浅析柴油机配气机构的发展现状(1)
柴油机配气机构常见故障分析
柴油机配气机构常见故障分析【摘要】柴油机配气机构是柴油机的重要组成部分，其正常运转对于柴油机的性能至关重要。
本文通过对柴油机配气机构常见故障的分析，包括进气门故障、排气门故障、气门传动装置故障、凸轮轴故障和气门弹簧故障等内容进行了详细阐述。
针对这些常见故障，本文也提出了相应的处理方法，如及时更换故障零部件、保持配气机构的清洁等。
本文强调了定期检测和维护对于避免柴油机配气机构故障的重要性，建议用户在使用过程中定期进行检查和保养，以确保柴油机的正常运转和延长使用寿命。
通过本文的学习，读者不仅能够加深对柴油机配气机构故障的认识，还能够了解相关故障处理方法和维护技巧，提高对柴油机的使用效率和安全性。
【关键词】柴油机, 配气机构, 故障分析, 进气门, 排气门, 气门传动装置, 凸轮轴, 气门弹簧, 处理方法, 定期检测, 维护,重要性1. 引言1.1 柴油机配气机构常见故障分析柴油机配气机构是柴油机的重要组成部分，其正常运行对于发动机的性能和效率至关重要。
配气机构在长时间运行中可能会出现各种故障，影响发动机的正常工作。
及时分析和处理配气机构的故障是保障柴油机长期稳定运行的关键。
在本文中，我们将重点分析柴油机配气机构常见故障，包括进气门故障、排气门故障、气门传动装置故障、凸轮轴故障和气门弹簧故障。
通过深入分析这些故障的原因和特点，我们可以更好地理解配气机构的工作原理，及时发现和解决故障，确保发动机的正常运行。
本文还将讨论柴油机配气机构常见故障的处理方法，以及定期检测和维护的重要性。
通过科学有效的维护和保养，可以延长配气机构的使用寿命，提高发动机的可靠性和稳定性。
了解配气机构常见故障及其处理方法对于保障发动机性能和延长使用寿命具有重要意义。
2. 正文2.1 进气门故障分析柴油机的进气门是控制气缸内空气流入和排放的重要部件，其正常工作对引擎的性能和效率起着至关重要的作用。
进气门故障会导致柴油机性能下降、燃烧不完全、油耗增加等问题，因此及早发现并解决进气门故障至关重要。
柴油机下置式凸轮配气机构动力学分析
【 ——当量刚度矩阵 ； ｛｝—— 集 中质量 位移 矩阵 ； ｆ ——合外力 向量矩阵。 用 在实际计算 中，常以凸轮转角 为 自变量 ，则 有：
单元内、外弹簧装配状态的名义 间隙 。 ；气 、 门驱动机构的传动比 ，凸轮轴转速 ；气 门座在
气门弹簧预紧力及燃气作用力下的初变形量 △。气 门弹簧 的预紧变形量． 厂 ｏ
２２ 微分 方程 组的建 立 ．
对配气机构进行多质量动力学分析 ，首先需要 从动力学模型中抽取出其数学模型 。 即动力学方程。 根据作 用 在质 量块 Ｍ 上 的力 的平衡 关 系 ． 可建 立气 门的运动微分方程式 ， 其基本形式如下删 ：
可以分析传动链 中各零件的真实运动规律以及对整
个机构的影响， 并能计算出气 门内、外弹簧大致振
动情况 ．使模拟值更接近实际情况【 ｌ 】 。
２ １ 多质 量模 型建立过 程 ．
量 ； 为外气门弹簧质量。除此之外 ，在动力学 模型计算中还需考虑内气门弹簧刚度 Ｐ，外气 门弹 ｌ 簧刚度 Ｐ；凸轮轴刚度 ． 推杆 刚度 ，摇臂刚 ２ 度 ；单元 内弹簧 刚度 二 。 Ｋ 和 内，单元内弹 簧刚度 Ｋ ～ 。和 外 ；单元 内气门弹簧并圈后 的 。
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒｃ：Ａ ｙ ａｎ ｃ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ ｍ ｕ 一 ａ ｓ ｉ ｕ ｌ ｆ ｒ廿 ｌ、 ｒｐ ｓ廿 ｎ 、 ｖ ｄ ｎ ｒｉ ｓｍ ｄ ｌ ｓ ｄ ｏ 悔 ｍ Ｓ ｓ ｂ ｉ ｂ ｂ ｔ ０ Ｏ ｉＯ ｆ Ｉｅ
ｔ ｍｍ ｆ ｉｓ ｌ ｎ ｅ ＭＡＩ 】 ｓ ｆ ＾ ｅｉ ｅ ｌ ｏ ｄｅ ｅ ｅ 咖 ． ３ ｏｔⅧ－ ｓ ｍｐ∞训 ｔ ｒ ｗ ｐｐ ０ ｅ ｕ ｅ ｏ Ｊｎ ｙ ａ ＬＡ １ ０ｄａ ｕ ｒｃ ｄ ｒｓｆｒ ｄ ｇ ｄ — ｍａ
柴油机配气机构动力学仿真与分析
Ｋｅ ｒ ｓ ｄｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｖ ｌ ｅ ｔ ａｎ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｍｕ ｔ ｂ ｄ ｙ ａ ｃ ｖ ｂ ａ ｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｓ ｌｅ ｇ ｎ ａ ｖ ｒ ｉ ｉ ｌｔ ｏ ｌ － ｏ ｙ ｄ ｎ ｍｉｓ ｉ ｉｒ ｔ ｏ
柴 油 机 配 气 机构 动力 学仿 真 与 分 析 ＊
