模块三 配气机构

1、模块三 配气机构课件第1页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四气门间隙的调整1.配气机构的组成与工作原理2.配气相位课题一 配气机构的组成与气门间隙 的调整第2页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 现有一解放CA6102型发动机怠速运转时，发出连续不断的、有节奏的“嗒、嗒、嗒”响声；转速升高时，响声也随之升高；检查发动机温度变化或做断火试验后，响声不变化。经初步诊断为发动机气门间隙过大，要求对该发动机气门间隙进行调整与检修。第3页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间

2、，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气，而使功率下降，严重时甚至不易启动。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中，留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙通常称为气门间隙。如果气门间隙过小，则不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门座以及各传动件之间将产生撞击和响声。 要调整气门间隙，首先应了解配气机构的组成，以及配气相位的相关知识。第4页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四一、配气机构的功用 目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。其功用是按照发动

3、机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。所谓新气，对于汽油机就是汽油与空气的混合物，对于柴油机则为纯净的空气。 进气行程中，实际进入气缸内的新气质量与进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新气质量之比称之为充气效率，用c表示，它表示燃气或空气充满气缸的程度。c越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的有效功率和转矩越大。因此，配气机构首先要保证进气充分，进气量尽可能的多；同时，废气要排除干净，因为气缸内残留的废气越多，进气量将会越少。第5页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、配气机

4、构的分类和组成 配气机构：由气门组和气门传动组组成:. 气门组的作用:封闭进排气道. 气门传动组的作用:使进排气门按配气相位规定的时刻开闭。 配气机构按气门组的布置位置不同可分为顶置式和侧置式两种，目前广泛采用的是顶置式结构，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。这里以顶置式配气机构为基础，按凸轮的布置位置介绍几种类型的配气机构。凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式三种。 第6页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四1.凸轮轴下置式 大多数载货汽车和大中型发动机都采用这种结构形式，二、配气机构的分类和组成第7页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二

5、、配气机构的分类和组成1.凸轮轴下置式 气门组:由气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等组成。 气门传动组:由凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等组成。其结构特点是凸轮轴平行布置在曲轴一侧，位于气门组下方。主要优点是凸轮轴离曲轴近，可以简单地用一对齿轮传动。缺点是零件多，传动链长，整个机构的刚度差。第8页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 下置凸轮轴由曲轴定时齿轮驱动。发动机工作时，曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转当凸轮轴的上升段顶起挺柱时，经推杆和气门间隙调整螺钉推动摇臂绕摇臂轴摆动，压缩气门弹簧使气门开启。当凸轮的下降段与挺柱接触时，气门在弹簧力的作

6、用下逐渐关闭。 四冲程发动机每完成一个工作循环，每个气缸进、排气一次。这时曲轴旋转两周，而凸轮轴只旋转一周，所以曲轴与凸轮轴的转速比或传动比为21。 二、配气机构的分类和组成1.凸轮轴下置式第9页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、配气机构的分类和组成2.凸轮轴中置式 一些速度较高的发动机将凸轮轴位置抬高到缸体上部，这样可缩短推杆长度，减少了往复运动惯性力，结构也较凸轮轴上置式简单，但凸轮轴与曲轴距离仍比凸轮轴下置式要远，因此需要增加中间齿轮或采用链传动、同步齿形胶带传动的方式。 第10页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、配气机构的分类和组

7、成3.凸轮轴上置式 现代轿车使用的高速发动机大多采用这种结构形式。凸轮轴仍于曲轴平行布置，但位于气门组上方，凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门开启和关闭，省去了推杆，使往复运动质量大大减少，但此种布置使凸轮轴距离曲轴较远，因此不方便使用齿轮传动，现多采用同步齿形胶带传动，这种结构的气门传动组由凸轮轴、同步齿形胶带、挺柱、摇臂、摇臂轴等组成。第11页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四三、配气相位 配气相位就是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。若用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这种图形称为配气相位图 配气相位图第12页，共114页，2022年，5月20日

8、，23点29分，星期四三、配气相位 理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启，当活塞运动到下止点时关闭：排气门则应当在下止点时开启，至上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一行程历时都很短。例如解放CA6102发动机，转速为3000r/min,一个行程历时仅为60/（3000 2）=0.01s。这样短时间的进气和排气过程，往往会使发动机充气不足或排气不干净，从而使发动机功率下降。因此现代发动机采取延长进、排气时间的方法，即：气门提前一定曲轴转角开启、延迟一定曲轴转角关闭。以改善进、排气状况，从而提高发动机的动力性。 第13页，共1

9、14页，2022年，5月20日，23点29分，星期四三、配气相位1.进气曲轴转角图3-2 配气相位图 进气门在进气行程上止点之前开启谓之早开。从进气门开到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角，记作。进气门在进气行程下止点之后关闭谓之进气门晚关。从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，记作。整个进气过程持续的时间或进气持续角为(180+)曲轴转角。一般=030、=3080曲轴转角。 进气门早开的目的是为了在进气开始时进气门能有较大的开度或较大的进气通过断面，以减小进气阻力，使新鲜气体顺利进入气缸。进气门晚关则是为了充分利用气流的惯性，在进气迟后角内继续进气，以增加进气量。进气阻

