配气机构的构造与维修概要.pptx

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1、第一节 概述第1页/共98页功用 据发动机工作循环或发火次序的要求，定时打开和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可及时进入气缸，废气及时从气缸排出，保证发动机在各种工况下工作时发挥最好的性能。充气效率 新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度吸人的新鲜空气或可燃混合气越多，发动机发出的功率和扭矩越大。与进气终了时气缸内的压力和温度有关。进气终了压力愈高，温度愈低，充气效率愈高。第2页/共98页 配气机构组成气门组 气门、气门座、气门 导管、气门弹簧、气门 弹簧座、锁紧装置。传动组 挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴。驱动组 凸轮轴、凸轮轴轴 承、止推装置。第3页/共98页气门式配气机构的分类 1按气门的布置形式

2、气门顶置式 气门侧置式 2按凸轮轴的布置位置 凸轮轴下置式 凸轮轴中置式 凸轮轴上置式 3按曲轴和凸轮轴的传动方式 齿轮传动式 链条传动式 齿带传动式 4按每缸气门数目 二气门式 多气门式第4页/共98页 它可以直接驱动沿气缸体纵向排成一列的两个气门，也可以通过摇臂或摆杆驱动气门，为了减小气门的侧向力，凸轮轴与气门杆顶部间没有气门导筒或摆杆。第5页/共98页 配气机构工作原理 当驱动机构带动凸轮轴旋转时，凸轮通过挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂使气门按相应于凸轮的运动规律运动，在一定时间，克服作用在气门上的弹簧的作用力打开气门，并在气门弹簧力的作用下关闭气门，达到气体更换的要求。第6页/共98页

3、 配气相位配气相位 配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门的实际开 闭时刻和开启的持续时间。用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这 种图称为配气相位图。第7页/共98页 1、进气持续角为180+。2、排气持续角为180+丫十。3、气门重叠角为+。第8页/共98页 1进气门的配气相位 进气提前角为1030 进气迟后角为4080 进气持续角为180+2排气门的配气相位 排气提前角 活塞到达下止点前排气门提前开启的角度 排气迟后角 活塞越过上止点后排气门才延迟关闭的角度 排气持续角为180+丫十3气门的叠开 进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，出现的在一段时间内排气门与进气门同时开启的现象

4、。气门重叠角 重叠的曲轴转角+第9页/共98页第四节 气门组的构造和检修第10页/共98页 第11页/共98页 气门组作用 应保证气门能够实现气缸的密封 要求 (1)气门头部与气门座贴合严密；(2)气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向；(3)气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直，以保证气门头在气门座上不偏斜；(4)气门弹簧的弹力能使气门能迅速关闭，保证气门紧压在气门座上。第12页/共98页 气门结构 头部和杆部两部分工作条件 气门头部工作温度很高，承受气体压力、气门弹簧力以 及传动组零件惯性力的作用，冷却和润滑条件较差要求 气门必须具有足够的强度、刚度、耐热、耐磨能力。第13页/共98页图

5、3-10气门顶部形状(a)平顶气门；(b)喇叭形顶气门；(c)球面顶气门 第14页/共98页平顶：结构简单，制造方便，吸热面积小，质量小，进、排气门均可采用。喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大。球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。第15页/共98页 气门弹簧座固定方式 常用的结构是用剖分或两半的锥形锁 片来固定弹簧座，有的用锁销来固定第16页/共98页 气门导管作用 使气门作直线运动 保证气门与气门座 正确贴合。在气门杆与气缸盖 之间起导热作用。第17页/共98页 为了改善气门和气门座密封面的工作条件，可设法使气门

6、在工作中能相对气门座缓慢旋转。这样可使气门头沿圆周温度均匀，减小气门头部热变形。第18页/共98页气门组主要部件的检修气门的检修发动机在运转过程中，气门工作条件相当苛刻，除承受冲击性交变载荷外，当气门出现跳动或气门间隙过大时，载荷将显著增大，再加上气门导管的润滑条件较差，易造成气门及头部变形、磨损，从而导致密封不严。特别是排气门，在高达900的温度下工作，排气时废气又以极高的流速冲刷着气门，从而产生强烈的腐蚀作用，气门工作面容易被氧化、熔蚀，出现凹斑点。气门与气门座长时间的相互撞击，造成气门工作面起槽、座圈工作面变宽，致使气门密封性下降。气门常见的损伤有：气门杆的磨损和弯曲、气门工作面的磨损和

7、氧化熔蚀、气门杆端部磨损及头部变形。第19页/共98页1)气门杆弯曲变形的检测及调校气门杆的弯曲变形容易造成气门头部偏斜而关闭不严或气门卡死在气门导管中失去作用。气门杆弯曲变形可用检测气门杆直线度误差的方法进行测量，具体操作方法如图3-17所示。图3-17(a)为测微法检测气门杆的直线度误差，方法是将气门支撑在置于板上的等高V形架上，用百分表在全长范围内检测，每次都应找到外圆素线的最高点，依次读数并记录。第20页/共98页图3-17 气门杆直线度误差检测(a)测微法；(b)光隙法 第21页/共98页当气门杆弯曲时，在各测量部位读数中，同一纵向截面内的最大读数与最小读数之差为轴截面上素线的直线度