李玉 军 杨建 国
武汉 ４ ０ ６ ３０３ 武汉理 工大学能源与动力工程 学院 摘 要
利用 Ａ ＤＡＭＳ Ｅ ｇｎ 建立 ４ ２ Ｓ ／ ｎ ｉｅ １０ Ｇ柴油 机配气系统动力学模型 ， 对模 型进 行运动学 仿真 ， 分析
配气 机构主要运动件间 的作用力 ， 凸轮形线在过渡 阶段 的加速度特 性对整个 配气机构 的受力影 响较大 ， 配气 机构 中各种接触力具有 冲击 力特 征 ， 对柴油机振 动影 响较大 ， 通过对 比摇臂座处 的实测振 动数据与 仿真作用
力的频谱 图， 验证了仿真结果 的正确性 ， 明了配气机构 是柴油机 ０ ５ 次振动分量 的主要激 励源之一 ， 说 ．谐 为预
测柴油机振动 提供 精确的边界条件 。 关键 词 柴油机
中图分类号
配气机构
仿真
多体 动力学
Ａ
振动
Ｕ６ ４ １ １ ６． ２
文献标识码
Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｎａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ ｖａｖ ｒ ｉ ｆｄｉｓ １ｅ ｇ ｎ ｍ ｌ ｔｏ ｎｄ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｌ ｅ ｔ ａｎ ｏ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ
维普资讯
第３卷 第 １ ６ 期 ２０ 年 ２ ０７ 月
第三章配气机构
圆柱形螺旋弹簧
不等距弹簧 应用： CA7560
双弹簧布置
旋向相反的 两个弹簧， 防止断裂的 弹簧卡入另 一弹簧
应用车型：
奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505
气门旋转机构
锥形套筒
锁片
作业
1、气门弹簧起什么作用？为什么在装配 气门弹簧时要预先压缩？ 2、气门锥角有什么作用？
二、气门驱动组
1、组成 2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适 当的气门间隙。 摇臂轴 摇臂 凸轮轴 推杆
性能：
进气门570K~670K（铬钢 或铬镍钢） 排气门1050K~1200K（硅 铬钢）
头部
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
气门头部的结构形式
平顶式
凸顶式 （球面顶）
结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、 排气门都可采用。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清 除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工 较复杂。
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿 形带轮
曲轴正时 齿形带轮
2、挺柱
（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 （2）挺柱的分类：
菌式
气门侧置式
筒式
气门顶置式
滚轮式
减小摩擦所造成的对 挺柱的侧向力。多用 于大缸径柴油机。
挺柱端面与凸轮的关系
凸轮为何要成锥 形？
锥形凸轮
液力挺柱
结构： 卡环 球形支座 进油口 柱塞 单向阀 挺柱体 柱塞弹簧 柱塞腔
汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座
3、气门导管
作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 倒角 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 气缸盖 材料： 气门导管 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 加工方法： 卡环：防止气门 外表面加工精度较高 导管在使用中脱 内表面精绞 落。 装配： 气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。
4105QB柴油机配气机构的机理分析及优化设计
它 与 气 门之
气 门的运 动规律 和 发动机 的配 气相 位
收 稿 日期
：
。
配 气机 13
雌 蝮
动机 配 气 的精度 排放水平 等
一
囝
，
影 响 到 发 动 机 的动 力 性 能
。
、
燃 油 消耗 和
系列 经 济技术 指标
5 原 4 1 0 5 QB 型 柴 油 机 外 特 性
