作用：①使阀盘均匀受热、散热，保证阀盘的温度分布均匀，改善阀盘的热应力状态。②减少密封锥面上导热不良的沉积物，使之贴合严密，利于散热，减少高温腐蚀，减少烧损磨损。③可改善阀杆与导管间的润滑条件，减少阀杆漏气，减少阀杆周围形成积炭，防止卡阻。 （2）结构：3-1-3所示为后一种旋阀器。它由旋阀器本体4、钢珠2、碟形弹簧1、旋阀器外壳（又是气阀弹簧的上弹簧盘）3组成。

23. （3）工作原理：当气阀闭合时，气阀弹簧弹力较小，气阀弹簧弹力通过旋阀器外壳传递至碟形弹簧，由碟形弹簧再传至旋阀器本体，旋阀器本体将力传给卡块，最终传给气阀使气阀保持闭合，钢珠不受力。这时钢珠被复位弹簧推至腰形槽的顶端。当打开气阀时，碟形弹簧因受力增大而变平，气阀弹簧力逐渐转移到钢珠上。使钢珠受压并滚至槽底最低点，复位弹簧被压缩，如图b)所示。在钢珠滚向槽底最低点时，由于碟形弹簧、旋阀器外壳与气阀弹簧压紧不能转动，本体就带动卡块、气阀，一起向前转一个角度。当气阀关闭时，由于气阀弹簧弹力逐渐减小，碟形弹簧逐渐恢复原先形状，钢珠的压力逐渐消失。当它被释放时，复位弹簧又把它推回槽的顶端。这样气阀在不断开启中慢慢转动。（3）工作原理：当气阀闭合时，气阀弹簧弹力较小，气阀弹簧弹力通过旋阀器外壳传递至碟形弹簧，由碟形弹簧再传至旋阀器本体，旋阀器本体将力传给卡块，最终传给气阀使气阀保持闭合，钢珠不受力。这时钢珠被复位弹簧推至腰形槽的顶端。当打开气阀时，碟形弹簧因受力增大而变平，气阀弹簧力逐渐转移到钢珠上。使钢珠受压并滚至槽底最低点，复位弹簧被压缩，如图b)所示。在钢珠滚向槽底最低点时，由于碟形弹簧、旋阀器外壳与气阀弹簧压紧不能转动，本体就带动卡块、气阀，一起向前转一个角度。当气阀关闭时，由于气阀弹簧弹力逐渐减小，碟形弹簧逐渐恢复原先形状，钢珠的压力逐渐消失。当它被释放时，复位弹簧又把它推回槽的顶端。这样气阀在不断开启中慢慢转动。

24. 二、气阀传动机构 1．机械式气阀传动机构--中小型机上 （1）组成：滚轮、顶杆、摇臂、摇臂销、摇臂座、调节螺钉 （2）作用： （3）气阀间隙 ①气阀间隙：柴油机冷态时，盘车使滚轮落在凸轮的基圆上，摇臂与气阀之间的间隙。 ②目的：柴油机在运行状态下，留给阀杆向上膨胀的余地，使气阀关闭严密。

25. ③气阀间隙对柴油机工作的影响太大：1）影响气阀正时，使气阀迟开早关，开启持续时间变短。2）撞击严重，磨损加快。3）因撞击发出噪声。太小：1）影响气阀正时，使气阀早开晚关，开启持续时间变长。2）气阀受热后无膨胀的余地，使气阀关闭不严，造成阀头与阀座烧损。3）柴油机功率与经济性下降。③气阀间隙对柴油机工作的影响太大：1）影响气阀正时，使气阀迟开早关，开启持续时间变短。2）撞击严重，磨损加快。3）因撞击发出噪声。太小：1）影响气阀正时，使气阀早开晚关，开启持续时间变长。2）气阀受热后无膨胀的余地，使气阀关闭不严，造成阀头与阀座烧损。3）柴油机功率与经济性下降。 2．液压式气阀传动机构 用于长行程低速机上 （1）特点：在气阀、顶头上各设液压传动器，二者通过油管连接，开阀靠液压传动器的油压，关闭靠“空气弹簧”的气体力实现。 （2）优缺点噪音小，阀杆不受侧推力，布置自由，但密封困难，调试困难。 （3）工作原理：

