摘要：配氣裝置是柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣和排煙的控制裝置，它按照柴油發(fā)電機(jī)各氣缸工作次序，通過控制進(jìn)氣門和排煙門的開啟和關(guān)閉來保證在規(guī)定的時間內(nèi)有足夠的新鮮空氣進(jìn)入氣缸，并把燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)盡可能徹底的排出。本文主要引薦柴油發(fā)電機(jī)配氣系統(tǒng)的類別、氣門組件和傳動組件的組成與作用。

      配氣機(jī)構(gòu)通常有氣門式和氣孔式兩種型式。氣門式配氣裝置由凸輪驅(qū)動氣門以控制進(jìn)排煙流程，是四沖程柴油發(fā)電機(jī)主用的一種型式，如圖1所示；而氣孔式配氣系統(tǒng)是在汽缸中間開有進(jìn)排氣孔并通過活塞的控制進(jìn)排煙流程，這種機(jī)構(gòu)在二沖程柴油發(fā)電機(jī)上運(yùn)用較多。

      目前，四沖程發(fā)電機(jī)較常載的是氣門式配氣系統(tǒng)。氣門式配氣系統(tǒng)又分為側(cè)置式和頂置式兩類。

      側(cè)置式氣門裝置的進(jìn)排煙門都布置在氣缸體的一側(cè)，它是通過凸輪軸推動挺柱和推桿來控制氣門開啟和關(guān)閉。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)通常實(shí)用于單缸柴油發(fā)電機(jī)。

      頂置式氣門裝置是柴油發(fā)電機(jī)操作較廣泛的，它主要由氣門組件、氣門傳動機(jī)件、進(jìn)排煙機(jī)構(gòu)和柴油發(fā)電機(jī)增壓機(jī)構(gòu)構(gòu)造。

      氣門組件具體是用來密封柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣道和排氣道，并保證柴油發(fā)電機(jī)正常換氣。其具體構(gòu)造部件是氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門座圈及鎖緊機(jī)構(gòu)等。氣門組件在整個柴油發(fā)電機(jī)中的潤滑和冷卻條件極差，且受到交變載荷的沖擊和高溫、腐蝕等的危害，因此這部分零件極易損生損壞。氣門組件故障后，柴油發(fā)電機(jī)會出現(xiàn)很多散障現(xiàn)象，例如油耗增加、容量降低、著火困難和排氣異常等。

（3）氣門詳細(xì)由頭部和桿部兩部分構(gòu)造。氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂，目前使用較多的是平頂，這具體是由于平頂氣門的頭部形狀簡易、制造方便，受熱面積小等特點(diǎn)。

      柴油發(fā)電機(jī)為了提升燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣量，進(jìn)氣門的頭部通常做的比排煙門大，因?yàn)樵龃筮M(jìn)氣門可以減少進(jìn)氣阻力，增大進(jìn)氣量，這比增大排氣們減輕排氣阻力更為有效。氣門密封錐面的斜角也不一樣，進(jìn)氣門通常采用30℃的斜角，排煙門一般采用45℃的斜角。進(jìn)氣門的錐面采用30℃的斜角，主要是由于較小的錐面斜角可使氣流通過斷面的流量增大。現(xiàn)代發(fā)電機(jī)普遍采用多氣門結(jié)構(gòu)（3～5氣門，如圖3~5所示），且多將同名氣門排成一列，分別用進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸驅(qū)動 。

      氣門導(dǎo)管給往復(fù)運(yùn)動的氣門起著導(dǎo)向的功用，并保證氣門頭部正確地落在氣門座上，同時還能夠把氣門的部分熱量傳出去。氣門導(dǎo)管通常采用鑄銖鑄成，因?yàn)樗诟邷睾蜐欁l因素較差的環(huán)境下作業(yè)，故而該部件較易產(chǎn)生磨損情形。氣門導(dǎo)管與氣門桿部在長久的相對運(yùn)動的磨耗中，易使兩者之間的配合間隙增大。正常情況下，進(jìn)氣門與導(dǎo)管的間隙為0.09左右，排氣門與導(dǎo)管的間隙約為0.12mm，當(dāng)間隙增大到極限值0.26mm時，氣門導(dǎo)管與氣門應(yīng)成對換新。若安裝時間隙過小，則易發(fā)生氣門卡死情形。

      氣門座圈是為往復(fù)運(yùn)動的氣門而規(guī)劃的，它與氣門一起用來密封燃燒室。氣門座圈通常采用耐熱鑄鐵制造，并壓人汽缸蓋中心氣門座圈長久受到氣門的連續(xù)沖擊和發(fā)燙、高壓氣體的腐蝕，在操作過程中特刑容易見生損壞。在長期的作業(yè)中氣門座圈的錐面容易發(fā)生麻點(diǎn)、凹坑、座圈縮短和損傷變寬等現(xiàn)狀。

      氣門彈簧的作用是克服在氣門關(guān)閉程序中氣門及傳動件的慣性力，防范各傳動件之間的慣性的功用發(fā)生間隙。保證氣門及時坐落并緊密接觸，避免氣門在發(fā)電機(jī)振動時發(fā)生跳動，破壞其密封性。氣門彈簧多為圓柱型螺旋彈簧，其材料為高碳錳鋼冷拔鋼絲，加工后熱解決，鋼絲表面要磨光、拋光或用噴丸解決。為了防范生銹，表面鍍鋅。氣門彈簧的一端支承在汽缸蓋或汽缸體上，而另一端則壓靠在氣門桿端的彈簧座上，彈簧座用鎖片固定在氣門桿的末端。