，
影 响可 靠性
析
，
耐 久 性 的 因 素 十分 复 杂
因而 对 配 气 凸 轮及 机 构 的综合优
多
化研 究非常重 要
口]
。
数样 机 凸 轮 型 线 设 计 采 用 的 是 高 次 方 型 线
一
。
进 气 门下 降段
以 往 的设 计 方 法 是 凭 经 验 提 出
个 设 计方 案
，
，
然后 进
，
缓 冲 段 升 程 为 0 2 14 m
，
，
建立 了 可 行 的气 门数学 模 型
。
多元 影 响 因 素
凸轮型线
；
采用 非线性 规划 法
对 配 气 凸 轮 型 线 及 摇 臂 机 构提 出 了新 的优 化 设 计 措 施
摇 臂 结 构 ； 优 化设 计
：
中图分 类号
：
Tk4 2 3 4
．
文 献标识 码
A
文章编号
：
10 0 9
-
9492
(2 0 0 8 )
，
造 成 气 门在 工 作 段 落 座
，
由于 落座 力 大
，
端
，
机 械 设 计 中使 用 的 优 化 设 计 方 法 很 多
柴油机配气机构常见故障分析
柴油机配气机构常见故障分析柴油机的配气机构是引擎运行的重要部分，它能够确保燃油和空气按照规律的进入和排出，从而保证引擎的正常运行。
然而，由于长期使用或维护不当，配气机构可能会出现各种故障。
本文将对柴油机配气机构常见故障进行分析，以帮助读者更好地了解问题的发生及解决方法。
1. 黑烟排放黑烟排放是柴油机最常见的故障之一，它通常是由配气机构的进气量不足或燃油喷射量过大造成的。
解决这种故障的方法是应对配气机构进行适当的维护和修理，这包括清洗进气道、更换空气滤清器和调整喷油嘴等。
2. 无法启动柴油机启动问题通常是由燃油供应不足或配气机构的故障造成的。
检查燃油管、过滤器、输油泵排放活门等零部件是否有问题，并确保进气道干净不堵塞。
除此之外，使用正确的燃油能够避免这种故障的发生。
3. 发动机噪音过大柴油机噪音过大可能是由活塞、气门或气缸等零件的磨损或疲劳造成的。
为避免这种故障的发生，需要对配气机构进行定期的清洗和维护，并进行必要的更换。
4. 能见度低当配气机构的废气系统发生故障时，会导致车辆尾气排放问题和能见度降低的问题。
要解决这个问题，需要清理氧气传感器、排气管和催化剂，并对排放管路进行检查和维护。
5. 低油压低油压可能是由于配气机构油路堵塞或油压降低造成的，这通常需要更换更长的油路或进行更换零件。
为避免这种故障的发生，应筛查机油泵的状态，并根据需要更换油路。
总之，柴油机配气机构的故障有很多，它们有可能严重影响发动机的性能和寿命。
因此，对配气机构进行定期的检查、维护和修理至关重要。
如果您之前未曾进行过这些操作，请立即找到一个受过训练的技术人员进行服务。
配气机构改进的必要性和方法
配气机构改进的必要性和方法工作原理是：汽缸盖上分别开有排气孔、进气孔（通孔的大小、具体形状根据实际需要的气体流速大小和加工工艺而定，此处以扇形孔为例），配气盘上开有上述同形的、用于配气的配气孔。
该设计通过旋转的方式来实现配气，代替了气门式配气机构中气门头往复开闭的方式。
旋转式配气机构取消了气门头，对进气气流没有阻碍作用，使进气气流在不影响充量系数的前提下，流速的大小可控可调。
同时因为缸内没有了气门头的阻碍，为缸内废气彻底排除提供了必要条件，从而使废气可以彻底排尽。
其具体特点归纳如下：1.旋转式配气机构可满足正时配气的各项要求。
当进气孔或排气孔需要早开时，只需要将进、排气孔的始边向前移适当的角度。
同理，当进气孔或排气孔需要迟闭时，只需要将进排气孔的终边向后移适当的角度。
进气孔的时面值[4]也与采用气门式配气机构的柴油机、汽油机相当（多气门除外）。
2.旋转式配气机构在进、排气过程中，当配气孔与进、排气孔导通时，缸内与进、排气道直接连通，无任何障碍。
在同等条件下，缸内的充量系数在任何工况下都可以保证为最大，且不受进气流速的影响。
为证明上述特点，现将两种配气机构在同等条件的前提下，对进气流速及充量系数进行对比分析如下：气门式配气机构进气的平均流速超过0.5Ma时，充量系数急剧下降。
当平均流速超过1Ma时，充量系数己小于0.6。
为方便比较，分别取平均流速为160m/s（>0.5Ma）和320m/s（>1Ma），计算旋转式配气机构的充量系数：由充量系数的定义和计算公式可知[3]，在同等条件下，即缸内残余废气系数、气体温度相同的条件下，充量系数的大小，取决于缸内进气终了压力与进气道内气体压力的比值。
在自然吸气的配气机构中，进气道内的气压以标准大气压为基准。
因为平均流速涵盖了进气终了时的流速，所以此处暂用平均流速来代替进气终了时的流速，计算旋转式配气机构的缸内进气终了时的压力，用以完成充量系数的比较。
配气机构的构造与维修
3.2 配气相位及其影响因素
一、进气门的配气相位