10、力减小不仅可以增加进气量，还可以减少进气过程消耗的功率 第14页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 排气门在作功行程结束之前，即在作功下止点之前开启，谓之排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称为排气提前角，记作。排气门在排气行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟后角，记作。整个排气过程持续时间或排气持续角为(180+)曲轴转角。一般=4080、=030曲轴转角。 排气门早开的目的是为了在排气门开启时气缸内有较高的压力，使废气能以很高的速度自由排出，并在极短的时间内排出大量废气。当活塞开始排气行程时气缸内的压力已大大下降

11、，排气门开度或通过断面明显增大，从而使强制排气的阻力和排气消耗的功率大为减少。排气门晚关则是为了利用废气流动的惯性，在排气迟后角内继续排气，以减少气缸内的残余废气量。三、配气相位2.排气曲轴转角第15页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称为气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即+。由于新气和废气的流动惯性都比较大，在短时间内各保持原来的流动方向。因此，只要气门重叠角选择适当，就可以使进气更充分，排气更干净。若气门重叠角太大，就会引起不良后果。例如，进

12、气提前角过大，废气可能流入进气歧管，影响进气量；若排气迟后角过大，新气有可能同废气一起排出。三、配气相位3.气门重叠角第16页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四三、配气相位部分发动机的配气正时发动机型号气门重叠角桑塔纳AJR22444810桑塔纳JV1374223奥迪1.8L 3334158EQ6100-1 205638.520.540.5CA6102 1248421830第17页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施1.摇转曲轴，使被检查气门处于完全关闭状态。气门挺柱落于凸轮基圆位置时进行。2. 用符合气门间隙的塞尺尺片，插入气门杆与气门摇

13、臂之间，来回抽动塞尺尺片检查，以拉动尺片感觉稍有阻力为合适。 一、气门间隙的检查 图 34 气门间隙的检查 第18页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四（1）拆卸气门室罩（2）找第一缸活塞压缩终了上止点。可采用如下方法：先拆下该缸火花塞，摇转曲轴，直到能听到从火花塞孔发出排气声，说明该缸已处于压缩行程；然后在继续摇转曲轴的同时，注意观察飞轮上（或曲轴传动带盘上）上止点标记，当该标记与飞轮壳固定标记对正时（图），停止摇转并抽出摇把。第一缸活塞正好处于压缩终了上止点位置。此时，3（二缸排气门）、6（三缸进气门）气门摇臂的推杆端顶起。任务实施二、气门间隙的调整以解放CA6102

14、型发动机为例，六缸发动机有两种调整方法。1.逐缸调整法图 找飞轮上的正时记号1飞轮壳壳线 2盖板 3飞轮第19页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 （3）旋松第一缸进、排气门调整螺栓的锁紧螺母，并旋松调整螺钉（4）用符合气门间隙的塞尺尺片，插入气门杆与气门摇臂之间，边旋入调整螺钉，边抽动塞尺尺片，至拉动尺片感觉稍有阻力为止 （5）固定调整螺钉，拧紧锁紧螺母，并复检一次（6）按发动机的工作顺序（1-5-3-6-2-4），摇转曲轴120，依次使下一缸处于压缩行程上止点，调整该缸进、排气门间隙。 （7）装气门室罩 任务实施二、气门间隙的调整1.逐缸调整法图 35 气门间隙的调

15、整 第20页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 其中“双”指该缸的两个气门间隙均可调，“排”指该缸仅排气门可调，“不”指两个气门间隙均不可调，“进”指该缸的进气门间隙可调1）拆卸气门室罩（2）按上述方法找出第一缸压缩行程上止点位置。此时，3（二缸排气门）、6（三缸进气门）气门摇臂的推杆端顶起。 （3）根据发动机的工作顺序，可调气门，见表3-2 即调1、2、4、5、8、9。 表 第一缸压缩行程上止点可调气门任务实施二、气门间隙的调整2.两次调整法（双排不进法）缸号 153 6 2 4可调气门 双 排 不 进第21页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四

16、（4）调整可调气门的间隙，方法同上。（5）将曲轴摇转360，8、9顶起，可调气门见表3-3即调气门3、6、7、10、11、12。（6）用塞尺复检一次。（7）装气门室罩 表 第六缸压缩行程上止点可调气门任务实施二、气门间隙的调整2.两次调整法（双排不进法）缸 号 6 2 4 1 5 3可调气门 双 排 不 进第22页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四课题二 气门零件组的结构与检修1.气门的检修方法2.气门座的修理方法3.气门导管的修配方法4.气门的研磨方法气门组的组成及各部分的结构第23页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 气门组：由气门、气门座、

17、气门导管、气门弹簧、弹簧座圈、锁片等零件组成。发动机在工作过程中，气门组的环境条件怎样呢、随着使用会出现什么现象呢？气门组组件第24页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 发动机在工作过程中，气门组零件环境温度高、往复运动频繁，润滑条件相对较差，随着磨损和各种损伤的加重。会降低发动机的充气系数，导致发动机功率下降，油耗增加，甚至影响发动机的正常工作。出现故障，为了正确判断、排除气门组的故障，应首先熟悉不同类型配气机构气门组零件的结构、工作原理及检修方法。第25页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 气门组应保证气门能够实现气缸的密封，因此要求：1.气

