汽车构造课件

1.2往复活塞式发动机工作原理1.2.1发动机常用术语

（1）上止点：活塞运动的最高位置。（2）下止点：活塞运动的最低位置。（3）活塞行程S：上、下止点之间的距离。1.2.1发动机常用术语（4）曲柄半径R：曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离。

S＝2R（5）气缸工作容积Vh：

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积。（6）燃烧室容积Vc：活塞位于上止点时，活塞上方的空间容积。1.2.1发动机常用术语（7）气缸总容积Va：活塞位于下止点时，活塞上方的容积。

Va＝Vc＋Vｈ（8）发动机排量VL：多缸发动机各气缸工作容积的总和。

VL=Vhi附：发动机排量的应用——按排量所作的轿车等级的划分。（如图1-17所示）1.2.1发动机常用术语（9）压缩比ε：气缸总容积与燃烧室容积之比。

ε=Va/Vc（10）工作循环：发动机完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个工作循环。（11）四冲程发动机：曲轴必须转两圈（720º），活塞上下往复运动四次，才能完成个工作循环的发动机。1.2.1发动机常用术语（12）二冲程发动机：曲轴只转一圈（360º），活塞上下往复运动两次，就能完成一个工作循环的发动机。（13）工况：发动机在某一时刻的运行状况，以该时刻发动机的转速和负荷表示。（14）空燃比表示空气和燃料的混合比。（15）理论空燃比即将燃料完全燃烧所需要的最少空气量和燃料量之比。（16）最大功率最大功率用马力（PS）或千瓦（KW）表示。（17）最大扭矩发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示方法是N·m／r／min。1.2.2

发动机工作原理

四冲程汽油机工作原理：1-排气门；2-火花塞；2-进气门；4-气缸；5-活塞；6-连杆；7-曲轴。a)进气；b)压缩；c)作功；d)排气。1.2.2四冲程汽油机工作原理

（l）进气行程：活塞从上止点向下止点运动。进气门打开，排气门关闭。可燃混合气经进气门被吸入气缸。进气终了时，气缸内气体压力约为0.075-0.09MPａ，温度达到270K-440K。1.2.2四冲程汽油机工作原理（2）压缩行程：活塞从下止点向上止点运动。进、排气门均关闭。可燃混合气受到压缩，温度、压力不断上升。当压缩行程结束时，可燃混合气压力可达0.6-1.2.1MPa，温度可达600K-800K，远远高于汽油的点燃温度。1.2.2四冲程汽油机工作原理（2）作功行程：活塞从上止点向下止点运动。进、排气门均关闭。当压缩行程即将结束，活塞位于接近上止点位置时，火花塞电极产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后急速膨胀，膨胀压力最高可达2-5MPa，相应温度为2200K-2800K，推动活塞从上止点向下止点运动。并通过连杆使曲轴旋转并输出机械功。作功行程结束后，气体压力降至0.2-0.5MPａ，温度也降至1200K-1600K。1.2.1四冲程汽油机工作原理（4）排气行程：活塞从下止点向上止点运动。进气门关闭，排气门打开。排气终了时，气缸内的压力仍高于大气压力，约为0.105-0.115MPa，温度约为900K-1200K。1.2.2四冲程柴油机工作原理a)进气；b)压缩；c)作功；d)排气。1-喷油器；2-排气门；2-进气门；4-气缸；5-喷油泵；6-活塞；7-连杆；8-曲轴。1.2.2四冲程柴油机工作原理

四冲程柴油机的工作过程与四冲程汽油机一样，每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程，主要差别在于所采用的燃料、混合气的形成方式和着火方式不同。1.2.2四冲程柴油机工作原理（1）进气行程：在进气行程中柴油机吸入气缸的是纯空气而不是可燃混合气。由于在进气通道中没有化油器，故柴油机的进气阻力小，进气终了时气体压力略高于汽油机，约为0.0785-0.0922MPa。，气体温度约为200K-270K。1.2.2四冲程柴油机工作原理（2）压缩行程：由于柴油机压缩比高，故压缩终了的温度和压力都比汽油机高，压力达2-5MPa，温度达800K-1000K，大大超过柴油自燃温度。1.2.2四冲程柴油机工作原理（2）作功行程：在压缩行程接近上止点时，喷油器将经喷油泵产生的高压柴油（油压高达10MPa以上）以雾状形式喷入燃烧室，柴油和空气在气缸内瞬间形成可燃混合气并着火燃烧。推动活塞下行作功。1.2.2四冲程柴油机工作原理（4）排气行程：排气终了时气缸内压力为0.105-0.125MPa，温度为800K-1000K。