26. 三、凸轮和凸轮轴传动机构 1．凸轮轴 （1）作用：控制柴油机中需要定时的设备，使它们按照一定的工作顺序准确工作。 （2）构造：由若干进、排气凸轮、喷油凸轮、空气分配器凸轮和支承轴颈组成。 ①凸轮： 凸轮轮尖高度h—决定气阀的最大生程 凸轮的作用角θ—决定气阀的开启总时间 四冲程机：进气凸轮作用角θ=（180°+α1+α2）/2 排气凸轮作用角θ=（180°+β1+β2）/2

27. ②凸轮结构：1）整体式：凸轮轴的凸轮与轴本体铸成或煅成一体，用于小型机上2）装配式：凸轮和轴是分开制造，然后根据定时要求，将凸轮紧固在轴上，这种凸轮轴上的凸轮是可调节的，以便定时调节，并且任何一个凸轮损坏后都可单独更换，一般用于大型机上。③材料：优质碳钢或合金钢，表面渗碳或淬火，以提高硬度和耐磨性。②凸轮结构：1）整体式：凸轮轴的凸轮与轴本体铸成或煅成一体，用于小型机上2）装配式：凸轮和轴是分开制造，然后根据定时要求，将凸轮紧固在轴上，这种凸轮轴上的凸轮是可调节的，以便定时调节，并且任何一个凸轮损坏后都可单独更换，一般用于大型机上。③材料：优质碳钢或合金钢，表面渗碳或淬火，以提高硬度和耐磨性。

28. 2．凸轮轴传动机构（1）齿轮传动（四冲程机）2．凸轮轴传动机构（1）齿轮传动（四冲程机）

29. 凸轮轴传动机构一般安装在飞轮端，以降低曲轴扭振的影响。采用中间齿轮的原因：四冲程机曲轴与凸轮轴转速比为2：1，这样凸轮轴上的定时齿轮直径比曲轴上齿轮大一倍，使机身横向尺寸增大，所以在较大的柴油机的凸轮轴传动机构中都另外加中间齿轮，以缩小凸轮轴上正时齿轮的尺寸，减小机身横向尺寸。 定时齿轮包括主动、中间和从动齿轮，三个齿轮上均有啮合记号，以保证配气、喷油定时正确，拆装时应注意。若无装配记号，应根据二者正时的数据确定二轴的啮合关系。例某机的排气阀开启为下止点前φ3CA，调整时先拆开中间齿轮，解脱二者的啮合关系，将曲轴盘车至上述位置（从飞轮刻度上观察角度的记号）后转动凸轮轴至第一缸排气阀开启位置（气阀间隙已调好），最后使齿轮啮合即可。

30. （2）链传动机构 超长行程二冲程机上①优点：结构简单，紧凑，正、倒车运转都能得到准确的定时，对轴线不平行度和中心距误差要求不严。缺点：磨损快，易松驰，须采用张紧机构。②张紧装置 用于减少链条的振动，调节链条的送紧，保证链条与链轮啮合良好，传动平稳。中间轮和张紧结构（新型柴油机在松边）用来减少链条振动和调节链条的松紧度，保证链条和链轮啮合良好。张紧链条时应边盘车边张紧，盘车时应使张紧轮一侧为松边。链条长度增加1.5%时，需换新。

31. 四、换气机构常见故障和管理 1、气阀机构的故障 1）阀面和阀座磨损和腐蚀（伤痕和麻点） 磨损的原因：燃气中的炭粒或其它杂质冲刷或落在结合面上时阀与阀座撞击所造成。 腐蚀的原因：燃油中V、Na和S所造成。 危害：密封性变坏，引起漏气，致使功率下降，各缸负荷不均，起动困难。