8、误差。旋转测量时，按上述方法量取若干条素线，取其中最大的误差值即为气门杆直线度的误差。也可使用图3-17(b)所示的光隙法对气门圆柱面素线的直线度误差进行检测.第22页/共98页气门杆与气门导管磨损的检修气门在导管中滑动时会发生互相摩擦，由于气门与导管的工作条件比较差，较易产生磨损，从而使间隙增大，失去导向作用，造成气门偏斜关闭不严和漏气。特别是排气门，当高温废气通过导管间隙时，使气门及导管过热，加速它们之间的磨损，还可能造成导管中的润滑油烧结，使气门卡死而不起作用。检测气门杆与导管的磨损时，用外径千分尺和内径千分表在全长范围内分段测量气门导管内、外径，以及测量气门杆直径以确定气门杆与导管的配

9、合间隙。其最大间隙如超过极限值时，应更换新的气门及导管。第23页/共98页更换气门导管时，应首先确定导管有无台肩或开口锁环。有台肩的气门导管(如桑塔纳汽车)应注意压出导管的方向；有开口锁环的气门导管应先取出开口锁环，然后用专用铳子或压床将气门导管按规定方向打出或压出导管的方向。对铝合金缸盖，则应放在水中加热至80100后再用铳子铳出导管。拆下导管后，应用百分表检测汽缸盖上气门导管的承孔内径，当承孔内径在标准范围之内时，选用标淮导管进行镶配；当承孔内径大于标准时，应对承孔进行加工，即用铰刀扩孔，一般加大尺寸0.030.05 mm，同时选用加大尺寸的导管与承孔镶配。若承孔直径超过最大极限尺寸，则应

10、更换新缸盖。第24页/共98页镶配气门导管时，应在选配好的导管外径涂上少量机油，铝合金缸盖需在水中加热至80100，然后用铳子从缸盖上面向燃烧室方向打入气门导管并安装卡环。镶入时，要求气门导管上端与汽缸盖平面有一定的端面距离。距离过小会增加进气阻力，距离过大则会影响气门和导管的散热效果。第25页/共98页导管装好后，导管内孔应用专用长刃铰刀铰销导管内孔，边铰边测量，以便取得与气门杆合适的配合间隙。检查气门杆与气门导管的配合松紧度时，先将气门杆和气门导管孔擦干净，在气门杆上涂一层机油，放入导管内，上下拉动几次后，气门借助自身的重量慢慢下降，即可认为配合松紧合适。第26页/共98页气门工作面的检修

11、为了保证气门工作面与座孔密封，应使气门与气门座之间形成理论上的线接触，以提高工作面的比压，从而使压力分布均匀，增加气门的密封性，同时加快气门的研磨速度。一般将气门工作面与气门座工作面制成不同的角度，使其实现线接触。大部分发动机的气门工作面斜角比气门座工作面斜角小0.51，但有些发动机的气门面斜角比气门座工作面斜角大0.5，这个斜角称为气门干涉角。由于干涉角的存在，气门工作面或气门座工作面发生磨损时，仍能保持两者良好的接触，保持气门密封性。第27页/共98页发动机在长期工作中，由于高温气体的冲刷和交变载荷的冲击(尤其是排气门)，使气门工作面出现斑点或凹槽，从而影响气门的密封性。气门工作面修整需用

12、专用气门光磨机，按技术标准对气门工作面进行修磨，以恢复原来的形状。气门进行光磨后，还需要对气门头部边缘的厚度进行检查，若光磨后边缘过薄，在工作中气门头部易于变形或烧毁，若其厚度小于极限尺寸时则应更换气门。第28页/共98页 气门座的检修气门座和气门一样，在发动机工作时承受着交变载荷的冲击，很容易产生塑性变形和磨损，尤其是排气门座还承受着高温气流的冲刷腐蚀，常出现气门座氧化烧蚀斑点、工作面磨损变形变宽、工作面出现裂纹、气门座圈松动等现象，导致气门密封不严，影响发动机的正常工作。第29页/共98页 气门座圈的铰配气门座圈出现斑点、沟槽或变形、变宽时，可用专用气门座绞刀进行修复。为实现气门工作面与气

13、门座圈的线接触，气门座口需有三个斜面。如天津夏利发动机的气门座圈各斜面与座圈上平面成60、45、20三个角度，其中45角的斜面为工作斜面，其余两个斜面是为了调整工作面的宽度和位置的，如图3-18(a)所示。第30页/共98页图3-18 气门座铰削(a)倾斜角；(b)铰削顺序 第31页/共98页铰削气门座口时，应将气门导管和气门座口清洗干净，并以气门导管轴线作为基准加工气门座口，从而保证气门导管与气门座工作面的同轴度。因此，当以气门导管作为定位基准时，必须选用合适的铰刀杆与气门导管相配合，铰刀杆插入导管孔时，不能出现摇摆和倾斜的现象，否则会铰偏。如果在修理中更换了新气门导管，那么必须在气门杆与气