在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便开始 开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进 气提前角，用α表示。α一般为100--300，如图3一11所 示。
由于进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下移动时，进 气门已有一定开度，所以可较快地获得较大进气通道截面， 减少进气阻力。
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3.1 概述
(2)链传动。链条与链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配 气机构。为使在工作时链条有一定的张力而不至脱链，通常 装有导链板、张紧轮装置等。为了使链条调整方便，有的发 动机使用一根链条传动，如图3一8所示。
(3)齿形带传动。近年来，在高速发动机上还广泛采用齿形 带来代替传动链，如图3一9所示。这种齿形带用氯丁橡胶制 成，中间夹有玻璃纤维和尼龙织物，以增加强度。采用齿形 带传动，能减少噪声和减少结构质量，也可以降低成本。
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3.2 配气相位及其影响因素
在进气行程下止点过后，活塞重又上行一段，进气门才关闭 。从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角 ，用β表示 ,β般为400 -- 800，如图3一11所示。
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3.2 配气相位及其影响因素
进气门晚关，是因为活塞到达下止点时，由于进气阻力的影 响，气缸内的压力仍低于大气压，且气流还有相当大的惯性 ，仍能继续进气。下止点过后，随着活塞的上行，气缸内压 力逐渐增大，进气气流速度也逐渐减小，直到流速等于零时 ，进气门便关闭的β角最适宜。若β过大，便会将进入气缸的 气体重新又压回进气管。
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3.1 概述
(2)凸轮轴中置式。为减小气门传动组零件的往复运动惯性 力，某些速度较高的发动机将下置式凸轮轴的位置抬高到缸 体的上部，缩短了传动零件的长度，称之为凸轮轴中置式配 气机构，如图3 -3与图3一4所示，由于凸轮轴与曲轴距离 较远，故在一对正时齿轮中间加了一个中间传动齿轮。
试析柴油机配气机构常见故障原因
N o n g j i y u w e i x i u配气机构是柴油机的主要运动部件之一。
配气机构的作用是根据发动机的做功顺序或点火次序的要求，适时地开启和关闭每个气缸的进气门及排气门，使新鲜空气及时地进入燃烧室，并将燃烧后的废气及时地排除气缸。
由于新鲜空气被吸入气缸越多，则柴油机可能输出的功率就越大。
因此，在使用中要定期地对配气机构进行检查维护，发现故障，及时排除，以保证柴油机的充气效率达到规定标准。
现将柴油机配气机构常见故障原因叙述如下，供大家参考。
一、气门断裂引起气门断裂的因素是多方面的。
断裂的部位常发生在气门头部与杆部的过渡区或卡块槽处；对于两种不同材料制作的组合式气门，则断裂常出现在焊接处。
除因焊接质量不好引起气门断裂外，引起气门断裂的原因还有以下几点：（1）气门座圈散热不好。
如将过盈量过大的气门座圈强行压镶入座孔中，座圈外光滑表面会因金属脱落而变粗糙，座圈与座孔接触不良，导热变坏，座圈会因过热而断裂。
（2）修配不当。
由于气门或座圈修配不当，致使气门不能正确地落座，从而在气门头部与杆部过渡部位产生一个弯曲附加力矩，这个力矩是交变的，结果使气门杆因疲劳而断裂。
（3）气门间隙过大。
由于调整不当，凸轮或挺柱磨损，推杆弯曲等，导致气门间隙过大，气门突然降落，落座力太大，气门或座圈受冲击而产生裂缝或断裂。
（4）发动机超速运转。
发动机超速运转，引起气门“气脱”（气门脱离凸轮控制，即凸轮的反作用力为零）或“反跳”，致使气门断裂等。
二、气门烧蚀1．烧蚀气门的特征气门烧蚀后，柴油机常常表现出工作无力，排气管冒黑烟，着火时声音不好。
如果排气门烧蚀，则排气管过热，甚至发红。
如果用手摇转曲轴没有沉重的感觉，并在压缩冲程中，进气管或排气管有又长又响的“嗤嗤”漏气声，说明气门已烧蚀。
2．气门烧蚀的原因（1）气门间隙过大或气门弹簧弹力减弱，导致气门与气门座密封不严，燃烧后的高温高压气体从缝隙中冲出来，烧蚀气门。
（2）气门及气门座积碳严重，造成气门漏气，散热不好;气门杆部的积碳，使气门运动不灵活，烧蚀气门。