32. 2）阀面和阀座烧损主要原因：气阀密封不良，高温燃气从不密封处泄漏，造成该处过热而烧损。（1）阀座扭曲、偏移、倾斜和失圆造成大面积烧损；（2）阀盘翘曲时，关闭不严处如同喷管流道回被严重烧损；（3）气阀阀杆卡阻、弯曲使阀盘不能落座，使密封面发生均匀烧损；（4）阀面和座面因麻点、伤痕处漏气而烧损。3）阀杆卡紧：（1）阀杆与导管间隙不合适：过小使阀杆卡紧，间隙过大使滑油结焦，沉积物增多也会卡住；（2）中心线不正，造成卡死，致使气阀关闭不严而漏气。2）阀面和阀座烧损主要原因：气阀密封不良，高温燃气从不密封处泄漏，造成该处过热而烧损。（1）阀座扭曲、偏移、倾斜和失圆造成大面积烧损；（2）阀盘翘曲时，关闭不严处如同喷管流道回被严重烧损；（3）气阀阀杆卡阻、弯曲使阀盘不能落座，使密封面发生均匀烧损；（4）阀面和座面因麻点、伤痕处漏气而烧损。3）阀杆卡紧：（1）阀杆与导管间隙不合适：过小使阀杆卡紧，间隙过大使滑油结焦，沉积物增多也会卡住；（2）中心线不正，造成卡死，致使气阀关闭不严而漏气。

33. 4）阀杆和阀头断裂原因：阀杆与导管的间隙过大；阀盘或阀座变形使局部受力过大；气阀间隙过大；气阀机构振动。部位：阀盘与阀杆过渡圆角处和阀杆装卡块的凹槽处。后果：使气阀掉入气缸。5）气阀弹簧断裂原因：①振动；②材质热处理不符合要求；③锈蚀。6）阀壳裂纹原因：固定螺栓拧得太紧。后果：冷却水漏入排气管中。4）阀杆和阀头断裂原因：阀杆与导管的间隙过大；阀盘或阀座变形使局部受力过大；气阀间隙过大；气阀机构振动。部位：阀盘与阀杆过渡圆角处和阀杆装卡块的凹槽处。后果：使气阀掉入气缸。5）气阀弹簧断裂原因：①振动；②材质热处理不符合要求；③锈蚀。6）阀壳裂纹原因：固定螺栓拧得太紧。后果：冷却水漏入排气管中。

34. 2．气阀间隙检查和调整、气阀定时的检查 （一）气阀间隙检查和调整（以6160A柴油机为例） 1）单缸检查调整法 （1）冷车时盘车时滚轮与凸轮基圆接触，在摇臂顶杆端略加力将摇臂呀向下，则在摇臂另一阀杆端出现间隙，用塞尺测量此间隙值，即为该气阀间隙。并以规定的标准值进行比较。 （2）如间隙不符合要求则需加以调整：①用梅花扳手旋松摇臂端调节螺栓的锁紧螺母。

35. ②用规定的气阀间隙厚度的塞尺插入摇臂与气阀杆之间，用螺丝刀拧动调节螺钉，同时拖动塞尺，当塞尺移动时，感到稍有阻力但又不太紧时，表示间隙值合乎规定的要求。③用螺丝刀止住调节螺钉，使之不能转动，把锁紧螺母拧紧，再拖动塞尺复验松紧程度是否变化，直到完全合格为止。（3）顺曲轴工作转向转动飞轮，每经过一个发火间隔角（本例为120˚曲柄转角），按发火顺序（1-5-3-6-2-4）检查下一缸的进、排气阀间隙。在飞轮转动两圈内按顺序完成对六个气缸的进、排气阀间隙的检查和调整。②用规定的气阀间隙厚度的塞尺插入摇臂与气阀杆之间，用螺丝刀拧动调节螺钉，同时拖动塞尺，当塞尺移动时，感到稍有阻力但又不太紧时，表示间隙值合乎规定的要求。③用螺丝刀止住调节螺钉，使之不能转动，把锁紧螺母拧紧，再拖动塞尺复验松紧程度是否变化，直到完全合格为止。（3）顺曲轴工作转向转动飞轮，每经过一个发火间隔角（本例为120˚曲柄转角），按发火顺序（1-5-3-6-2-4）检查下一缸的进、排气阀间隙。在飞轮转动两圈内按顺序完成对六个气缸的进、排气阀间隙的检查和调整。