14、门导管修配好后，再进行气门座的铰销，这样才能保证气门导管孔与气门座工作面的同轴度。第32页/共98页铰销时，应先用粗砂布垫在气门铰刀下进行砂磨，去掉气门座口的硬化层，然后用粗刃铰刀进行粗铰。用力一定要均匀、平稳，直到把沟槽、斑点铰去为止，再用细铰刀进行精铰，之后再进行气门口接触带的调整，用磨修好的气门在工作斜面上涂上红丹油进行试配。将气门装入导管，使气门与气门座口接触并作定向定位转动。最后取出气门，检查气门与座口的接触位置和宽度，接触带压在气门斜面的中下部，接触带宽度对不同的车型有不同的要求。第33页/共98页如果接触带过宽，可用60和20铰刀进行修整；如果接触带偏向气门工作面的大头，可用20

15、和45铰刀进行修正，操作时先铰45斜面，再铰20斜面，直至接触带向小头移动至标准位置；如果接触带偏向气门工作面的小头，可用60和45铰刀进行修正，其方法同上。最后用45细铰刀精铰接触带，以提高其接触面光洁度，如图3-40(b)所示。如果更换新气门座圈，应先用端面铣刀铣座圈上的平面。铣削时，应注意铣刀直径不得大于座圈外径，以免破坏汽缸盖的燃烧室容积，影响发动机的压缩比。第34页/共98页 镶气门座圈气门座经过多次铰削后，会使直径增大而工作面下陷。当气门在气门座上的下陷深度达到一定程度后，会改变燃烧室的形状和容积，从而改变了发动机的压缩比。若气门顶平面相对座圈周围平面下陷2 mm或座圈有裂纹，应更

16、换新的气门座圈。在更换新的气门座圈之前，若基体上未曾镶过气门座圈的，应先铣出或镗出气门座圈承孔(应在专用铣床上用特殊的刀具进行)。镗刀带有定位杆，把定位杆插入气门导管内作为刀具的定位基准，保证座圈与气门导管同轴。若原来镶有座圈，应拉出旧座圈。第35页/共98页座圈的材料和硬度的选择一般是选用合金铸铁或球墨铸铁，也有选用合金钢的，但座圈的硬度一般低于工作面的硬度。由于气门座圈与汽缸盖的材料不同，受热后膨胀系数也不同，因此，对它们之间的配合尺寸应很好地选择，使镶入后的座圈在工作时不易发生扭曲和松脱。由于座圈的工作温度比汽缸盖高，座圈将受到压缩应力，若座圈材料强度不够或断面太小，压缩应力超过材料屈服

17、应力时，座圈将会扭曲松脱造成事故。根据经验，座圈壁厚一般取其内径尺寸的8%15%，高度取厚度的2倍 第36页/共98页为了防止气门座圈松动和保证热量传递，座圈必须与承孔过盈配合，全长接触。镶配气门座圈的方法有两种，即热镶和冷镶。热镶气门座圈时，应将缸盖或承孔加热到100左右，在座圈外表面涂上甘油与红丹粉混合的密封剂，垫上软金属迅速将座圈打入承孔；冷镶时，将座圈放到液态氮中冷却到-40，取出后用同样的方法迅速将气门座圈打入承孔。一般冷镶法比热镶法的可靠性更高。镶好座圈后，按上述方法进行铰削，以得到需要的工作面。第37页/共98页 气门与气门座的研磨为了提高气门与气门座的密封性，经光磨好的气门与气

18、门座还需进行配对研磨。但是，由于汽车制造厂采用气门座口光磨工艺，气门与气门座口的磨削精度较高，可保证它们的密封性，加工完便可装配。一般修理厂铰削后气门座口往往达不到要求，还需进行研磨。气门与气门座配对研磨的方法有两种：一种是用机械研磨，另一种是用手工研磨。机械研磨一般采用单缸气动或电动研磨机研磨。第38页/共98页手工研磨前，先将气门、气门座、气门导管清洗于净，在气门工作面上涂上一层气门砂，在气门杆上涂上机油，并对各气门做好顺序号。一般先用粗砂，后用细砂。研磨气门时，用橡皮碗吸住气门头，捻转木柄进行研磨。气门在气门座上作往复旋转运动并经常变换气门与气门座的位置，以保证研磨均匀。往复旋转的角度不