柴油机配气机构常见故障及排除
N o n g j i y u w e i x i u配气机构是柴油机的主要运动部件之一。
配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜空气及时进入气缸，废气及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。
一、气门间隙变动有些气门间隙调整好后，工作时间很短，甚至不到几个小时，气门间隙就明显变化了，有的变大，有的变小。
如果气门间隙过大且越来越大，则气门开启的延续时间不断缩短，气门开度不足，使得充入气缸的空气量不断减少，废气排不净，使气门摇臂、凸轮等产生强烈的撞击。
如果气门间隙变小且越来越小，当气门在工作中受热伸长时，会造成气门关闭不严而漏气，使柴油机功率下降；同时，高温废气长时间冲击气门，会把气门烧坏。
当气门间隙接近没有间隙时，气门杆会撞击活塞顶部，严重时撞坏活塞，造成严重事故。
1．故障原因。
造成气门间隙迅速变大的原因可能是：（1）摇臂轴与摇臂套的间隙过大。
（2）摇臂轴紧固螺钉及气门间隙高速螺钉有松动或滑丝。
（3）也可能是气门导管未下到规定位置，将推杆顶弯了或将摇臂顶开裂了。
气门间隙迅速变小，表明气门磨合面在高速磨损，可能是存在磨料研磨气门后未洗净或空气未滤清，也可能是气缸盖材质太松软（指不镶气门座的）造成的。
2．故障排除。
（1）修复凸轮轴、挺柱、挺杆、气门小头、摇臂端头等相关零件和部位，必要时更换。
（2）更换质量和材料合格的气门座圈。
（3）气门摇臂座螺母、摇臂调整螺钉锁紧螺母一定要锁紧，丝扣损伤的螺栓、螺母要换掉。
（4）衬套磨损过度应更换衬套，凸轮轴与衬套接触面如磨损出现沟痕时应更换凸轮轴。
（5）气门推杆拆装时要防止弯曲，弯曲时要进行冷矫。
（6）每次调整气门间隙之前都要检查摇臂固定螺母是否拧紧；调好气门间隙后，一定要锁紧螺母，并复查其间隙是否正确。
二、气门关闭不严1．故障现象。
不减压摇转曲轴可听到漏气声。
气门关闭不严可导致发动机压缩不良，柴油机冒黑烟，功率下降，从而使动力性、经济性下降，启动困难并有可能烧损气门。
内燃机配气机构
配气相位
气门的开闭时刻和气 门的开启持续时间用曲轴 转角来表示。 配气相位图： 配气相位用环形图来 表示。
理论上：进、排气各占曲轴转角180° 实际上：发动机转速高，进排气时间短，进排气过程占 曲轴转角要大于180°
一、气门的早开迟闭
1、进气门的早开
目的：增大进气开始时的气门开度 进气提前角α ：10°～ 38°
双上置凸轮轴式配气机构是在气缸盖上布置２根凸轮轴，一根驱动进气门， B.双上置凸轮轴式配气 一根驱动排气门，这种结构有利于多气门的布置。
机构
图3-11 气门双上置式凸轮轴配气机构 图3-12 气门双上置式凸轮轴配气机构
摆臂驱动式
· 左图为摆臂驱动、双凸轮 轴上置式配气机构
摆臂驱动比摇臂驱动刚度更 好，更有利于高速发动机， 在轿车发动机上应用广泛
传动时，曲轴上的齿形带轮通过齿形带驱动
凸轮轴上的齿形带轮，并用张紧轮调整齿形 带张力，如图3-2（ｃ）所示。齿形带由纤维 和橡胶制成，一面具有齿形，另一面是平面。 齿形带传动噪声小，不需要润滑。齿形带要 求汽车每行驶10000ｋｍ检查一次，以确保 工作可靠。安装时和齿轮传动式一样，在主 动轮和被动轮上都有正时记号，必须按要求 对准正时记号，以确保配气正时。
图3-2C 齿形带传动式
3、按凸轮轴布置形式分为类
1）. 凸轮轴下置式配气机构
（1）组成：气门传动组和气门组
（2）特点：凸轮轴平行布置在曲 轴一侧，位于气门组下方，配气机 构的工作通过曲轴和凸轮轴之间的 一对正时齿轮啮合将曲轴的动力传 给凸轮轴来带动。 优点是布置比较灵活，即凸轮轴 离曲轴较近，可简单的用对齿轮传 动。缺点是传动路线较长，噪音较 大且挺柱易发生变形。
项目三
配
浅谈柴油机进排气系统的常见故障
１ 概述
会出现动力不足，也可以听到漏气声。故障原因：现代柴油机排气阀
进排气系统是柴油机工作过程所涉及的重要系统之一，它是由 门系统的接触表面经历了复杂的工作状况，并在高温和高压下重复
由进排气凸轮及传动机构、空气过滤器、空冷器、涡轮增压器、增压 运动［３］。表面的磨损率必须非常低，以满足在整个使用寿命期间对发
空气预热器、配气机构等主要部件组成。工作过程是空气通过过空 动机效率的高要求。在四冲程柴油机中，进气门打开以使空气流入
气滤清器过滤后进入涡轮增压器的压气机，经过压缩后的空气再通 燃烧室，然后关闭以促进燃料和空气混合物的压缩和燃烧。在这个
过中冷器，经过冷却后的空气再进一步的压缩后进入发动机的气 阶段，排气阀关闭，然后打开以使热的燃烧产物流出Байду номын сангаас，之后它们关
过高。
(2):22.