36. 判断气阀关闭状态的方法有以下三种： ①盘车过程中不断用手扭动所测气阀的顶杆，当顶杆可以轻便地用手扭动时，该气阀即为关闭状态。 ②通过观察该缸高压喷油泵柱塞弹簧的压缩情况，当柱塞弹簧被压缩时，则该缸气阀处于关闭状态； ③检查顶杆滚轮落在凸轮基圆上，气阀处于关闭状态。

38. 2）两次调整法 （1）顺曲轴工作转向转动飞轮，使第一缸活塞处于压缩冲程的上死点附近。其判断方法同单缸调整法一样。 （2）此时，可同时检查调整下表所列各缸气阀间隙，当第一缸处于压缩冲程上死点时可调的各缸进、排气阀间隙，如下表所示。

39. （3）在检查调整上列各缸气阀间隙后，转动飞轮一圈（360˚），当第六缸处于压缩冲程上死点时可调整的各缸进、排气阀间隙，如下表所示。（3）在检查调整上列各缸气阀间隙后，转动飞轮一圈（360˚），当第六缸处于压缩冲程上死点时可调整的各缸进、排气阀间隙，如下表所示。 （4）对一般多缸柴抽机，可照“先进后排”的格式完成检查调整操作。具体方法是：按发火顺序，先于发火的缸号可以调整进气阀间隙；后于发火缸的缸号可以调整排气阀间隙，正在发火的气缸，进、排气阀均可调整；进、排气阀重叠的气缸，进、排气阀均不可调。 （5）调整方法同单缸调整法一样。

40. （二）气阀定时的检查和调整 气阀定时的检查只有在气阀间隙调整好之后才能进行。 （1）捻动法：即边盘车边拧转气阀顶杆，当气阀顶杆从拧得动到拧不动瞬间即停止盘车，此时飞轮上的刻度就是气阀开启的时刻。同法可检查气阀的关闭时刻（此时气阀顶杆从拧不动到拧得动）。

41. （2）千分表法：在气缸盖上放千分表架，将千分表的触头压在弹簧盘上，然后缓慢盘车，千分表指针刚刚移动或回到原来位置的时刻就是气阀开启或关闭的时刻，这时飞轮上相应的读数就是气阀开启或关闭的角度。（3）调整：若检查的气阀定时不符合要求，应松开该凸轮并轴向移动凸轮轴，脱离啮合，并沿着正车或倒车方向移动凸轮（正车方向定时增加）最后锁紧即可。（2）千分表法：在气缸盖上放千分表架，将千分表的触头压在弹簧盘上，然后缓慢盘车，千分表指针刚刚移动或回到原来位置的时刻就是气阀开启或关闭的时刻，这时飞轮上相应的读数就是气阀开启或关闭的角度。（3）调整：若检查的气阀定时不符合要求，应松开该凸轮并轴向移动凸轮轴，脱离啮合，并沿着正车或倒车方向移动凸轮（正车方向定时增加）最后锁紧即可。

42. 3．柴油机气阀研磨及密封性检验 气阀密封面发生严重磨损，烧伤和腐蚀后，可以在气阀研磨机上，也可用车床进行阀面光车，或者阀座面用专用铰刀铰削，消除缺陷后，可与气阀座研磨。如严重缺陷，应报废，更换气阀。如气阀密封面磨损不大，可将气阀与阀座直接进行互研。以恢复正常密封。

