LNG發(fā)動(dòng)機(jī)為何需要更頻繁調(diào)節(jié)氣門(mén)？

2025-08-08 21:16:11來(lái)源：作者：紫雨

氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一，負(fù)責(zé)精確控制進(jìn)氣和排氣過(guò)程。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代柴油機(jī)的氣門(mén)調(diào)節(jié)周期已大幅延長(zhǎng)，但對(duì)于LNG（液化天然氣）發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，其氣門(mén)維護(hù)頻率仍高于柴油機(jī)。

那么，為什么LNG發(fā)動(dòng)機(jī)需要更頻繁地調(diào)整氣門(mén)？這主要與其燃料特性、燃燒方式和高溫環(huán)境有關(guān)。

柴油機(jī)與LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的核心差異

柴油機(jī)和LNG發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒方式上存在本質(zhì)區(qū)別。柴油機(jī)采用壓燃方式，依靠壓縮空氣產(chǎn)生高溫使柴油自燃；而LNG發(fā)動(dòng)機(jī)則采用火花塞點(diǎn)燃，類(lèi)似于汽油機(jī)。此外，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度更高，峰值可達(dá)1800-2000℃，比柴油機(jī)高出約200℃。更高的燃燒溫度導(dǎo)致排氣門(mén)工作溫度也隨之升高，柴油機(jī)排氣門(mén)溫度通常在600-800℃，而LNG發(fā)動(dòng)機(jī)可達(dá)820-900℃。

氣門(mén)間隙的影響

氣門(mén)間隙的大小直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。如果間隙過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致氣門(mén)關(guān)閉延遲，降低氣缸壓力，使動(dòng)力下降約15%；而間隙過(guò)小則可能使氣門(mén)提前開(kāi)啟，高溫廢氣回沖會(huì)燒蝕氣門(mén)座圈。由于LNG發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)溫度更高，金屬熱膨脹更明顯，因此需要更大的間隙補(bǔ)償。

LNG發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的三大挑戰(zhàn)

高溫積碳問(wèn)題

柴油機(jī)的積碳通常呈顆粒狀，附著在氣門(mén)桿上；而LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的積碳在高溫下會(huì)燒結(jié)成玻璃態(tài)釉質(zhì)層，硬度接近陶瓷。當(dāng)積碳厚度達(dá)到0.3mm時(shí)，導(dǎo)熱率下降60%，導(dǎo)致氣門(mén)局部過(guò)熱，影響密封性。

硫腐蝕問(wèn)題

LNG中的硫在高溫下會(huì)與甲烷反應(yīng)生成硫酸，加速氣門(mén)腐蝕。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)的腐蝕速率比柴油機(jī)高出250%。

材料耐溫極限

目前商用車(chē)氣門(mén)普遍采用21-4N奧氏體鋼，其耐溫上限為950℃。但LNG發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)長(zhǎng)期在820-900℃下工作，接近材料極限，容易導(dǎo)致熱膨脹超差，同時(shí)由于燃?xì)馊狈?rùn)滑性，氣門(mén)桿磨損速度比柴油機(jī)快一倍。

維護(hù)建議

盡管部分LNG發(fā)動(dòng)機(jī)已采用陶瓷鍍膜氣門(mén)以提高耐高溫性能，但用戶(hù)仍需注意：

1. 縮短氣門(mén)檢查周期，避免因積碳或磨損導(dǎo)致故障。

2. 關(guān)注燃?xì)饬蚝?，減少腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

3. 定期檢查缸壓，確保發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)良好。

綜上，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)調(diào)節(jié)更頻繁的主要原因在于更高的燃燒溫度、積碳特性、硫腐蝕以及材料限制。通過(guò)更細(xì)致的維護(hù)，可以有效延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，避免因小問(wèn)題引發(fā)大故障。

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