氣門傳動組詳細(xì)包括凸輪軸、正時齒輪、挺柱及其導(dǎo)桿，推桿、搖臂臂和搖臂軸等，其用途是使進(jìn)排氣門按配氣相位規(guī)定的時刻進(jìn)行開閉，并保證有足夠的開度。

（1）凸輪軸是配氣裝置的關(guān)建部件，由它控制氣門的配氣相位，有些發(fā)電機(jī)還用來驅(qū)動機(jī)油泵、柴油泵和分電器。凸輪軸具體由進(jìn)排煙凸輪、支撐軸、正時齒輪軸、柴油泵偏心凸輪、機(jī)油泵及分電器驅(qū)動齒輪等組成的。

（2）為了保證配氣機(jī)構(gòu)正常作業(yè)，凸輪在凸輪軸上的相對角位置有嚴(yán)格的要求。同一缸的各排氣凸輪的相對角位置，保證一個作業(yè)循環(huán)中的配氣相位；各缸進(jìn)氣（或排煙）凸輪的相對角位置、則應(yīng)與發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火次序相一致。因此，只要知道了凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向，以及各進(jìn)氣凸輪（或排煙凸輪）的作業(yè)次序，就不難判斷發(fā)電機(jī)的點(diǎn)火次序。對四缸四行程發(fā)電機(jī)的凸輪軸，其同名凸輪間的夾角為業(yè)四行程六缸發(fā)電機(jī)同名凸輪間的夾角為360W=60/6=60。

（3）凸輪軸通常由曲軸通過一對正時齒輪驅(qū)動，在裝配曲軸和凸輪軸時，必須將正時記號對準(zhǔn)，以保證準(zhǔn)確的配氣相位和發(fā)火時刻。為了預(yù)防凸輪軸的軸向移動，凸輪軸必須有軸向定位系統(tǒng)。現(xiàn)代發(fā)電機(jī)的凸輪多采用止推凸緣定位系統(tǒng)，即將止推凸緣裝在凸輪軸第一道軸頸前的凸臺上，凸臺比止推凸緣厚，以保證止推凸緣與正時齒輪之間的軸向間隙符合規(guī)定（通常為0.05~0.10S）。

（4）凸輪軸的材料一般用優(yōu)質(zhì)鋼模鍛而成，也可以采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，凸輪和軸徑的作業(yè)表面通常經(jīng)偏熱解決后精磨，以改良耐磨性。

（5）根據(jù)頂置凸輪軸的個數(shù)，分為單頂置凸輪軸（SOHC）和雙頂置凸輪軸（DOHC）兩種，分別如圖6、圖7所示。

      挺柱的用途是將凸輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。對于氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)，其挺柱通常做成菌式，在挺柱的頂部裝有調(diào)節(jié)螺釘，用來調(diào)整氣門間隙。氣門頂置式配氣系統(tǒng)的挺柱通常制成筒式，以降低凈重。所示為滾輪式挺住，其好處是可以降低摩擦所造成的對挺柱的側(cè)向力。這種挺柱組成復(fù)雜，重量較大。一般多用于大缸徑柴油發(fā)電機(jī)上。挺柱常載鎳鉻合金鑄鐵或冷激合金鑄鐵制造。其摩擦表面應(yīng)經(jīng)熱排除后精磨。有的發(fā)電機(jī)的挺柱直接裝在氣缸體上相應(yīng)處鉆出的導(dǎo)向孔中，也有的發(fā)電機(jī)的挺柱裝在可拆式的挺柱導(dǎo)向體中。

      推桿的用途是將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來的推力傳給搖臂、它是氣門裝置中較易彎曲的零件。要求有很高的剛度，在動載荷大的發(fā)電機(jī)中，推桿應(yīng)盡量地做得短些。對于機(jī)體與缸蓋部是鋁合金制造的發(fā)電機(jī)，其推桿較好用硬鋁制造。推桿可以是實(shí)心，或空心的．鋼制實(shí)心推桿，通常是同球形支座鍛成一個整體，然后進(jìn)行熱排除。

      實(shí)際上是一個雙臂杠桿，用來將推桿傳來的力改變方向，用途到氣門桿端以推開氣門。搖臂7的兩邊臂長的比值（稱為搖臂比）約為1.2～1.8，其中長臂一端是推動氣門的。端頭的作業(yè)表面通常制成圓柱形，當(dāng)搖臂擺動時可沿氣門桿端面滾滑。這樣可以使二者之間的力盡可能沿氣門軸線功用。搖臂內(nèi)還鉆有潤滑油道和油孔。在搖臂的短臂端螺紋孔中旋入用以調(diào)節(jié)氣門間隙的調(diào)節(jié)螺釘，螺釘?shù)那蝾^與推桿頂端的凹球座相接觸。

      搖臂通過襯套空套在搖臂軸上，而后者又支承在支座上，搖臂上還鉆有油孔。搖臂軸為空心管狀構(gòu)造，機(jī)油從支座的油道經(jīng)搖臂軸內(nèi)腔和搖臂中的油道流向搖臂兩端進(jìn)行潤滑。為了預(yù)防搖臂的竄動，在搖臂軸上每兩搖臂之間都裝有定位彈簧。