【卡车之家 原创】气门在发动机中扮演着至关重要的角色,它精确控制着发动机的进排气流程。进气门负责引入空气或混合气,这一过程直接关乎发动机的动力输出;而排气门负责将高温废气排出,其效率影响着发动机的排气效率。
随着发动机技术的不断迭代,现在的卡车发动机相较于之前的发动机而言,气门调节的周期延长了多倍,但这只是针对柴油发动机而言。随着用户对于运营成本的关注,LNG成为近几年的主流车型,那么LNG车型平时的维保方面较之前有何不同?
今天,笔者遇到卡友咨询“LNG车型气门调节是不是要比油车更加勤快”,本文将深入探讨发动机气门调节的相关知识。
▎柴油与LNG发动机核心差异
我们卡车上使用的柴油机与LNG发动机在核心特征上存在着显著的差异:
点火方式不同:从点火方式来讲,柴油发动机采用压燃;而LNG发动机采用点燃。
燃烧温度差异:在燃烧温度方面,柴油发动机的燃烧温度大致为1600 - 1800度之间,而LNG由于甲烷燃烧速度慢40%,需要延长点火时间,这使得其峰值温度达到了1800 - 2000度,比柴油发动机的燃烧温度高出200度。
进气成分区别:进气的成分上来讲,柴油机吸入的是纯净的空气,而LNG发动机则吸入燃气与空气预先混合的气体。
▎气门间隙对性能的影响
气门间隙的大小对发动机性能有着直接影响。
若间隙过大,会导致气门延迟关闭,使得气缸压力不足,导致动力下降约为15%左右。
相反,间隙过小则可能引发气门早开,高温废气回火会冲刷气门座圈,造成烧蚀现象。
需要说明的是,由于排气门工作温度更高(柴油机排气门工作温度为600 - 800度,LNG排气门工作温度为820 - 900度),受热的膨胀量也就更大,因此需要更大的间隙来进行补偿。
▎LNG发动机气门的三大挑战
由于燃料、燃烧温度的不同,LNG发动机的气门相较于柴油发动机的气门还存在着高温积碳烧结、硫化物腐蚀以及材料耐温不足3大问题。
高温积碳的特殊影响
LNG发动机的积碳问题与柴油机截然不同,柴油发动机积碳通常为颗粒状碳烟,主要附着在气门杆上。而LNG发动机积碳在高温作用下会烧结形成玻璃态釉质层,其硬度堪比陶瓷,当积碳厚度达到0.3毫米时,导热率会下降60%,导致气门局部过热,严重影响气门的正常工作。
硫腐蚀的隐形威胁
在高温环境下,甲烷与硫会发生化学反应生成硫酸,硫酸会对气门产生强烈的腐蚀作用。据玉柴实验室数据显示,LNG排气门的腐蚀速率比柴油发动机高出250%,严重影响LNG气门的使用寿命。
材料耐温性的瓶颈
过去,商用车中99%的气门使用21 - 4N奥氏体钢,这种材料的耐温极限小于950度。然而,LNG发动机排气门的工作温度高达820 - 900度,长期超限运行会导致热膨胀超公差0.05毫米。此外,LNG燃气缺乏润滑性,也会导致气门杆干磨加剧,磨损速度是柴油发动机的2倍。
▎结语与优化建议
通过资料查阅我们发现网传的“LNG卡车气门调节周期平均比柴油发动机短”消息属实,其根源在于高温积碳、硫腐蚀和材料不足三重叠加。
目前,虽然配备陶瓷镀膜气门的发动机从材料上解决了部分问题,但是,我们没有办法去把控燃气硫含量,对于我们司机而言,只能通过最原始的办法:更加勤快地检查发动机的气门、缸压等,从而将问题扼杀在萌芽状态,避免因小问题引发大问题。(图/文 霍景春)


