18、门头部与气门座贴合严密；2.气门导管对气门的上下运动有良好的导向作用。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.气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力，使气门能迅速关闭，并保证气门紧压在气门座上。一、对气门组的要求第26页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四功用：控制进、排气管的开闭。工作条件： 在高温、高压、散热困难、冲击力大、润滑困难。受燃气中腐蚀介质的腐蚀等很差的环境下工作。要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。材料：进气门 采用合金钢（铬钢或镍铬钢等），排气门 采用耐热合金钢（硅铬钢等）。二、气门第27

19、页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、气门1.气门 的构造气门由头部和杆部两部分组成，头部:用来封闭气缸的进、排气通道。杆部:则主要为气门的运动导向。1-气门顶面 2-气门锥面 3-气门锥角 4-气门锁夹槽 5-气门尾端面第28页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、气门2.气门顶面的形状气门顶面：有平顶、喇叭形顶和球面顶等形状平顶气门：目前应用最多，结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。喇叭形顶气门：头部与气门杆有较大的过渡圆弧，用作进气门时，可以减小进气阻力，而且喇叭形顶气门具有较大的弹性，能较好地适应气门座的变形。但其受热面

20、积大，不适合作排气门。球面顶气门：头部刚度大，用作排气门时，排气阻力较小，但受热面积大，质量大，加工也比较复杂 a）平顶 b）喇叭形顶 c）球面顶第29页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、气门3.气门锥角：气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。气门锥面与气门顶面之间的夹角称为气门锥角进、排气门的气门锥角称为一般均为45，只有少数发动机的进气门锥角为30。在气门升程H和气门头部直径相同的情况下，气门通过断面的大小取决于h，显然，进气门锥角较小时，气门通过断面较大，进气阻力较小，可以增加进气量。但是，气门锥角小其气门头部边缘较薄，刚度较差，容易变形，致使气门与气门座圈之

21、间的密封性变差。较大的气门锥角可提高气门头部边缘的刚度，气门落座时有较好的自动对中作用，与气门座圈有较大的接触压力等。这些都有利于气门与气门座圈之间的密封和传热，并有利于挤掉密封锥面上的积炭。第30页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、气门3.气门锥角：气门头部接受的热量一部分经气门座圈传给气缸盖；另一部分则通过气门杆和气门导管也传给气缸盖，最终都被气缸盖水套中的冷却液带走。为了增强传热，气门与气门座圈的密封锥面必须严密贴合。为此，二者要配对研磨，研磨之后不能互换。为了同样的目的，由气门头部向气门杆过渡部分的几何形状应该圆滑，气门杆与气门导管之间的配合间隙尽可能小，以

22、减小热阻。第31页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四二、气门4.气门杆与气门弹簧座的固定a）气门锁夹固定（GM2.5L） b）圆柱销固定（CA6102）1-气缸盖；2-气门杆；3-气门弹簧；4-气门弹簧振动阻尼器； 5-气门油封；6-上气门弹簧座7-气门锁夹8-圆柱销；9-气门导管第32页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四气门杆有较高的加工精度和较低的粗糙度，与气门导管保持较小的配合间隙，以减小磨损，并起到良好的导向和散热作用。气门尾端的形状由上气门弹簧座的固定方式决定。采用剖分成两半且外表面为锥面的气门锁夹来固定上气门弹簧座，结构简单，工作可靠

23、，拆装方便，得到了广泛的应用。气门锁夹内表面有多种形状，相应地气门尾端也有各种不同的气门锁夹槽。解放CA 6102型发动机采用圆柱销8来固定上气门弹簧座 ,相应地在气门尾端钻有安装圆柱销的径向孔 二、气门4.气门杆与气门弹簧座的固定第33页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四某些高度强化的发动机上采用中空气门杆的气门，旨在减轻气门质量和减小气门运动的惯性力。降低排气门的温度，增强排气门的散热能力，在许多发动机上采用钠冷却气门。这种气门是在中空的的气门杆中填入一半金属钠。钠的熔点是97.8,沸点为880,在气门工作时，钠变成液体，在气门杆内上下激烈地晃动，不断地从气门头部吸

24、收热量并传给气门杆，再经气门导管传给气缸盖，使气门头部得到冷却。钠冷却气门的制造成本比普通排气门高出几倍，但由于其明显的冷却效果，在一些风冷发动机和轿车发动机上得到了成功的应用，如奔驰190、 尼桑SR系列。二、气门5.新型气门第34页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四三、气门座与气门座圈1.气门座的作用： 气门座与气门头部一起对气缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到散热的作用。2.气门座的形式与材料：一是直接在气缸盖上加工出气门座；二是单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖上。 直接在气缸盖上的气门座圈散热效果好，使用中不存在脱落造成事故的可能性。但存在不耐高温、不

25、耐磨损、不便于修理更换等缺点。 气门座圈用耐热合金刚或耐热合金铸铁制成，它耐高温，耐磨损和耐冲击，而且使用寿命长，易于更换。缺点是导热性差，加工精度高，若与缸盖上的座孔公差配合选择不当，还可能发生脱落而造成事故。第35页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四三、气门座与气门座圈3.气门座圈：气门座圈以一定的过盈压入气缸盖的座孔中，三种结构形式 气门座圈的外圆面是圆柱面 气门座圈的外圆面是锥角不超过12的圆锥面 气门座圈结构和镶嵌方法 在气门座圈的外圆面上加工有环形槽，当气门座圈压入座孔后，气缸盖材料由于塑性变形而嵌入环形槽内，可以防止气门座圈脱落。 将气门座圈装入座孔后，将