２．２ 气阀的常见故障分析
柴油机在工作时，会发出有节奏的并且连续的“嗒、嗒”声音，响
声会随着柴油机的转速升降而产生增减。故障原因：（１）气阀因磨损
或者装配不正产生的间隙过大。（２）气阀弹簧断裂。（３）凸轮轴的磨
损严重造成凸轮的顶部与底部跳动过大，从而发出响声。
科技论坛
·１４９·
浅谈柴油机进排气系统的常见故障
周伟健 魏景松 （上海海事大学 商船学院，上海 ２０１３０６）
摘 要：柴油机进排气系统是指包含了涡轮增压器系统在内的全部的进气系统和排气系统，它是作为柴油机的五大系统之一，在柴 油机正常运转的情况下需要进排气系统的可靠运行，为其提供清洁充足的空气。本文论述了柴油进排气系统故障的分析意义，针对柴油 机的一些常见的进排气故障原因和机理进行分析。
压器的异常响声。
柴油机配气机构设计
柴油机配气机构设计
柴油机配气机构设计是柴油机制造过程中的一个重要环节。
柴油机配气机构的设计直接影响了柴油机的性能和使用寿命。
为了使柴油机能够正常工作，必须保证它的配气机构能够精确控制气门的开闭时间和幅度，并且在各工作状态下能够保持稳定的摩擦力和密封性。
因此，柴油机配气机构设计必须充分考虑到各种因素，如气门的直径、弹簧的刚度、凸轮轴的设计和材料等。
在柴油机的设计中，配气机构的设计应当遵循以下几个原则：
1.保证气门的开启和关闭时间、幅度与柴油机的运转速度和工作状态相适应，以充分利用气门开放时间，实现高效的燃烧；
2.合理选择气门的直径和凸轮轴的设计，以保证柴油机在高转速下的顺畅运行，同时兼顾低速和怠速工况的功率输出；
3.考虑到柴油机的使用寿命，需要优化气门弹簧的刚度和材料，以保证气门的开启和关闭不失精度和稳定性；
4.保证气门和气门座的密封性，以避免燃油和水分渗入燃烧室，同时减少气门磨损，延长柴油机的使用寿命。
综上所述，柴油机配气机构设计是一个复杂的过程，需要充分考虑各种因素，以保证柴油机的性能和寿命。
只有通过科学的设计和精细的制造，才能生产出高效、可靠的柴油机。
- 1 -。
柴油机配气机构几种故障的发生原因及处理方法
柴油机配气机构几种故障的发生原因及处理方法一、气门漏气1.故障现象(1)发动机静止时，用人力转动发动机，可听到“唏”的响声，此时该缸阻力降低。
(2)发动机工作时，配气室内产生燃料烟雾，且气门盖温度过高，用手摸烫手。
(3)发动机工作不平稳，抖动，功率明显不足。
2.原因分析(1)气门和气门座圈烧蚀、磨损。
(2)气门杆弯曲变形。
(3)气门弹簧折断或力弱，不能关闭气门或关闭不严。
(4)气门间隙过小。
(5)气门座松动或碎裂等。
3.排除方法(1)首先检查气门间隙，将气门间隙调整正确后，看是否还漏气。
(2)若继续漏气再检查气门弹簧是否折断或力弱等，有弹簧折断或力弱应更换。
(3)若无上述现象，则需打开气缸盖，作全面检查。
看气门杆是否弯曲，气门座有无松动，经杳有这些故障时，需成套更换，且气门与气门座要配对研磨。
气门座没有出现松动，不需重镶气门座。
由于烧蚀、磨损等出现斑点、凹陷，应进行铰削、修磨，而后再与气门配对研磨。
二、气门响1.故障现象(1)发动机工作时，发生一种类似于“嗒、嗒”的敲击声，音调均匀。
(2)气门处发出一种“嚓、嚓”的响声，并伴有气流声，熄火时较明显。
2.原因分析(1)气门响若发动机转速升高加快，怠速时最明显，则为气门间隙过大所造成。
(2)气门处发出一种“嚓、嚓”的响声并伴有气流声，则是气门座弹簧圈松动所致。
3.排除方法(1)气门间隙过大而产生的响声，即为气门脚响，应将气门间隙调整到标称值。
(2)若是气门座圈松动，则应更换气门座圈。
气门座圈壁厚一般取其内径尺寸的8％～15％，高度一般取其壁厚的2倍为宜。
座圈的镶入可采用将座圈孔加温到100℃以上，然后将座圈涂以甘油与红丹粉混合的密封剂，垫以软金属迅速将座圈打入孔内。
镶好气门座圈以后，应进行铣或磨加工，以获得气门与座圈之间的工作表面，高出气缸盖顶面的部分，应予修平，以免因废气的冲刷而烧蚀。
三、气门座早期损坏1.故障现象(1)发动机工作时间不长则出现漏气，气门间隙变小。
柴油机配气机构
单元三 配 气 机 构
由于进入气缸的新鲜气流和排出气缸的废气气流的 流动惯性都比较大，在短时间内会各自保持原来的流动 方向，因此只要气门重叠角选择适当，正常工况下不会 产生废气倒流入进气管或新鲜空气随同废气排出的情况 ，这将有利于气缸换气。但应注意，如气门重叠角过大 或者排气门间隙过大，就可能出现废气倒流，进气量减 少，发动机异响。对于不同发动机，由于结构形式、额 定转速各不相同，因而配气相位也不相同。合理的配气 相位应根据发动机性能要求，通过反复试验确定。
单元三 配 气 机 构
理论学习 一、 配气机构概述
（一）配气机构的基本功能与组成
配气机构的基本功能是按照发动机各缸的做功顺 序和每个气缸工作循环的要求，适时地将各缸进气门 与排气门打开或关闭，以便尽可能多的新鲜空气进入 气缸并把燃烧后的废气充分排出气缸。
单元三 配 气 机 构
配气机构由气门组和气门传动组组成，如图3-1所示。
单元三 配 气 机 构
（二）配气机构的分类
1. 按每缸气门数量分
按每缸气门的数量，配气机构可分为二气门式和 多气门式。现代发动机普遍采用多气门结构，常见的 为四气门结构，每缸两个进气门、两个排气门。
气门数的增加使发动机的进、排气通道的横截面 积增加，阻力减小，提高了发动机的充气效率，有利 于改善发动机的动力性能。