1.2.2四冲程发动机工作特点进气门排气门活塞运动动力来源进气开关向下曲轴旋转压缩关关向上曲轴旋转作功关关向下燃烧气体排气关开向上曲轴旋转1.2.2四冲程发动机工作特点汽油机/柴油机温度(K)压力(MPa)进气270-400/200-2700.075-0.09/0.0785-0.0922压缩600-700/800-10000.6-1.2.1/2-5燃烧2200-2800/1800-22002-5/5-10作功1200-1600/1200-15000.2-0.5/0.2-0.4排气900-1200/800-10000.105-0.115/0.105-0.1251.2.2四冲程发动机工作特点（1）每一个发动机工作循环，曲轴转二周（7200），每一个行程曲轴转半周（1800），进气行程是进气门开启，排气行程是排气门开启，其余两个行程进、排气门均关闭。（2）四个行程中，只有作功行程产生动力，其他三个行程是为作功行程做准备工作的辅助行程，虽然作功行程是主要行程，但其他三个行程也必不可少。1.2.2四冲程发动机工作特点（2）在发动机运转的第一循环时，必须有外力使曲轴旋转完成进气、压缩行程，着火后，完成作功行程，并依靠曲轴和飞轮贮存的能量便可自行完成以后的行程，以后的工作循环发动机无需外力就可自行完成。1.2.3柴油机与汽油机的不同之处（l）汽油机的混合气是在气缸外部的化油器中形成的，而柴油机的混合气是在气缸内部形成的。柴油机在进气行程时，被吸入气缸内的是纯空气。（2）汽油机在压缩终了时，靠火花塞强制点火，而柴油机则靠自燃。1.2.4二冲程发动机简单工作原理（1）二冲程汽油机简单工作原理1.2.4二冲程发动机简单工作原理（1）二冲程汽油机简单工作原理第一行程：活塞从下止点向上止点移动。活塞上方进行换气、压缩；下方进行进气。第二行程：活塞上方进行作功、换气；下方进行预压缩。

1.2.4二冲程发动机简单工作原理1.2.4二冲程发动机简单工作原理（2）二冲程柴油机简单工作原理与二冲程汽油机不同之处是进入气缸的是纯空气，废气则由专设的排气门排出。1.2.5二冲程发动机特点（1）由于进排气过程几乎是完全重叠进行的，所以在换气过程中有混合气损失和废气难以排净的缺点，经济性差；柴油机由于进入的是纯空气，没有混合气损失。（2）完成一个工作循环，曲轴转一周，当与四冲程发动机转速相等时，其作功次数比四冲程多一倍。因此运转平稳，理论上发出的功率是四冲程的两倍，由于抽象气损失实际是1.5-1.6倍。

曲柄连杆机构的构造与检修能力目标：

◆能认识并对照发动机说出曲柄连杆机构各组成零件的功用及结构特点；◆能阐述曲柄连杆机构各零件的装配关系和运动关系；◆能进行曲柄连杆机构的拆装和简单检修。

2.1.1

功用

把燃气作用在活塞顶面上的压力转变为曲轴的转矩，向工作机械输出机械能。2.1概述2.1.2

组成（1）机体组：

气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸套、气缸垫及油底壳等。（2）活塞连杆组：

活塞、活塞环、活塞销、连杆等。（3）曲轴飞轮组：

曲轴、飞轮等。（1）高温：最高温度可达2500K以上；（2）高压：最高压力可达3-5MPa；（3）高速：最高转速可达3000-6000r/min；（4）化学腐蚀：2.1.3

工作条件

●气体作用力●往复惯性力●离心力●摩擦力2.1.4

受力分析（1）气体作用力▲产生侧压力（作功向左、压缩向右），有使机体翻倒的趋势。▲曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力。▲对曲轴形成转矩（作功）和旋转阻力矩（压缩）。▲气体作用力大小是变化的，造成各处磨损不均匀。（2）往复惯性力