26、气门座圈周围的气缸盖材料辗压入气门座圈与气缸盖间的缝隙中使气门座圈固定。气门座圈也可以和气缸盖一起铸造。 第36页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四气门座或气门座圈的锥角与气门锥角相适应。一般气门锥角比气门座或气门座圈锥角小0.5（图a）,其作用是使二者不以锥面的全宽接触，这样可以增加密封锥面的接触压力，加速磨合，并能切断和挤出二者之间的任何积垢和积炭，保持锥面良好的密封性。但是若在气门锥面上镀敷铬钴耐磨合金，气门座或气门座圈经过电三、气门座与气门座圈感应法硬化处理后，气门与气门座或气门座圈则采用相同的锥角（图 b）。a） b）第37页，共114页，2022年，5月20

27、日，23点29分，星期四四、气门导管1.气门导管的功用： 主要是对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。 此外，还将气门杆接受的热量部分地传给气缸盖。2.气门导管的工作条件： 工作温度较高，约500K。 润滑条件较差，仅靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管孔。 3.气门导管的材料： 气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。 在以一定的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再精铰气门导管孔，以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙。（一般为0.05mm0.12mm）。 第38页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期

28、四四、气门导管4.气门导管的构造： a）带卡环槽的气门导管:在卡环槽内，嵌入卡环，对导管进行固定与定位，防止气门导管工作时松落。 b）底部带瑞边的气门导管:带锐边的刮口可以在工作中刮出气门杆与导管间产生的沉积物或积炭。 有的发动机不装气门导管，直接在气缸盖上加工出气门杆孔，作为气门的导向孔 a）带卡环槽的气门导管b）底部带瑞边第39页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四四、气门导管5.润滑气门杆与气门导管孔需要润滑， 但进入气门导管孔内的机油不能太多，否则将使机油消耗量增加。为了控制和减少机油消耗量，现代汽车发动机装有气门油封（参看图3-11a）。气门油封组件的构造如图3

29、-16 所示。 图 3-16气门油封1-卡环；2-卡箍；3-氟橡胶油封 第40页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四五、气门弹簧1.气门弹簧的功用：保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴合，并克服在气门开启时配气机构所产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。为保证上述作用的的实现，气门弹簧的刚度一般都很大，而且在安装时进行了预紧压缩，因此预紧力很大。2.材料：气门弹簧承受交变载荷，为保证其工作可靠，气门弹簧多采用优质合金钢丝卷绕成螺旋状，并经热处理，两端磨平，以防止在工作中弹簧产生歪斜。为提高弹簧疲劳强度，保证弹簧的弹力不下降、不折断，弹簧丝表面要磨光、抛光

30、或喷丸处理。弹簧丝表面或必须经过发蓝处理或磷化处理，以免在使用中生锈。 第41页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四五、气门弹簧3.结构形式：气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧（图a）。当气门弹簧的工作频率与其自然频率相等或为整数倍时，将发生共振。强烈的共振将破坏气门的正常工作，并可使弹簧折断。为避免共振的发生，常采用以下措施：（1）提高弹簧刚度。即提高气门弹簧的自然振动频率。通过加粗弹簧丝的直径，减小弹簧的圈径来实现。第42页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四五、气门弹簧（2）采用双气门弹簧。每个气门安装两根直径不同，旋向相反的内外弹簧，如图3-

31、1 所示，由于两弹簧的自振频率不同，当某一弹簧发生共振时，另一弹簧起减振作用。当一根弹簧折断时，另一根还能继续维持工作；弹簧旋向相反，可以防止一根弹簧折断时卡入另一根弹簧内，以免好的弹簧不能工作或损坏。（3）采用变螺距弹簧。各圈之间的螺距不等，在弹簧压缩时，螺距较小的弹簧两端逐渐贴合，使有效圈数逐渐减小，因而自然振动频率不断变化（增加），避免共振发生，如上图b 所示。安装时，应使螺距较小的一端朝向不动的气缸盖顶面。（4）采用锥形气门弹簧（上图c）。锥形气门弹簧的刚度和自然振动频率沿弹簧轴线方向是变化的，因此可以消除发生共振的可能性。安装时，应使弹簧大端朝向不动的气缸盖顶面。（5）采用气门弹簧振

32、动阻尼器。当采用一个等螺距圆柱形螺旋弹簧时，可在弹簧外圈加装振动阻尼器，见图3-11a 所示。第43页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施一、气门的检修 气门的主要损伤有：气门杆的磨损或变形、气门杆端面的磨损、气门工作面的磨损或烧蚀等。图 测量气门杆磨损1.气门杆磨损的检验气门杆磨损用外径千分尺测量，如图所示。一般情况下，载货汽车的气门杆的磨损量大于0.10mm，轿车的气门杆的磨损大于0.05mm，或出现明显的台阶形磨损。应予更换。第44页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施一、气门的检修2.气门杆弯曲的检修 气门杆直线度的检查方法如

