WD615发动机配气机构的特点：

(1)利用空心推杆作为向气缸盖输送机油的唯一通道。

(2)摇臂轴和摇臂座合为一体，省去了摇臂的轴向定位装置。

(3)凸轮轴采取整体、全支承型式，有七道轴颈，其直径均为Φ60毫米。

(一)组成与结构

配气机构由气门组和气门传动组组成。气门组包括气门、气门弹簧、气门导管、气门座和销片等；气门传动组包括凸轮轴及其驱动装置(气门挺杆、气门推杆、气门摇臂及摇臂轴等)。

1.凸轮轴

(1)凸轮轴为整体，全支承型式；七道轴颈直径均为；各轴颈的润滑油来自主油道的斜油孔。凸轮轴是由高碳钢(进口毛坯cf53)模锻成形。

(2)凸轮轴进、排气凸轮的型线按多项动力修正计算设计，进气凸轮基圆Φ42毫米，升程8.493毫米；排气凸轮基圆Φ40毫米，升程9.492毫米。

(3)WD615系列发动机均采用相同的凸轮轴，其配气重叠角选择介于增压与非增压机之间，约50度曲轴转角。

(4)凸轮轴在轴头与第一轴径间开有圆槽，用6毫米厚的定位钢板定位，固定在机身前端面上，凸轮轴正时齿轮用四个螺栓和一个定位销固定于轴头端面上。

2.挺柱、推杆

挺柱为平底筒形，采用合金钢(进口X210CrW12)制成，经盐浴氮化处理，化合层0.06毫米，扩散层0.2毫米，硬度HRC≥43。其中心相对凸轮对称中心偏移2.5毫米，以便使挺柱上、下运动的同时，产生旋转运动，使挺柱磨损均匀，减少滑动速度并提高可靠性。

推杆为无缝钢管制造，两头采用摩擦焊头或嵌套式(进口为摩擦焊结构，国产为嵌套式)。推杆中心有孔，由于凸轮轴位置较低，因此推杆较长，且细而空心，这就要求挺杆要有足够的刚度。

当配气机构发生较大故障，该推杆首先弯曲，起保护其它重要零件(如活塞，气门)的作用。

注意:在维修时若发现推杆弯曲，说明发动机内存在较大故障，不可简单地更换推杆了事。

3.摇臂、摇臂轴座

摇臂用锻钢制造。由于进、排气门中心连接与机身中线成35度夹角，进、排气门摇臂长短不同，进气门摇臂比为1.64，排气门摇臂比为1.36。

摇臂轴与摇臂轴座是一体加工的，整体式结构具有很好的刚度。轴向无摇臂定位装置，它是靠压铸的铝合金摇臂罩两侧平面进行定位的，它采用cf45材料，轴颈经软氮化处理，硬度为HV₁₀≥300。

4.进、排气门

WD615系列柴油机属典型强化柴油机，热负荷高，进、排气门工作条件恶劣。为保证可靠工作，进、排气门采用了较特殊的材料与制造工艺。

进气门：选用马氏体钢X86CrMoVi82，处理后强度为1000-1200兆帕；阀座表面硬化，HRC>48，硬化层(HV390)1.6-2.9毫米、小头表面和顶端硬度HRC>50，杆部表面镀铬，层厚0.050-0.100毫米；头部阀盘最大直径为Φ51毫米。杆部直径有Φ11毫米和Φ12毫米两种，除目前生产的WD615·68/78机型使用Φ11毫米阀杆外，其余机型均使用Φ12毫米阀杆的进气门，同一机型的进、排气门阀杆直径均须相同。

排气门：由于排气门阀部处在高达800℃以上的燃气中，故选用的材料较为特殊，使用了三种目前国内还没有的材料：气阀的头部材料为X60CrMoVNbN2110马氏体钢，杆部采用了X45CrSi93钢，在阀锥面采用等离子喷涂机喷涂Stellitf硬质合金(也称司太立合金)。气阀头部采用摩擦焊焊接在杆部上，阀杆头部表面淬火，层深0.7-1.7毫米；顶端面硬度HRC>54，层深0.8-2.3毫米；杆部调质后σ_B=900-1200兆帕，镀铬0.10-0.12毫米；阀头部最大直径为Φ49毫米。