19、宜过大，以免磨出环形磨痕，一般以1030为宜。当气门工作面上出现一条连续而整齐的灰色无光泽环带时，配对研磨结束，即可进行清洗，洗掉研磨砂后检查气门的密封性。研磨过程中，严禁气门砂掉入气门导管内，以防气门杆与导管磨损。研磨后的工作面不允许出现凹槽、麻点和裂纹，接触带不能有中断处，研磨后的气门也不能互换。第39页/共98页研磨后需进行密封检验。将气门擦干净装入气门座，然后在汽缸盖燃烧室内注满柴油或煤油，若在1 min内没有油从气门与气门座圈处渗出，则表明气门密封性良好。另外，还可在气门工作面上用铅笔划线来进行检查。在气门工作面上，用软铅笔均匀地划上若干条直线后再重新装入气门座中，转动气门1/81/

20、4圈，然后取出气门，检查气门工作面上的铅笔线条是否被均匀地切断。若被均匀地切断，则说明气门密封性良好；若有些线条未被切断，则说明密封不良，应重新研磨。第40页/共98页图3-19 用铅笔画线检验气门的密封性 第41页/共98页第五节 气门传动组的构造和检修第42页/共98页气门传动组的构造凸轮轴的作用凸轮轴的作用是控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。第43页/共98页2.凸轮轴的结构凸轮轴主要由凸轮、凸轮轴轴颈等组成，见图3-21(a)，对于下置凸轮轴的汽油机，还具有用于驱动机油泵、分

21、电器的螺旋齿轮和用于驱动汽油泵的偏心轮。凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此要求凸轮表面要耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度，凸轮轴一般用优质钢模锻或特种铸铁铸造而成。凸轮和轴颈的工作表面一般需经热处理后精磨，以改善其耐磨性。第44页/共98页图3-21 四行程汽油机凸轮轴(a)492QA发动机的凸转轴；(b)各种凸轮的相对角位置图；(c)进(或排)气凸转投影 第45页/共98页由图3-21(b)可以看出，同一汽缸的进、排气凸轮的相对角位置是与既定的配气相位相适应的。发动机各个汽缸的进气(或排气)凸轮的相对角位置应符合发动机各汽缸的点火顺序及点火间隔时间的要求。因此，根据凸轮抽的旋转方向

22、以及各缸进气(或排气)凸轮的工作次序，就可以判定发动机的点火次序。图3-14所示的四缸四行程发动机，每完成一个工作循环，曲轴旋转两周而凸轮轴只旋转一周，在这期间内，每个汽缸都要进行一次进气(或排气)，且各缸进气(或排气)的时间间隔相等，即各缸进(或排)气门的凸轮彼此间的夹角均为360/4=90。由图3-14(c)可知，汽车发动机的点火次序为1243(从前端向后看，凸轮轴的旋转方向如图所示时)。若六缸四行程发动机的凸轮轴逆时针旋转，则其点火次序为153624，任何两个相继点火的汽缸进(或排)气凸轮间的夹角均为360/6=60，如图3-15所示。第46页/共98页凸轮的轮廓应保证气门开启和关闭的持

23、续时间符合配气相位的要求，且使气门有合适的升程及其升降过程的运动规律。凸轮形状如图3-22所示，O点为凸轮旋转中心，EA为以O为中心的圆弧。当凸轮按图中箭头方向转过弧EA时，挺柱不动，气门关闭。凸轮转过A点后，挺柱开始上移；凸轮转至B点，气门间隙消除，气门开始开启；凸轮转到C点，气门开度达到最大，之后开始关闭，凸轮转至D点，气门闭合终止；此后，挺柱继续下落，出现气门间隙，至E点挺柱又处于最低位置。f f对应着气门开启持续角，1和2则分别对应着消除和恢复气门间隙所需的转角。凸轮轮廓BCD段的形状，决定了气门的升程及其升降过程的运动规律。第47页/共98页图3-22 凸轮形状示意图 第48页/共9

24、8页图3-23 六缸发动机进、排气凸轮投影 第49页/共98页凸轮轴的驱动凸轮轴由曲轴通过传动装置驱动，通常采用一对正时齿轮传动，如图3-26所示。曲轴正时齿轮(小齿轮)和凸轮轴正时齿轮(大齿轮)分别用键安装在曲轴和凸轮轴的前端，其传动比为21。在装配时，必须将正时标记对准，以保证正确的配气相位和点火时刻。一些凸轮轴上置的配气机构采用链条与链轮的传动。为使链条在工作时具有一定的张力而不致脱链，通常还装有导链板、张紧轮等装置；为了使链条调整方便，有的发动机使用一根链条传动。链条与链轮传动的主要问题是其工作的可靠性和耐久性不如齿轮传动，其传动性能在很大程度上取决于链条的制造质量。第50页/共98页