33、图3-19所示：将气门杆支撑在两V型铁上，用支撑钉顶住气门两端面；检查时将百分表触头与气门杆中间接触，转动气门杆一周，百分表摆差的一半，即为气门杆的直线度。气门杆的直线度误差大于0.05mm时应予更换或校直。图 3-19 气门杆弯曲的检验 第45页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施一、气门的检修图3-21 修磨气门工作面 图3-20 磨气门杆端面 3.气门杆端面磨损的检修 如图3-19，将气门杆支撑在两V型铁上，用百分表检查其端面，百分表的摆差不大于0.03mm,否则，可用气门光磨机修磨，如图3-20所示，将气门杆端磨平。第46页，共114页，2022年，5月2

34、0日，23点29分，星期四任务实施一、气门的检修4.气门工作面磨损的检修 气门工作面磨损将破坏气门与气门座的密封性，而导致漏气，并改变气门间隙 ，因此，应认真检修。 检查气门工作面的磨损：检查气门工作面是否有疲劳层引起的点蚀，擦伤引起的刻痕和较大的斑痕，烧伤和偏磨引起的凹陷。气门工作面的修理工作主要在气门光磨机上进行。如上页图3-21 所示。（1）检查砂轮是否平整，按气门杆外径选择夹头，并装夹好气门；（2）按气门规定锥角调整夹架；（3）光磨前，先打开冷却液开关，开动夹架电动机，观察气门是否摇摆，然后开动砂轮电动机；（4）操纵纵横向进给手柄，使砂轮缓慢接触气门工作面，然后停止进给；（5）左右转动

35、横向手柄，使气门工作面在砂轮工作面上左右缓慢移动，并进行35次空走刀，直至没有火花为止；（6）用“00”号纱布磨光气门工作面；（7）关闭冷却泵和砂轮电动机。第47页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修气门座磨损主要是由于冲击负荷引起塑性变形，同时还受高温气体的烧蚀，使气门座工作表面宽度增大，表面呈现斑点、凹陷，造成气门关闭不严而漏气。通常采用铰削和磨削的方式对气门座进行修复。1.气门座的铰削 气门座的铰削应在气门导管修配后进行。 （1）选择铰刀和铰刀导杆。根据气门直径和气门导管内径来选择铰刀和铰刀导杆，气门座铰刀及导杆如图3-22所示。 图3-22

36、 气门座铰刀第48页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修 2）以铰削EQ6100-1气门座为例。按图3-24所示的气门座铰削顺序进行粗铰。a.用45粗刃铰刀铰削工作面；b.用75座面绞刀铰削15上斜面；c.用15座面绞刀铰削75下斜面。 图3-23 粗铰气门座 （2）砂磨硬化层。用1号纱布垫在铰刀下面砂磨硬化层。 （3）粗铰 1）铰削气门座的方法如图3-23所示。选择与气门工作面锥角相同的粗铰刀，置于导杆上。铰削时，导杆要保持正直，两手用力要均匀，转动要平稳。将气门工作面的烧蚀、斑点、凹陷等缺陷铰去。第49页，共114页，2022年，5月20日，2

37、3点29分，星期四任务实施二、气门座的检修图3-24气门座铰削顺序 （4）试配和修整气门座工作面 用光磨后的同一组气门进行涂色试配，气门座工作面的位置如图3-25所示。 图3-25气门座工作面位置第50页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修 气门与气门座的接触面应位于气门座的中下部，接触面宽度一般为：进气门12mm，排气门1.52.5mm。如果接触面位置和尺寸不符合要求，可进行修铰，其方法如下：接触面偏上时：用75绞刀铰上口，使接触面下移；如图3-24b接触面偏下时：用15绞刀铰下口，使接触面上移。如图3-24c（5）精铰(图3-24d) 用45细

38、刃铰刀进行精铰或在铰刀下垫细纱布进行光磨，以达到表面粗糙度要求。第51页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修2.气门座的磨削 气门座工作面也可用高速砂轮机进行磨削，它主要是利用砂轮来代替铰刀，以小型电动机作为动力。用气门光磨机磨气门速度快、质量高，特别对于磨削硬度高的气门座效果要更好。国产气门座磨光机如图3-26图3-26 气门座磨光机 图3-27 磨头及导杆所示。它主由手提式电动机、磨头及导杆三部分组成，磨头及导杆的构造如图3-27所示。第52页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修3气门座的研磨 若气

39、门、气门座及气门导管经上述修理能达到规定标准，则不需要研磨。若因修理条件差，不能达到规定标准时，或气门、气门座及气门导管磨埙不大时，可采用研磨方法，使气门与气门座的工作面获得良好的配合。气门的研磨方法可分为机动和手动两种。 （ 1）机动研磨法。 将汽缸盖或汽缸体机清洗干净，置于气门座研磨机(如图3-28）工作台上，在已配好的气门工作面上涂一层研磨膏，将气门杆部涂上润滑油装入导管内，调整各 图3-28 气门研磨机 转轴，对正气门座孔，连接好研磨装置，调整气门升程进行研磨（注意：用已配好的气门研磨气门座）。一般研磨1012min即可。研磨后，将气门和气门座清洗干净，研磨后的工作面应成为一条平滑、光