5.气门弹簧

WD615系列发动机气门弹簧采用等螺距圆柱弹簧，内、外簧结构。它是发动机重要零件之一。由于斯太尔发动机功率大，气门弹簧承受较大的交变应力作用：外簧工作应力高达566-904兆帕；内弹簧工作应力为530-848兆帕。

WD615系列发动机进口弹簧采用50CrV4钢丝，除材料要求具有高的内在质量外，其制造工艺须精湛的热处理和表面强化处理技术(如喷丸强化)。国产气门弹簧代用材料为50CrVA钢或55CrSi钢。

气门弹簧上座采用CK15钢，渗碳，渗碳层0.2-0.4毫米，深层硬度HV₃320，硬度HV₁₀400-500。

(二)主要故障

配气机构的零件经常处于高温高压条件下工作，加之润滑不良及冲击载荷的影响，使得其零件磨损、烧蚀、变形而产生故障，导致发动机动力性和经济性下降，严重时会影响车辆正常运行。

1.气门烧蚀

故障现象：

(1)当某缸气门烧蚀后，可明显地发现该缸的压力降低，发动机功率下降。

(2)发动机工作时可听到进气歧管发出“喔喔”声音，在消声器外可以听到“突突”声。

故障原因：

(1)气门接触面部分积炭，散热不良。

(2)气门空隙过小或没有间隙，导致气门关闭不严，在高温高压作用下烧蚀。

(3)气门材料质量差。

2.气门座圈松脱

故障现象：

(1)发动机工作时，从气缸盖外发出较大的“嚓嚓”的破碎声，随转速变化，时大时小。

(2)严重时，排气管有较大的敲鼓声。

故障原因：

(1)气门座圈的材料和加工精度不合要求，与缸体配合过盈量不够。

(2)材料质量不佳。

3.气门弹簧折断

故障现象：

(1)发动机工作元力，怠速转动时，发出“喀哒、喀哒”的敲击声。

(2)顶置式气门发动机在气缸盖处发出“铛铛”敲击声。

故障原因：

(1)气门弹簧制造质量差。

(2)气门弹簧没有按规定工艺安装。

4.气门脚响

故障现象：

发动机上部发出“哒哒”金属敲击声，怠速运转时清晰均匀，转速升高，响声随之增大，若多只气门脚响，声音嘈杂。

故障原因：

(1)气门脚间隙调整或磨损过大。

(2)气门间隙调整螺母松动。

(3)凸轮磨损异常，导致运转中挺杆跳动异响。

5.气门积炭结胶

故障现象：

(1)发动机温度高到一定程度，会发出“嗲嗲”的异响声，并使发动机不易熄火。

(2)积炭结胶严重时会把气门杆卡在导管内，使之不能运动。

故障原因：

(1)由于活塞与气缸壁间隙过大，油环密封不严，致使机油窜入气缸燃烧。

(2)门杆与气门座密封不良，引起窜油。

(3)机油质量不合格，胶质过多。

6.活塞顶进、排气门

对WD615系列柴油机而言，故障原因有：

(1)气门弹簧力不够或拆断。

(2)气门杆上下运动不畅，甚至气门杆与气门导管烧结，气门卡死在导管内。

(3)气门座没有下到底，致使气门在关闭时气门底平面到活塞上平面在上止点时的距离变小。

(4)缸垫过薄，活塞上半部尺寸超长。

(5)凸轮轴齿轮装错牙，致使活塞上行，气门下行的配气相位出现不正常现象。

(6)中间齿轮、凸轮轴齿轮，曲轴齿轮损坏不能正常进行配气正时。

(7)极特别的情况是曲轴齿轮发生转动，造成活塞运动与气门运动位置不协调。

以上是活塞顶进、排气门故障的主要原因，这里只讨论凸轮齿轮装错牙的情况，即在维修中出现配气相位错误。

凸轮轴齿轮是50个齿，每一个齿牙的转角为360度÷50=7.2度，因此，当凸轮轴齿轮装错一个牙，则等于配气相位即曲轴转角提前7.2度×2=14.4度，此时实际配气相位变为：

进气门开启：上止点前48.4度-53.4度

进气门关闭：下止点后75.4度-81.4度

出现上述故障，发动机出现清脆的“当当”响声，但与活塞碰气缸盖不同，它的声音小，振动也小，这种清脆的有节奏的“当当”响声随发动机转速升高而变大加快。斯太尔发动机在高转速时，动平衡好，噪声不大，有点杂音就能听出。这种响声与气门间隙大小无关。调好气门间隙后仍有此响声。