43. （1）、气阀与阀座互研①进行研磨之前，清洗或刮洗排气通道、气阀导管、阀座处的积炭。②在气阀密封锥面涂一层用机油调和的200目粗金刚砂，用橡皮碗吸住阀盘底平面，以拍打与转动结合的动作进行研磨，直到气阀锥面出现一条十分整齐的灰暗色环带为止。③将密封面上的粗研磨膏擦掉，用600目的细纱进行研磨，直到出现完整密封带。④擦掉细研磨膏，再用机油进行研磨，直到阀和阀座上出现灰色光亮完整而均匀的阀线为止。⑤清洗气阀、阀座、气阀导管中的研磨膏。⑴注意：①密封带宽度要适当，进气阀应在1.5～2mm内，排气阀应为2～3mm。②涂在阀密封面的金刚砂量要求适当，不能太多，以免流到阀杆与导套之间增加磨损。③用力不能过大，以免气阀与阀座由于过度撞击而使密封锥面磨款或磨成凹形。（1）、气阀与阀座互研①进行研磨之前，清洗或刮洗排气通道、气阀导管、阀座处的积炭。②在气阀密封锥面涂一层用机油调和的200目粗金刚砂，用橡皮碗吸住阀盘底平面，以拍打与转动结合的动作进行研磨，直到气阀锥面出现一条十分整齐的灰暗色环带为止。③将密封面上的粗研磨膏擦掉，用600目的细纱进行研磨，直到出现完整密封带。④擦掉细研磨膏，再用机油进行研磨，直到阀和阀座上出现灰色光亮完整而均匀的阀线为止。⑤清洗气阀、阀座、气阀导管中的研磨膏。⑴注意：①密封带宽度要适当，进气阀应在1.5～2mm内，排气阀应为2～3mm。②涂在阀密封面的金刚砂量要求适当，不能太多，以免流到阀杆与导套之间增加磨损。③用力不能过大，以免气阀与阀座由于过度撞击而使密封锥面磨款或磨成凹形。

44. （2）、气阀密封性的检查 气阀与阀座互研后检查密封性的方法有以下几种：1）在气阀锥面上用铅笔每隔3mm～5mm画一条线，然后将阀装入阀座，压住并转动90˚。取下气阀观察其上的铅笔线。若全部被擦掉，表明密封性良好。研磨质量高。2）将气阀及气阀弹簧等装复，然后在进气道和排气道内注入煤油，历时3～5min无渗漏现象，则表明密封良好。3）将气阀装入阀座，在阀座坑内阀盘底面上倒入煤油，5min后擦净煤油并迅速提起气阀，观察配合面上有无渗入煤油。没有煤油渗漏，表明密封良好。

45. 思考题： 1．简述气阀间隙的检查和调整步骤？2．什么叫气阀间隙？气阀间隙对柴油机有何影响？3．怎样进行气阀定时的检查和调整？4．设置内外二只气阀弹簧的目的什么？5．影响配气定时误差的因素有哪些？6．气阀阀杆卡死与断裂的原因有哪些？7．气阀旋转器的作用是什么？8．简述研磨气阀的步骤？9．气阀阀面的磨损与哪些因素有关？

46. 单元三 废气涡轮增压 一、柴油机增压概述 1．提高柴油机功率的途径 从 Ne=Pe.D2.S.n.i.m.π/4*6000 可知，要提高Ne，有下列途径： (1)改变柴油机的结构参数D.S.i.m. ①气缸直径D增大，Ne提高。但F/V降小，热负荷和机械负荷增加，同时宽度增大。 ②行程S增大，Ne提高。是当前发展长行程和超长行程的方向，但Cm = S.n./30增大。 ③增大m，Ne提高，采用二冲程m=1 ④气缸数i增大，Ne提高。但整机变长，目前直列i≤12 V型机i≤24