40、泽的圆环，不允许有中断和可见的凹槽 。第53页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修图3-29 手工研磨气门（2）手工研磨法 研磨前，将气门、气门座及气门导管清洗干净，按顺序将气门作标记； 在气门工作面上涂上一层薄薄的研磨砂，气门杆上涂上少许机油，套上一只细软螺旋弹簧，将气门杆插入导管内，如图3-29。 利用橡皮捻子或螺丝刀往复旋转气门，转角一般以1030为宜，并适时地提起和转动气门，以改变接触位置。研磨要轻，不要用力敲击，以免磨损导管。 当气门和气门座工作面出现一条整齐无无斑痕、麻点的接触带 时，取出气门，洗掉粗研磨砂，换涂细研磨砂继续研磨！直至工

41、作面出现一条整齐、灰色、无光泽的环带时，再洗掉细研磨沙，涂上机油，继续研磨几分钟，然后进行密封实验第54页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修气门密封性试验 气门和气门座光磨或研磨后，需进行密封性实验。（1）渗油方法：将汽油放入相配的气门座中，用汽油或煤油浇在气门顶面上，观察其有无渗漏现象。如无渗漏表明密封良好。 图3-30 用划线法检查气门与座的密封性 （2）划线方法：用软铅笔在工作面上画若干条分布均匀的素线。然后将气门插入气门座内，轻敲或转动，取出气门观察所画素线是否均匀切断，如果有线条未被切断则表明密封不严，需重新研磨。图3-30所示。（3）

42、拍打法：将气门在相配气门座上轻拍数次，然后观察气门与气门座工作面，如有明亮又完整的光环，表明以达到密封要求。第55页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修（4）用检验仪器检查：如图3- 34采用带有气压表的气门密封性检验仪进行检验，先将检验仪的空气容筒紧紧的压在装有气门的气门座上，捏动橡皮气囊，使空气简内具有压力时，停留30s，如气压表指示压力不下降，即密封性合格。图3-31用检验仪检查气门与座的密封气门密封性试验第56页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修5.气门座圈的镶配 由于气门座经过多次铰削和磨削

43、，气门和气门座工作面下陷，将影响发动机的冲气系数。当气门工作面下陷低于气缸盖平面2mm时，或原气门座圈有裂纹、严重烧蚀或松动时，应重新镶配气门座圈。 一般采用深度游标卡尺检查气门工作面的下陷量，如图3-32所示。即以气缸平面为基准，用深度游标卡尺来测量气缸盖平面至气门顶平面的距离（深度）。图3-32 气门下陷量的检查 图 3-33 取出原气门座圈第57页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施二、气门座的检修镶气门座圈的工艺：（1）取出原气门座圈，原来没镶过气门座圈的，有镗削或钻削的方法去除原气门座圈；已镶过气门座圈的，用撬棒或拉器取出原气门座圈。如图3-33所示。（

44、2）检查气门座承孔，其圆度误差超过.02mm，圆柱度误差超过0.05mm，表面粗糙度Ra大于1.25um，须用镗削和钻削的方法加大原气门座承孔，镶配以合适的新气门座圈。（3）气门座圈配置材料的性能应与机体材料相近。（4）气门座圈与座圈孔为过盈配合。用冷镶法，过盈量为0.20mm0.25m。座圈镶入后，上端面与机体平面平齐，高出平面部分应予修平。第58页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施三、气门导管的检修 发动机工作中,气门杆在气门导管中滑动， 气门导管起导向作用。由于二者在工作中磨损,致使配合间隙增大,造成气门与气门座密封不良或偏磨.图3-34 气门杆与导管配合

45、间隙的检查1.气门杆与导管配合间隙的检查 将气门提离气缸盖平面15mm左右,用百分表触头抵在气门头的边缘处,如图334所示。然后左右摆动气门,百分表指针摆动读数的一半即为被测气门杆与导管的配合间隙.如该值超过使用极限时,应更换气门导管.对于没有气门导管的发动机,一般留有镶气门导管的余量,当气门杆与气门导孔配合间隙超过极限(如6BTA5.9发动机为0.149mm)时,可通过镶配气门导管的方法修复,否则应更换气缸盖.第59页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施三、气门导管的检修 除用百分表外,检查气门杆与气门导管的配合间隙,还可用经验法检查:先将气门杆与导管孔洗擦干净

46、，在气门杆上涂一层机油,放入导管内,上下拉动数次,然后提起气门,借助气门杆自身重量,徐徐下降,即为合格。图3-35气门导管的拆装2.气门导管的镶配（1）选择新导管,要求导管的内径应与气门杆的尺寸相适应,其外径与导管承孔的配合应有一定的过盈,通常取过盈量为导管外径的0.2%0.3%;也可用比旧导管直径大0.010.02mm来选择新气门导管.（2）按图3-35a)所示,用直径小于导管外径1.01.5mm的铜铳,压出或冲出旧气门导管,并清洁导管孔.第60页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施三、气门导管的检修图3-36气门导管压入深度 （3）将选择好的新导管外面涂一层薄