25、图3-26 正时齿轮及正时标记 第51页/共98页凸轮轴的润滑凸轮轴轴颈的润滑采用压力润滑，缸体或缸盖上钻有油道与轴承相通。凸轮与挺柱均采用飞溅润滑。发动机摇臂总成的润滑是从轴承处把机油通过缸体和缸盖上的油道输送到摇臂轴，为防止供油过多造成摇臂总成润滑过量，在相应的轴颈上开两条互不相同的弧形节流槽，如图3-24所示，图中最后一道轴颈上的泄油孔可使轴颈后端与油堵之间的机油流回油底壳，防止因此处油压过高而使油堵漏油。第一道轴颈上的油孔与轴颈前端面相通，以便对凸轮轴轴向止推面进行润滑。第52页/共98页图3-24 凸轮轴轴颈上的油槽与油孔 第53页/共98页 凸轮轴的定位为了防止凸轮轴的轴向窜动，凸

26、轮轴必须有轴向定位装置，常见的轴向定位装置如图3-25所示。在凸轮轴第一轴颈端面与正时齿轮之间装有调节隔圈，调节隔圈外面松套一止推凸缘，止推凸缘用螺钉固定在汽缸体前端面上。因调节隔圈的厚度大于止推凸缘的厚度，故止推凸缘与正时齿轮的轮毂端面之间有一定的间隙。间隙的大小可通过改变调节隔圈的厚度来调整。当凸轮轴产生轴向移动时，止推凸缘便与凸轮轴轴颈端面或与正时齿轮轮毂接触，从而防止了轴向窜动。止推凸缘磨损后还可以更换。第54页/共98页图3-25 凸轮轴的轴向定位 第55页/共98页 普通挺柱普通挺柱的形状如图3-27所示。筒式挺柱底部钻有径向通孔，便于流出筒内收集的机油对挺柱底面及凸轮加以润滑。滚

27、轮式挺柱可以减少磨损，但结构较复杂，质量较大，多用于大缸径柴油机的配气机构上。第56页/共98页图3-27 挺柱第57页/共98页挺柱在工作时，由于受凸轮侧向推力的作用，会稍有倾斜，并且由于侧向推力方向是一定的，这样就会引起挺柱与导管之间的单面磨损，同时挺柱与凸轮固定不变地在一处接触，也会造成磨损不均匀。为此，挺柱底部工作面制成球面而且把凸轮面制成带锥度形状，这样凸轮与挺柱的接触点偏离挺柱轴线，当挺柱被凸轮顶起上升时。接触点的摩擦力使其绕自身轴线转动，以达到均匀磨损的目的。挺柱位于导向孔内，有些发动机的导向孔直接在缸体或缸盖上镗出，也有些发动机采用可拆式挺柱导向体，将挺柱装在导向体的导向孔内，

28、再将导向体固定在缸体上。第58页/共98页2.液压挺柱由于配气机构中存在间隙，在高速运行时会产生很大的振动和噪声，这对某些要求行驶平稳与低噪声的车用发动机来说是很不适宜的，因此出现了一种液压挺柱，它直接放在凸轮与气门之间。如图3-30所示，液压挺柱由外体、内体、活塞、单向阀、单向阀弹簧、活塞回位弹簧等组成，在各个零件组装到外体上后，再把外体组件与上盖焊接在一起，成为不可拆卸的整体。内体的内、外表面分别与活塞外表面和外体内表面良好配合。整个挺柱形成三个空间，即储油室、和高压油腔。第59页/共98页液压挺柱的工作过程如下：1)当凸轮没有压下液压挺柱时，挺柱处于如图3-30(a)所示的位置。发动机润

29、滑系统中带压力的机油通过汽缸盖上的专门油道，经外体上的环形油槽、供油斜孔进入储油室，并从通道上盖上的溢油槽进入储油室，再克服单向阀弹簧的弹力顶开单向阀进入高压油腔。这时储袖室、和高压油腔都充满机油，其压力等于汽缸盖油道内的压力。活塞在活塞回位弹簧的作用下，顶在上盖上。第60页/共98页图3-30 液压挺柱的工作过程(a)凸轮未下压挺柱；(b)凸轮下压挺柱 第61页/共98页当凸轮开始下压液压挺柱时，外体(连上盖)和活塞被压下，内体因气门杆的反作用力被推向上盖，如图3-30(b)所示。压缩高压油腔中的一部分油通过内体与活塞间的泄漏间隙挤出，使油腔容积缩小。由于内体的高速向上运动，产生很强的节流作

30、用，油腔内的油压仍然很快增高。单向阀在高压油压和单向阀弹簧的作用下关闭，切断了它与储油室、的连接通道。与此同时，由于内体向上运动，顶到上盖上并占据了储袖室内相应的空间，使储油室容积减小，多余的机油则通过内体与外体间的导向间隙和外体上的进油孔(在开始某一时间进油孔尚未完全切断)挤走。这时高压油腔内的机油，由于它的不可压缩性使挺柱外体、内体与活塞成为一个刚体，按凸轮的运动规律，使气门逐渐开启，再逐渐关闭。第62页/共98页当凸轮转到基圆位置并且不再压液压挺柱时，挺柱回到原始位置，挺柱外体上的环形油槽又对准汽缸盖上的专门油道，挺柱内体在高压油腔内的油压与活塞回位弹簧的作用下向下运动，顶在气门杆上，消