使曲柄连杆机构各零件和所有轴颈承受周期性附加载荷，加快轴承磨损；传到气缸体后，还会引起发动机振动。

使发动机上、下、水平方向产生振动，同时使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴主轴颈及轴承受到又一附加载荷，增加它们的变形和磨损。（4）摩擦力摩擦力是造成零件配合表面磨损的根源。（3）离心力2.2机体组的构造与检修

气缸体、曲轴箱、气缸盖、气缸垫等。2.2.1机体组的构造

1、气缸体与曲轴箱

1、气缸体与曲轴箱

油底壳（下曲轴箱）衬垫稳油挡板放油塞功用：贮存机油并封闭曲轴箱。材料：用薄钢板冲压而成。结构：油底壳后部或前部一般做得较深；最低处有磁性放油螺塞；油底壳内还设有挡油板；上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。关于气缸体的几个问题：●气缸体的结构形式●气缸的排列方式●气缸的冷却方式●气缸体的材料●气缸的磨损问题（1）气缸体的结构形式◆一般式气缸体：

发动机的曲轴轴线与气缸体下表面在同一平面上。◆龙门式气缸体：

气缸体下表面在曲轴轴线以下。◆隧道式气缸体：

气缸体下表面在曲轴轴线以下且主轴承承孔不分开。

（1）气缸体的结构形式（2）气缸的排列型式a)直列式；b)V型；c)水平对置式。◆直列式：

又称单列式，直列式发动机各个气缸排成一列，一般是垂直布置的。但为了降低发动机的高度，有时也把气缸布置成倾斜或水平位置。（2）气缸的排列型式◆V形：

V型发动机气缸排成两列，左右两列气缸中心线的夹角γ＜180o，这种形式的气缸体一般用于六缸以上的发动机。（2）气缸的排列型式◆W形：

看上去与V型结构很相似，但与V型结构相比，每一侧的活塞数增加了一倍。这种发动机结构非常紧凑，较小的尺寸却有较大的动力。（2）气缸的排列型式◆斜置式：

它很像直列式发动机，但整个缸体是倾斜放置的。这种设计是为了降低发动机的高度。（2）气缸的排列型式◆对置式：

发动机气缸排成两列，左右两列气缸在同一水平面上，即左右两列气缸中心线的夹角γ=180o，这种气缸体应用较少。（2）气缸的排列型式（3）冷却方式◆水冷：

气缸周围和气缸盖中均有水套，且缸体和缸盖上的水套是相通的，利用水套中的冷却水流过高温零件的周围而将热量带走。◆风冷：

气缸体和气缸盖外表面铸有许多散热片，以增加散热面积，保证荼热充分。（3）冷却方式

气缸体一般采用优质灰铸铁、球墨铸铁或铝合金。（4）气缸体材料◆整体式气缸：

直接从气缸体上镗出气缸。◆气缸体镶套：

降低成本，便于修理更换。气缸套的材料，常使用耐磨性好的合金铸铁或合金钢制造。（5）气缸与气缸套缸套的型式（干式、湿式）：缸套的型式（干式、湿式）：

外壁不直接与冷却水接触，而是和气缸体的壁面直接接触。气缸套的壁厚一般为l-3mm。采用过盈配合。优点：不易漏气、漏水，气缸体强度和刚度好不存在穴蚀，缸距小；缺点：修理更换不便，散热差。干式气缸套：

外壁与冷却水直接接触，气缸套壁厚一般为5-9mm。径向定位：缸套的外表面有两个突出的圆环带A

和B，分别称为上支承定位带和下支承密封带。轴向定位：利用上端的凸缘C。

优点：气缸体上没有密封的水套，铸造方便，容易拆卸，冷却效果也较好。缺点：气缸体的刚度差，易漏气、漏水，存在穴蚀。湿式气缸套：（1）功用

密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。2、气缸盖

冷却水套；进、排气门座；气门导管孔；进、排气通道；燃烧室；火花塞座孔或喷油器座孔；凸轮轴轴承座（上置式）。（2）气缸盖结构1-气缸盖；2-气缸垫；3-机油反射罩；4-气缸盖罩；5-压条；6-气门罩垫；7-加油盖。上海桑塔纳发动机气缸盖