47、机油,然后按图3-38b)所示,用铜铳压入或冲入新导管. （4）镶入后,气门导管的压入深度必须符合有关规定(如图3-39中的L).如EQ6100-1气门导管压入深度L为27 +0.008。3.气门导管的铰削 气门导管镶好后,应检查气门杆与气门导管的配合间隙是否符合要求,如间隙小,可用气门导管铰刀进行铰削,以达到与气门杆的配合要求.铰削时,将铰刀放入孔内,铰刀要求正直,用板钳夹手柄顺时针转动刀杆,双手用力要均匀,边铰边试配,直至达到规定的配合要求。第61页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施四、气门弹簧的检查与选配 气门弹簧经长期使用后，由于受力压缩产生塑性变形，自

48、由长度缩短或折断。不仅影响发动机正常运转，而且还会发生气门掉入气缸，造成事故，因此必须认真检修。其检修方法如下：图3-37气门弹簧 自由长度的检查1.检视法观察洗净后的气门弹簧外表有无变形、裂纹等缺陷，如有则应更换。2.气门弹簧自由长度的检查(1）新旧对比法：将一标准弹簧与被测弹簧置于同一平板上，比较其长度是否一致，如不一致，则应更换。(2）用游标卡尺测量法:如图3-37所示。如不符合规定尺寸，应以更换。第62页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四任务实施四、气门弹簧的检查与选配3.弹簧弹力测量用检测仪测量弹力，如图3-41所示，将弹簧压至规定长度，台秤上所示弹力大小即为

49、所测弹簧弹力。4.气门弹簧弯曲和扭曲变形的检验方法如图3-39所示，将气门弹簧放置平板上，用直角尺检查其弯曲和扭曲变形。当1.5，弹簧轴线偏移20时为合格，否则应更换。图3-38 用台秤检查弹簧弹力 图3-39 在平板上检验弹簧变形第63页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四知识链接每缸气门数及气门排列方式 每缸两气门的发动机称为两气门发动机。包括两个气门，即一个进气门和一个排气门。进气门头部直径比排气门大15%30%，目的是增大进气门通过断面的面积，减小进气阻力，增加进气量。排气门头部直径略小，排气阻力稍大，但是排气阻力对发动机性能的影响比进气阻力小得多。凡是进气们和排

50、气门数量相同时，进气门头部直径总比排气门大。 当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，由于燃烧室尺寸的限制，每缸一进一排的气门结构就不能满足发动机对换气的要求。故现代高性能发动机普遍采用每缸三、四、五个气门，其中采用四气门结构的最多。即每缸两个进气门，每缸两个排气门. 三气门发动机每缸两个进气门，一个排气门，排气门头部直径比进气门大。第64页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四知识链接每缸气门数及气门排列方式 五气门发动机每缸三个进气门，两个排气门。这种结构能够明显地增加进气量，。 当每缸两气门时，大多数采用所有气门沿机体纵向轴线排成一列的方式。这样，相邻两缸的同名气门就有可

51、能合用一个气道，以使气道简化并得到较大的气道通过截面；另一种是将进、排气门交替布置，每缸单独用一个气道，这样有助于气缸盖冷却均匀。 当每缸采用四个气门时，气门排列的方案有两种：1.同名气门排成两列（图3-40a）,有一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。这种布置中，两同名气门在气道中的位置不同，可能会使两者的工作条件和工作效果不一致。 第65页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四知识链接每缸气门数及气门排列方式图3-40 每缸四气门的布置及其驱动a) 同名气门排成两列 b)同名气门排成一列1-T形杆； 2-气门尾端的从动盘2. 同名气门排成同

52、一列（图3-40b）则弥补了上述缺点，但一般要用两根凸轮轴。当每缸采用五气门时，气门排列的方案通常是同名气门排成一列，分别用进气凸轮轴和排气凸轮轴驱动。第66页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四课题三 气门传动组零件的结构与检修1.凸轮轴及轴承的检修方法2.液力挺柱的检修方法3.摇臂轴和摇臂的检修方法气门传动组的组成及各部分的结构第67页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四随着发动机的使用，气门传动组会发生什么变化、出现什么现象或故障呢？如何对气门传动组各组进行检修？图341 气门传动组的组成气门传动组：一般由凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、挺柱、挺柱导管

53、、推杆、摇臂、摇臂轴等零件组成，如图31、3-41所示。第68页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 发动机配气机构零件多，旋转、往复运动频繁，运动规律特殊，润滑条件相对较差，由于磨损使各配合副、摩擦副的间隙增大，都会影响配气定时、气门间隙、充气效率，严重时，会出现漏油、产生各种异响等各种故障。从而影响发动机的动力性、经济性。为减少故障的发生。以及出现故障后，能及时、有效的进行排除。应熟悉气门传动组各零件的结构、工作原理及检修方法。第69页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四 气门传动组是由发动机曲轴驱动旋转，从而传递凸轮轴和气门之间的运动。使进、排

54、气门按照配气相位规定的时间开启和关闭。 一、凸轮轴 如图3-42所示，凸轮轴主要由凸轮、轴颈等组成，凸轮分进气凸轮和排气凸轮 凸轮轴作用：使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。 凸轮轴工作条件及要求：凸轮轴承受周期性的冲击载荷。凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此，凸轮轴工作表面的磨损比较严重。针对这种情况，凸轮轴轴颈和凸轮工作表图3-42 凸轮轴的构造第70页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四面除应有较高的尺寸精度、较小的表面粗糙度和足够的刚度外，还应有较高的耐磨性和良好的润滑。 凸轮轴的材料：通常由优质碳钢或合金钢锻造，