47. （2）提高柴油机n和Cmn和Cm增加，Ne提高。但一方面磨损增加，另一方面螺旋桨效率下降，因此此方法是有限的。现代节能型柴油机反而降低转速以获得更高的经济性。（3）提高柴油机的平均有效压力PePe增加，Ne提高。Pe主要是通过Pi获得的。要提高Pi，一般是采用每循环使气缸多进气、多进油，即采用增压技术获得。增压：用提高柴油机进气的方法，使充入气缸内的空气密度提高，从而增加每循环的喷油量，以提高柴油机平均指示压力Pi和Pe的一种途径。增压度：柴油机增压后的标定功率与增压前的标定功率的比值增压比：柴油机增压后的压力与增压前的压力的比值。（2）提高柴油机n和Cmn和Cm增加，Ne提高。但一方面磨损增加，另一方面螺旋桨效率下降，因此此方法是有限的。现代节能型柴油机反而降低转速以获得更高的经济性。（3）提高柴油机的平均有效压力PePe增加，Ne提高。Pe主要是通过Pi获得的。要提高Pi，一般是采用每循环使气缸多进气、多进油，即采用增压技术获得。增压：用提高柴油机进气的方法，使充入气缸内的空气密度提高，从而增加每循环的喷油量，以提高柴油机平均指示压力Pi和Pe的一种途径。增压度：柴油机增压后的标定功率与增压前的标定功率的比值增压比：柴油机增压后的压力与增压前的压力的比值。

48. 2．、增压的方式：（1）．机械增压（2）．废气涡轮增压（3）．复合增压3．增压压力分类（1）低增压 PK≤0.17MPa (2)中增压0.17MPa＜PK≤0.25MPa（3）高增压0.25MPa＜PK≤0.35MPa（4）超高增压PK＞0.35MPa以往大型低速机由于降速航行要求，一直采用中低增压，脉冲为多；当代长、超长行程机采用定压高增压，大型中速四冲程机采用高、超高增压。

49. 二、废气能量分析1．二冲程机废气能量2．废气能量的两种形式（1）脉冲能E1；（2）定压能E2虽然定压能E2中最高压力比脉冲能E1中最高压力低得多，但它持续时间长，故E2＞E1，且随着PK的增加E2所占的比例增加。二、废气能量分析1．二冲程机废气能量2．废气能量的两种形式（1）脉冲能E1；（2）定压能E2虽然定压能E2中最高压力比脉冲能E1中最高压力低得多，但它持续时间长，故E2＞E1，且随着PK的增加E2所占的比例增加。 三、废气涡轮增压的两种形式 1．定压废气涡轮增压 （1）各缸的排气管短而细，且弯头少； （2）进入涡轮的气体压力基本不变； （3）涡轮的效率较高； （4）只利用定压能E2。

50. 2．脉冲废气涡轮增压（1）各缸的排气管连接成在一根共用容积足够大的总管上（2）进入涡轮的气体压力是脉动的。（3）涡轮的效率较低（4）既利用定压能E2，又利用脉冲能E13．排气管分组（对脉冲涡轮增压）（1）目的：避免扫、排气互相干扰。也就是防止当某缸正在进行扫气而另有一缸正在排气时，排气压力波传到扫气缸的排气口处，使扫气缸背压升高，无法进行扫气，甚至可能使排气倒灌。2．脉冲废气涡轮增压（1）各缸的排气管连接成在一根共用容积足够大的总管上（2）进入涡轮的气体压力是脉动的。（3）涡轮的效率较低（4）既利用定压能E2，又利用脉冲能E13．排气管分组（对脉冲涡轮增压）（1）目的：避免扫、排气互相干扰。也就是防止当某缸正在进行扫气而另有一缸正在排气时，排气压力波传到扫气缸的排气口处，使扫气缸背压升高，无法进行扫气，甚至可能使排气倒灌。