31、除了挺柱与气门杆之间的间隙，使挺柱回到原始位置。储油腔和高压油腔由于体积增大、油压下降，这时汽缸盖上的专门油道正好与挺柱外体上的环形油槽相通，带压力的机油进入储油室、和高压油腔。有的液压挺柱不是直接放在凸轮与气门之间，而是放在凸轮与推杆之间。液压挺柱就是靠液压缸的相对位移来代替(或补偿)气门的预留间隙，实际上，在凸轮与气门之间还是需要有空行程的。液压挺柱减少了配气机构的撞击噪声，因而在高级轿车上得到了广泛应用；但其结构复杂、加工精度高、不可拆卸、磨损后无法调整，安装前必须将液压挺柱中的空气排除，以免工作时产生额外噪声。第63页/共98页 推杆推杆的作用是将凸轮轴传来的推力再传给摇臂。由于推杆是

32、配气机构中最容易弯曲的零件，因此要求有很高的刚度，并且在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。图3-31所示为几种推杆的形式。为了减轻质量，推杆多采用空心钢管，并在两端焊有或镶有不同形状的端头。端头经过淬火和光磨，以增加其耐磨性。第64页/共98页图3-31 推杆第65页/共98页 摇臂摇臂的作用是将推杆传来的力改变方向以开启气门。摇臂是一个以轴孔为支承、两臂不等长的双臂杠杆，如图3-32所示。长臂用来推动气门，这样可使推杆以较小的行程得到较大的气门开度，减少传力机件的惯性力，同时为了提高耐磨性，长臂端与气门尾端接触处经淬火后磨光。短臂端有螺纹孔，拧入调整螺钉，螺钉的球面端头与推杆顶端球座

33、接触；短臂端还钻有油道，机油从主油道经摇臂轴中空部分流入，在摇臂工作时，机油间歇交替地润滑两端运动的接触表面，再由调整螺钉中心孔流回油底壳。第66页/共98页图3-32摇臂第67页/共98页 气门传动组主要部件的检修凸轮轴的检修凸轮轴是配气机构中的主要驱动件，凸轮轴的外形直接控制着气门的开启规律，影响配气定时和时间。由于气门周期性地开启和关闭，凸轮表面承受着周期交变的冲击载荷。凸轮轴与挺柱的接触面积很小，相对滑动速度很高，由于润滑不良，很容易造成凸轮表面磨损、擦伤或产生麻点，此外还可能出现凸轮轴颈磨损、凸轮轴弯曲变形等现象。第68页/共98页 凸轮轴弯曲变形的检查与校直凸轮轴弯曲变形的检查，可

34、用检查轴线直线度误差中的测微法进行测量。检测时，将凸轮轴用基轴颈支撑在V形架上并在轴向定位。用指示器在端面上的某一半径处测量，在凸轮轴回转一周过程中，指示器读数的最大差值即为单个测量圆柱面上的端面圆跳动。按照上述方法在若干个不同半径处测量，取各测量半径上跳动量中的最大值作为凸缘端面的端面圆跳动。第69页/共98页对汽油机下置式凸轮轴，凸轮轴直线度的误差不得大于0.05 mm，对上置式凸轮轴，误差不能超过0.03 mm，若超过标准应进行校直。具体方法是将凸轮轴置于压床上，两端轴颈用V形架支撑，在凸轮轴弯曲的反方向对中间轴颈加压，其压校量与凸轮轴的材质和弯曲程度有关。例如，凸轮轴材料为中碳钢，压校

35、量为直线度误差的3040倍；对材料为合金铸铁或球墨铸铁的凸轮轴，压校量大约是直线度误差的1015倍。校正需分多次进行，以防凸轮轴断裂，尤其是球墨铸铁更易折断。为防止冷压校直后的凸轮轴因弹性后效作用而重新弯曲，校直后应进行人工时效或自然时效处理。第70页/共98页2)凸轮轴凸轮磨损的检查凸轮轴凸轮磨损后，凸轮高度变低，致使气门升程降低，气门开启的时间-断面系数减小，发动机的充气量受到影响。凸轮轴的磨损主要集中在顶尖部分，通常用凸轮尖端的高度来衡量凸轮的磨损程度。凸轮磨损超过极限尺寸时，应更换凸轮轴。第71页/共98页凸轮轴径向间隙的检测与调整凸轮轴与承孔的配合间隙，可通过测量凸轮轴轴颈和轴承孔直

36、径来确定。凸轮轴轴颈的磨损量用外径千分尺来测量，轴承孔用内径千分表进行测量。若间隙超过所规定的尺寸值，则必须更换新的轴承。第72页/共98页更换下置式凸轮轴轴承时，应先拆下缸体上的膨胀室，然后用专用拉器拉出旧轴承。选配的新轴承，其外径与承孔应有0.050.10 mm的过盈量。安装时应注意将轴承上的油道孔与缸体上的油道孔对正并相通，然后检查轴承孔与凸轮轴的配合间隙，如间隙过小，可用专用镗床进行镗削或人工刮削，直到配合间隙达到标准。但要注意的是，目前有些发动机的凸轮轴支撑轴承与曲轴轴承一样，采用不可刮削的合金轴承，因此当出现配合过紧的现象时，应先查明装配方面的原因再确定处理方案。第73页/共98页