η v=M/MO 式中，M为进气过程中实际充入气缸的新鲜空气质量； MO为进气状态下充满气缸工作容积的新鲜空气质量。
单元三 配 气 机 构
充气效率越高Байду номын сангаас表明进入气缸内的新鲜空气 的质量越多，就可以使较多燃料充分燃烧，燃烧 时放出的热量就越大，所以发动机发出的功率也 越大。对于一定工作容积的发动机而言，充气效 率与进气终了时气缸内的压力和温度有关。此时 压力越高，温度越低，则一定容积的气体质量就 越大，即充气效率越高。
16V280柴油机动力学计算与分析
毕业设计（论文）题目16V280柴油机动力学计算与分析学院______________ 机械与动力工程学院 ___________ 专业班级_____________ 热动普2010-01 ______________ 学生姓名________________ 学号____________________ 指导教师________________ 职称____________________ 评阅教师__________________ 职称 __________________2014 年6 月8 H学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）:年摘要柴油机的动力学计算是一项非常重要的工程实践项U,在柴油机设计领域具有重要的地位。
大功率柴油机的动力学计算是完成柴油机设讣的必要工作。
本课题主要是对v型柴油机（并列连杆）曲柄连杆机构进行了运动学与动力学分析。
并且在此基础上完成了对v型柴油机（并列连杆）曲柄连杆机构的运动学与动力学的讣算机程序的编译。
应用编译好的计算机程序对16V280柴油机（并列连杆）进行运动学与动力学的分析与计算。
本课题目的是对16V280柴油机（并列连杆）进行运动学与动力学分析与计算；同时编译完成对V型柴油机（并列连杆）运动学与动力学计算的计算机应用机程序，从而大大地降低了计算的工作量。
关键词：柴油机曲柄连杆机构运动学动力学计算机应用程序ABSTRACTThe dynamics calculation of diesel engine is a very important project practice, has an important position in the field of diesel engine design. High power diesel engine dynamics calculation is the necessary work completed diesel engine design.This topic is mainly to V diesel engine (tied for connecting rod crank connecting rod mechanism kinematics and dynamics analysis. And based on the completion of V diesel engine (tie rod) computer program of kinematics and dynamics of the crank connecting rod mechanism of the compiler. Application of compiling computer program for 16V280 diesel engine (tie rod) analysis and calculation of the kinematics and dynamics・ The purpose of this subject is about 16 v280 diesel engine (tied for connecting rod) carries on the kinematics and dynamics analysis and calculation; at the same time compiled for V diesel engine (tied for connecting rod) kinematic and dynamic computing machine program of the computer application, and thus greatly reduce the calculation workload・Key words: diesel engine crank and connecting rod mechanism kinematics and dynamics of computer applications目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................................................................................................................... I I 1绪论 (1)1.1本课题的目的及意义 (1)1.2柴油机动力学发展现状 (1)1.3机车柴油机的发展、分类 (2)1.3. 1机车柴油机的发展 (2)1.3.2机车柴油机的分类 (2)216V280柴油机的基本结构与工作原理 (4)2. 