55、也可用合金铸铁或球墨铸铁铸造。轴颈和凸轮工作表面经热处理后磨光。1凸轮轴轴颈与轴承由于凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支承在凸轮轴轴承孔内的，因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支承刚度的重要因素。如果凸轮轴刚度不足，工作时将发生弯曲变形，这会影响配气定时。下置式凸轮轴每隔12个汽缸设置一个凸轮轴轴颈。如EQ6100-1、YC6105QC、6135Q-2等型号的六缸发动机均有七个凸轮轴轴颈，而CA6102、6120、奔驰OM421等型号的发动机只有四个凸轮轴轴颈。一、凸轮轴第71页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四一、凸轮轴上置式凸轮轴基本上是每隔一个汽缸设置一个凸轮轴轴颈，如C

56、A488-3、依维柯8140.01、雷诺S8U等四缸发动机的凸轮轴均有五个凸轮轴轴颈。有些四缸发动机的凸轮轴只有四个轴颈，如捷达、桑塔纳等轿车发动机。 上置式凸轮轴的轴承若为剖分式结构时，各凸轮轴轴颈的直径均相等。下置式凸轮轴轴颈的直径由风扇端向飞轮以次减小，目的是便于安装。 中置式和下置式凸轮的轴承一般制成衬套压入整体式轴承坐孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴颈相配合。上制式凸轮轴的轴承多由上下两片轴瓦对合而成，装入剖分式轴承座孔内。轴承材料多与主轴承相同，在低碳钢钢背上浇敷减磨合金层。也有的凸轮轴轴承采用粉末冶金衬套或青铜衬套。 第72页，共114页，2022年，5月20日，23点29分

57、，星期四一、凸轮轴 2凸轮的轮廓曲线及相对位置进、排气门开启和关闭的时刻、持续时间以及开闭的速度分别由凸轮轴上的进、排气凸轮控制。凸轮形状如图3-41所示。转速较低的发动机，其凸轮轮廓由几段圆孤组成，这种凸轮称为圆孤凸轮。高转速发动机则采用函数凸轮，其轮廓由某种函数曲线构成。图中O点为凸轮轴回转中心，也是基圆的圆心。凸轮轮廓上的AB段和DE段为缓冲段。BCD段为工作段。挺柱在A点开始升起，在E点停止运动。凸轮转到AB段内某一点处，气门间隙消除，气门开始开启。此后随着凸轮继续转动，气门逐渐开大，至C点气门开度达到最大。再往后气门逐渐关闭，在DE段内某一点处气门完全关闭，接着气门间隙恢复。气门最迟

58、在B点开启，最早在D点完全关闭。由于气门开始开启和关闭落座时均在凸轮升程变化缓慢的缓冲段内，其运动速度较小，从而可以防止强烈的冲击。第73页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四一、凸轮轴 凸轮轴上的各同名凸轮（各进气凸轮或各排气凸轮）的相对角位置与凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序及汽缸数或做功间隔角有关。如果从发动机风扇端看凸轮轴逆时针方向旋转，则六缸发动机（工作顺序为1-5-3-6-2-4）的做功间隔角为720/6=120曲转转角，相当于60凸轮轴转角，即各同名凸轮间的夹角为60，其同名凸轮的相对位置如图341所示。 同一汽缸的进、排气门凸轮的相对角位置既异名凸轮相对角位

59、置，决定于配气定时及凸轮轴旋转方向。第74页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四一、凸轮轴 3凸轮轴传动机构 凸轮轴由曲轴驱动，其传动机构有齿轮传动机构、链传动机构及齿形带传动机构。 齿轮传动机构用于下置式和中置式凸轮轴的传动。汽油机一般只用一对定时齿轮，即曲轴定时齿轮和凸轮轴定时齿轮；柴油机需要同时驱动喷油泵，所以增加一个中间齿轮。为了保证齿轮啮合平顺，噪声低，磨损小，定时齿轮都是圆柱螺旋齿轮并用不同的材料制造。曲轴定时齿轮用中碳钢制造，凸轮轴定时齿轮则采用铸铁或夹布胶木。为了保证正确的配气定时和喷油定时，在传动齿轮上刻有定时记号（见图343），装配时必须对正记号。 链

60、传动机构用于中置式和上置式凸轮轴的传动（见图3-44），尤其是上置式凸轮轴的高速汽油机采用链传动机构的很多第75页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四一、凸轮轴 链条一般为滚子链，工作时应保持一定的张紧度，不使其产生振动和噪声，为此在链传动机构中装有导链板并在链条的松边装置张紧器（多为液压张紧器）。图343 齿轮传动机构 图344 链传动机构 第76页，共114页，2022年，5月20日，23点29分，星期四一、凸轮轴图345 齿形带传动机构 齿形带传动机构（见图3-45）用于上置式凸轮轴的传动。与齿轮和链传动机构相比具有噪声小、质量轻、成本低、工作可靠和不需要润滑等优点