小间隙处的大学问——说说发动机的气门间隙及如何调整气门间隙

首先来说说什么是气门间隙。大家知道，发动机配气机构总体可以分为气门传动组和气门组两大部分，所谓的气门间隙就是指发动机在冷态时，气门传动组与气门组之间的间隙，具体来说就是指气门摇臂与气门杆末端之间的间隙；对于某些顶置凸轮轴、凸轮轴直接驱动气门的发动机来说，是指凸轮轴与气门挺柱之间的间隙。

那么发动机为什么要留有气门间隙呢？这主要是因为，发动机工作时，气门及其传动件，如气门挺柱、气门推杆等都会因为受热膨胀而伸长。如果气门与其传动件之间，在冷态时不预留一定的间隙，则在热态下由于气门及其传动件膨胀伸长而顶开气门，导致气门与气门座之间的密封被破坏，从而造成气缸密封不良，发动机压缩不足、功率下降、起动困难，甚至不能正常工作。为此，在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，即气门间隙。

一般来说，发动机的进排气门的间隙是不同的，进气门的间隙在0.20mm~0.40mm之间，排气门的间隙在0.30mm～0.50mm之间。排气门间隙更大的原因是由于排气门在工作时受到的热量更多，它的变形也大，所以要预留更大的间隙。另外，不同的发动机气门间隙的大小也有所不同，一般柴油机的气门间隙大于汽油机，涡轮增压发动机的气门间隙大于自然吸气发动机。

那么气门间隙过大或过小会有哪些坏处呢？如果气门间隙过大的话，会导致气门传动零件之间及气门和气门座之间产生“嗒嗒嗒”撞击响声，也就是我们俗称的“气门脚响”，这种响声在发动机怠速时比较明显，中高速时就听不到了，另外气门间隙过大还会加剧气门组件的磨损， 并改变配气相位，使气门开启的持续时间减少，导致发动机进气量不足及排气不彻底，影响发动机动力性；如果气门间隙过小的话，会导致发动机在热态时气门关闭不严，在压缩冲程时会发生漏气，进而导致发动机压缩不足、功率下降，严重时甚至会烧蚀气门及气门口。

气门间隙是汽车在设计及制造过程中的重要参数，在出厂时就已经设定好了，既不能过大，也不能过小，它是由配气机构的结构来保证的。可是发动机在长时间工作过程中，配气机构各零部件不可避免的会出现磨损，这就会导致气门间隙的改变。比如气门摇臂与气门杆末端之间磨损，会导致气门间隙变大；气门推杆、气门挺杆、凸轮轴等磨损也会导致气门间隙变大；而气门头部与气门口磨损，就是我们俗称的“气门下陷”，却会导致气门间隙变小。所以，发动机的气门间隙需要定期调整。

那么该如何调整气门间隙呢？气门间隙的调整是一项非常有技术含量的作业，最重要的是如何确定哪个气门可调、哪个气门不可调，需要用发动机配气相位来分析。但这个过程是非常复杂的，我们还是直接说结论好了。对于结构复杂、磨损严重的发动机，一般采用逐缸调整法，当某一缸处于压缩冲程上止点时，进排气门都可以调整；而对于绝大多数的发动机来说，采用两次调整法即可调完全部气门间隙，我们又称为“双排不进法”。

我们以最常见的直列六缸发动机来分析可调整的气门。直列六缸发动机的工作顺序是1-5-3-6-2-4，当1缸处于压缩冲程上止点位置时，进排气门都关闭，同时可调；而此时的6缸处于排气冲程上止点位置，进排气门都开启，处于气门重叠阶段，所以进排气门都不可调；5缸处于压缩冲程，此时的进气刚刚结束，进气门刚刚关闭，但还没有完全落到基圆上，所以进气门不可调，但排气门早已关闭，距离开启时间尚早，即排气门正好在基圆上，所以排气门可调；同样的道理，3缸处于进气冲程，进气门不可调，排气门可调；2缸处于排气冲程，排气门不可调，进气门可调；4缸处于做功冲程即将结束，属于将要排气阶段，所以排气门不可调，进气门可调。

总结一下就是：当1缸处于压缩冲程上止点位置时，1缸进排气门都可调，5缸、3缸可调排气门，6缸进排气门都不可调，2缸、4缸可调进气门，这样就构成了一个双（1缸）-排（5、3缸）-不（6缸）-进（2、4缸）的循环。同样的道理，我们可以分析出四缸、八缸、十缸以及十二缸发动机的气门调整规律。具体的分析结果如下：

在调整气门间隙时，有以下几点是需要注意的：一是要在发动机冷态下调整，如果是热机时需要按照热机的数据调整，一般发动机提供的都是冷态数据；二是一定要使将要检查、调整的气门处于关闭位置，气门挺杆完全落下，即挺杆下平面完全落到凸轮轴的基圆上；三是在要检查气门杆尾部与气门摇臂是否有异常磨损，比如磨出凹坑、偏磨等；四是调气门间隙时，要先松开所要调整的气门锁紧螺母及调整螺丝，然后将相应尺寸的塞尺插入气门杆尾部与气门摇臂之间，随后拧动调整螺丝使塞尺轻轻被压住，再把锁紧螺母拧紧，最后抽出塞尺再复查一次；五是有些发动机有排气制动装置，某些气门需要调整两次。

如果气门杆尾部与气门摇臂之间出现了异常磨损，此时用塞尺检查与调整是不准确的，我们可以用如下的方法大致的调整气门间隙：一般气门调整螺丝都是M10×1的细螺纹，即螺丝每转一圈，前进或后退1mm，我们知道了螺丝转动的角度，就可以大致计算出气门间隙。比如说我们首先把气门调整螺丝轻轻的拧到底，然后退回四分之一圈，气门间隙就是0.25mm，退回五分之一圈，气门间隙就是0.20mm，等等。这种方法特别适用于无法直接测量气门间隙的发动机。

不过对于现在的乘用车发动机来说，已经不需要手动调整气门间隙了，它使用了一种更先进的液压气门挺柱，可以在发动机工作过程中自动的调整气门间隙。它在发动机机油压力的作用下，自动补偿由于温度及磨损导致的间隙变化，时刻保证零气门间隙，可以有效的减小零部件的冲击、降低噪声、提高零部件使用寿命，同时液压挺柱直接驱动气门，因此传动的效率较高，有利于提高发动机的高速运转性能。这项技术在一些卡车上已经应用了，未来会逐渐的推广。在将来，调气门这项作业可能就不复存在了。