37、凸轮轴轴向间隙的检查与调整不同车型的发动机采用不同的方法控制凸轮轴的轴向间隙。如解放CA1091、东风EQ1090、标致505等汽车发动机均采用推力凸缘定位；而上海桑塔纳、一汽奥迪100、天津夏利TJ7100等汽车发动机则采用凸轮轴轴承定位。定位方法不同，凸轮轴轴向间隙的检查与调整方法也不同。采用推力凸缘定位的凸轮轴，其轴向间隙的检查如图3-44所示。第74页/共98页 液压挺柱的检修为了避免因气门间隙而引起配气机构零件的冲击或产生噪声，许多车型都采用了液压挺柱，使气门间隙始终保持为零，并且能够保证气门关闭严密。由于气门挺柱与承孔长时间地摩擦，会产生磨损，使间隙变大，影响配气机构的正常工作。在

38、检修配气机构零件时，应检查挺柱与承孔的配合间隙。方法是用外径千分尺和内径百分表测量液压挺柱的外径和承孔的内径。第75页/共98页摇臂和摇臂轴的检修用清洗剂清洗摇臂和摇臂袖，检查摇臂与摇臂轴的配合间隙。将摇臂轴沿轴向推拉或径向摇摆，如有间隙感觉即说明出现了磨损。也可用外径千分尺和内径百分表对摇臂轴的外径和摇臂轴孔进行测量，确定配合间隙。一般间隙标准为0.010.05 mm，极限间隙为0.08 mm，若超过极限尺寸，应更换摇臂或摇臂轴。检查摇臂与气门接触面是否有麻点、凹坑，如有磨损可用气门光磨机进行研磨或用油石磨平，如不能恢复应予以更换。第76页/共98页正时链轮、链条的检修目前轿车大部分采用顶置

39、式凸轮轴配气机构，传动距离式正时齿轮已经很少使用了，大部分采用正时链轮链条和正时齿形带传动。由于链轮与链条长期相互摩擦，将会产生磨损、裂纹以及链条被拉长，影响配气正时，因此在检修配气机构时，应对链轮、链条进行检测。测量链轮磨损时，一般将新链条分别包住凸轮轴正时链轮和曲轴正时链轮，然后用游标卡尺测量其外径。第77页/共98页 正时齿带轮与正时齿形带的检修正时齿带轮磨损一般都不太严重，若外径小于规定尺寸时应予以更换。其测量方法是用游标卡尺测量齿带轮外径。此外，正时齿形带由于长期工作受到拉伸，可能出现齿根裂纹、牙齿损坏、剥层及断裂，使配气机构不能正常工作，故正时齿形带应定期检测和更换。检测时一般在车

40、上进行，用大姆指压齿形带时，一般挠度不小于5 mm，齿形带不能出现裂纹、褶皱、脱胶分层等现象，否则应更换新带。第78页/共98页第六节 配气机构的检查与调整第79页/共98页 气门间隙的检查与调整气门间隙是指气门完全关闭(凸轮的凸起部分不顶挺柱)时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。第80页/共98页气门间隙的作用气门间隙的作用是给热膨胀留有余地并保证气门密封。不同的机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.250.3mm，排气门间隙约为0.30.35 mm。若间隙过大，则进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正

41、常的配气相位，使发动机因进气不足、排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快；若间隙过小，则发动机工作时，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气及功率下降，并使气门的密封表面严重积炭或烧坏，甚至使气门撞击活塞。一般采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。第81页/共98页气门间隙的调整气门间隙通常会因配气机构零件的磨损、变形而发生变化。间隙过大会使气门升程不足，引起进气不充分、排气不彻底，并出现异响；间隙过小会使气门关闭不严，造成漏气，易使气门与气门座的工作面烧蚀。因此，在汽车的使用过程和维护中，应按原厂规定的气门间隙值认真细致地检查和调整气门间隙，以保证发动机

42、的正常工作。第82页/共98页气门间隙的检查与调整应在气门完全关闭、气门挺柱处于凸轮基圆位置时进行。调整时，一般都是采用简单快捷的两次调整法：首先找到第一缸活塞压缩结束的上止点，调整其中的一半气门，然后将曲轴转动一周，再调整其余半数气门的间隙。因此，如何确定可调气门的顺序就成了问题的关键。许多有经验的修理工对于常用车型根据自己多年的经验将调整顺序编成口诀，例如，第一缸在压缩上止点从前向后检查的气门是：EQ6100-1和CA6102均为1、2、4、5、8、9，然后将曲轴转动一圈，再调整余下的所有气门间隙。这里介绍一种简单可行的确认气门间隙可调性的方法，即“双排不进”法。其中的“双”是指汽缸的进、