1 16V280柴油机的基本结构 (4)2.2 16V280柴油机的工作原理 (7)316V280柴油机运动学分析与计算 (9)3.1中心曲柄连杆机构运动学分析 (9)3. 2 16V280柴油机活塞位移计算 (10)3.3 16V280柴油机活塞运动速度的计算 (10)3.416V280柴油机活塞运动的加速度计算 (11)3.516V280柴油机运动学计算结果 (11)416V280柴油机动力学分析与计算 (13)4.1中心曲柄连杆机构中运动零件的质量换算 (13)4.2中心曲柄连杆机构作用力计算 (13)4. 3曲柄销载荷计算 (14)4.4连杆轴承载荷计算 (14)4.5主轴颈载荷计算 (16)4.6总切向力计算 (17)5计算结果统计 (18)5.1运动计算参数统计 (18)5.2曲柄销载荷参数统汁 (18)5. 3主轴颈载荷参数统计 (18)5.4总切向力计算统计 (19)5. 5平衡分析 (19)6 V型柴油机（并列连杆）运动学与动力学应用程序 (20)6. 1 C++程序语言简介 (20)6. 1. 1 C++语言的特点 (20)6. 1. 2 C++程序的开发过程 (20)6.2 Visual Studio 2010集成编译环境简介 (21)6. 3程序简介 (21)6. 3.1程序使用步骤 (22)6. 3. 2程序代码 (22)7结论 (27)参考文献 (28)1绪论1.1本课题的目的及意义柴油机正在向大功率、轻量化、降低燃油消耗率和降低排放等方向发展⑴巨。
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浅析柴油机配气机构的发展现状
论文关键词:柴油机配气机构动态设计
论文摘要:系统介绍了新技术和先进设计方法在柴油机配气机构设计中的应用，并就各种新技术对柴油机性能的影响进行了详尽分析，同时对配气机构的先进设计方法和传统设计方法的优缺点进行了综合比较。
配气机构对发动机性能具有重要影响。
它的主要功能是实现柴油机的换气过程，根据气缸的工作次序，定时地开启和关闭进、排气门，以保证气缸吸人新鲜空气和排除废气’。
在柴油机设计中，配气机构设计占有重要地位，其设计一质量不仅直接影响柴油机的技术性能、工作可靠性、耐久性和平稳性，而且还决定了发动机的结构紧凑性和制造、使用的成本，因此国内外对配气机构的研究都非常重视。
现今对柴油机的设计，一方面希望气门加速度较大，以使气门能够迅速开、关，从而得到较好的换气效果，以提高动力性和经济性;另一方面，希望载荷保持相对较小，以减少加速度，从而减少振动和噪声，延长使用寿命、2。
随着计算数学和电子计算机在配气机构设计阶段的运用，通过选用不同的凸轮型线、包角、重叠角、气门直径、升程等参数，进行多种方案的计算，可从中选出最接近于所希望要求的方案，也可以通过设计参数的调整，从而获得接近于理想的充气效率和配气正时。
目前，配气机构的研究在技术应用和设计方法上都取得了一定的进展。
1技术应用
1.1顶置凸轮轴技术
顶置气门配气机构.可以增大发动机的充气系数，使燃烧室的结构更加紧凑，从而使发动机有较好的性能指标。
顶置气门配气机构根据凸轮轴的放置位置可以分为下置型凸轮轴和顶置型凸轮轴。
下置型凸轮轴配气机构会在高速运转时产生较大的惯性力、振动和噪声，消耗较大的动力。
为了解决这一问题，顶置凸轮轴技术应运而生。
顶置凸轮轴技术的一种方式是将凸轮轴置于气门上方，从而省去了推杆、挺柱;另一种形式是将顶置凸轮轴放于气门室罩内，凸轮直接作用于气门上，从而省去了摇臂。
顶置凸轮轴能够保证高速时气门工作良好，零件惯性力较小，工作较为平稳可靠。
1.2多气门技术
配气机构改进的关键在于如何提供更多的新鲜空气，而增加气门数则是提高流通面积、增加充气系数最有效的方法之一。
如用两个进气门代替一个进气门，流通截面增加30%-35%，可以大大改进充气系数，并提升内燃机功率。
多气门内燃机还可以降低燃油消耗，减少排污。
研究表明，4气门内燃机燃油耗比2气门内燃机燃油耗低6%-8%。
因此，多气门技术已成为内燃机发展中的一个重要方向。
1.3可变配气正时
常规内燃机的配气相位是按内燃机性能要求，通过试验确定较为合适配气相位。
为了在更大的曲轴转速范围内提高功率指标，降低燃料消耗，现代多气门内燃机气门开启相位可以改变，升程也可以改变，称作可变气门结构一。
通过可变配气机构对配气过程进行调节和控制，在低、中转速时，活塞运动速度低，气流动力学特性较差，因而要求“缩小”相位重叠角，以减少混合气倒流，保证低、中转速时有较好的扭矩曲线形状，显著地降低燃油消耗率。
在高转速时，活塞运动速
度快，气流动力学特性好，因而要求“放大”相位重叠角，从而使废气排出彻底，进气充分，可相应增加内燃机扭矩。
目前，可变气门正时配气系统大致可分为两种形式:一种称为可变凸轮相位的配气机构，另一种称为可变配气正时及气门升程的配气机构。
1.4创立性能优良的凸轮型线
随着计算数学发展和计算机技术的进步，凸轮型线已经从原来的几何型线过渡到函数型线，如多项式高次方凸轮、复合正弦一抛物线凸轮、复合摆线凸轮、多项动力凸轮、N次谐波凸轮以及分段函数凸轮等阎。
这些凸轮型线的轮廓型线由连续变化的函数曲线所形成，其曲率半径的变化是连续的，因而挺柱和气门的加速度曲线甚至高阶导数连续，其加速度脉冲相对较小，一般不会发生惯性力突变现象，在柴油机高速运转时，可以减轻以至消除配气机构中接触件的脱离和弹跳现象，改善配气机构的动力性能，同时其时面值也足够大，对柴油机充气性能有很大改善。