43、排气门间隙均可调，“排”是指汽缸的排气门间隙可调，“不”指进、排气门的间隙均不可调，“进”是指汽缸的进气门间隙可调。第83页/共98页“双排不进”法的操作程序如下：(1)先将发动机的汽缸按工作顺序等分为两组。(2)第一遍调整。将第一缸活塞转到压缩结束的上止点，按双、排、不、进的步骤调整其一半气门的间隙。(3)第二遍调整。曲轴转动一周后，将第六缸转到压缩行程上止点，仍按双、排、不、进的步骤调整余下的一半气门的间隙。第84页/共98页进气门和排气门的确定。根据气门与其所对应的气道确定。观察转动曲轴确定：当第一缸活塞处于压缩上止点时，转动曲轴，观察第一缸的两个气门，先动的为排气门，后动的为进气门，并

44、在其中一个气门上作记号，然后按点火顺序依次检查各缸，在与第一缸的同名气门上作记号。第85页/共98页第一缸压缩上止点的确定。分火头判断法：记住第一缸分缸高压线的位置，打开分电器盖，转动曲轴，当分火头与第一缸分缸高压线位置相对时，表示第一缸在压缩上止点。逆推法：转动曲轴，观察与第一缸曲轴连杆轴颈在同一个方位的六(四)缸的从排气门打开又逐渐关闭到进气门开始动作这一瞬间，六(四)缸在排气上止点，即第一缸在压缩上止点。第86页/共98页第七节 配气机构常见故障的诊断与排除第87页/共98页气门脚响现象(1)发动机怠速时，发出有节奏的“嗒嗒嗒”响声。(2)转速增高，响声也随之增高。(3)发动机温度变化或

45、作断火试验时，响声不变。第88页/共98页2)原因机件磨损或调整不当，使配气机构的气门间隙过大，导致气门杆端与调整螺钉头部碰击。第89页/共98页3)诊断与排除在气门室一侧察听异响较清晰，为查明是哪一只气门脚响，可将气门室盖拆下，在怠速时用手提起挺柱或用适当厚度的厚薄规插入可疑的气门脚与调整螺钉之间，响声消失即为该气门间隙过大；若厚薄规插入后，气门没有间隙，响声减轻但没有消除，则可用螺丝刀撬气门杆；若响声消除，则说明气门杆与导管磨损过重。如气门咬住则可以看出气门与挺柱总有一段距离，发生这种响声是允许的。若响声很明显，可结合汽车进行维护，调整气门间隙或在大修时修复凸轮等。第90页/共98页 气门

46、漏气气门漏气是指气门与气门座工作面密封不良，产生气体渗漏，导致汽缸压力下降等现象。故障现象发生气门漏气故障时，发动机会出现起动困难、进气管回火、排气管放炮、冒烟、燃油消耗加剧以及异响等现象。第91页/共98页故障原因(1)气门与气门座工作面磨损、烧蚀、密封不良而漏气。(2)气门与气门座工作面有积炭，气门关闭不严而漏气。(3)气门与气门导管间隙过大，气门杆晃动，导致气门关闭不严而漏气。(4)气门杆在气门导管内发涩或卡住，气门不能上下移动。(5)气门弹簧失去弹性或弹簧折断。第92页/共98页诊断与排除方法在排除点火系统、燃油供给系统故障原因后，尚不能确定故障时，通过测量汽缸压力或测量进气歧管的真空

47、度，可以比较准确地确定该故障。测量汽缸压力时，气门漏气的汽缸压力较其他汽缸偏低。可通过对气门组零件进行修理或更换损坏的气门等零件来排除故障。第93页/共98页凸轮轴异响1)现象(1)在缸体侧可听到有节奏而较钝的“嗒嗒嗒”声。(2)发动机中速转动时声响较明显，高速时消失。(3)单缸断火时，声响仍然存在。2)原因(1)凸轮轴及轴承间的配合松旷。(2)凸轮轴弯曲变形。(3)凸轮轴轴向间隙过大。3)诊断与排除通常发现此类故障，确定后应拆检并更换相应故障件。第94页/共98页液力挺柱故障故障现象液力挺柱出现故障时，发动机发出类似普通机械气门脚响的现象。第95页/共98页故障原因(1)发动机机油油面过高或过低，导致有气泡的机油进入液压挺柱中，形成弹性体而产生噪声。(2)机油压力过低。(3)机油泵、集滤器损坏或破裂。(4)液力挺柱失效。(5)机油质量低劣。第96页/共98页诊断与排除方法发动机运转时，出现有节奏的“嗒嗒”声，且怠速时声响明显，中速以上声响逐渐减弱或消失。可拆卸油底壳，检查更换机油泵、集滤器；调整机油液面或更换机油；拆卸检测配气机构，更换液压挺柱或更换气门导管。第97页/共98页感谢您的观看！第98页/共98页