灰铸铁或合金铸铁，也有采用铝合金的。（3）气缸盖材料◆单体气缸盖：

一缸一盖。◆分开式气缸盖：

为了制造和维修方便，减小变形对密封的影响，缸径较大的柴油机多采用。◆整体式气缸盖：

汽油机一般缸径较小，缸盖负荷较小，多采用。（4）气缸盖型式组成：

由活塞顶面（或凹坑）及气缸盖上相应凹坑（或平面）共同组成。对燃烧室的要求：◆结构紧凑，面容比小，充气效率高，以减少热量损失及缩短火焰行程；◆能产生适当涡流，以提高温柔合气燃烧速度，保证混合气得到及时和充分的燃烧；◆表面光滑，不易积炭、排气净化好。

（5）燃烧室

汽油机常用燃烧室形状：（5）燃烧室◆楔形燃烧室：

结构简单、紧凑，散热面积小，在压缩终了时能形成挤气涡流，同时其进气阻力小，但火焰传播距离较长，存在较大的激冷面积，对HC排放不利。

◆盆形燃烧室：

结构较简单，工艺性好。但不紧凑。◆半球形燃烧室：

结构较前两种紧凑，但进、排气门分别置于气缸盖两侧，故配气机构比较复杂。

汽油机常用燃烧形状：

（1）功用

保证气缸盖和气缸体之间的密封，防止漏气、漏水和漏油。3、气缸垫

（2）要求◆在高温高压燃气的作用下有足够的强度，不易损坏；◆耐热、耐腐蚀；◆具有一定的弹性，能补偿结合面的不平度，以保证密封；◆拆装方便，能重复使用。

3、气缸垫（3）种类3、气缸垫a)、b)、c)、d)金属-石棉板；e)冲压钢板；f)无石棉气缸垫。

（4）安装◆衬垫卷边的一面朝气缸盖，光滑面朝气缸体。◆也可根据标记或文字要求进行安装。

3、气缸垫

发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支承被支承在车架上。4、发动机支承

发动机一般通过气缸体和飞轮壳或变速器壳上的支承被支承在车架上。

发动机的支承方法：（1）三点支承；（2）四点支承。4、发动机支承发动机支承1、2、3、4-支承；5-发动机；6-离合器壳；7-变速器。●机体组由哪些零部件组成？●气缸体的结构型式有哪几种？各有何特点？●常用的气缸排列方式有哪几种？●何谓干式缸套和湿式缸套，有何特点？●气缸盖的结构特点？●汽油机燃烧室的形状及特点？●发动机如何支撑？思考：

2.2.2机体组的检修

主要内容：♦气缸体与气缸盖变形的检修♦气缸体与气缸盖裂纹的检修♦气缸的磨损与修理◆气缸体上下平面的翘曲变形；◆气缸体和气缸盖裂纹；◆气缸的磨损。气缸体与气缸盖的主要耗损：（1）平面度检验：1、气缸体与气缸盖翘曲变形的检修1-直尺；2-塞尺；3-气缸盖。（2）平面度修理：◆局部微不平——刮刀刮平。◆轻微不平——研磨。◆较大不平——磨削或铣削。注意：缸盖修磨后，应检查调整燃烧室容积，不小于原规定的95%；各容积变化差值不大于平均值的1-2%。1、气缸体与气缸盖翘曲变形的检修（1）产生裂纹的原因①未加防冻液的发动机，严冬季节停车时间长而未及时放水，水套中冷却水结冰体积膨胀，将气缸体胀裂。②水套中水垢过厚，使局部工作温度升高，热应力增大，产生裂纹。③气缸体各处壁厚不均匀，在一些薄弱部位出现裂纹。

2、气缸体与气缸盖裂纹的检修

④发动机长时间在超负荷条件下工作，造成气缸体内应力过大。若超负荷使用时间过长，出现气缸裂纹的机率更大。⑤当发动机处于缺水过热状态时，突然加入冷水，由于冷热急剧变化，造成气缸体热应力过大，使水套产生裂纹。⑥拆卸和搬运不慎，使气缸体受振动、碰撞而致裂等。（1）产生裂纹的原因①目测法

对于气缸体和气缸盖外部的破洞和较大的裂纹，凭观察可以确定。（2）裂纹的检查方法②水压试验

对于气缸体和气缸盖等零件内部的、细微的裂纹可用水压试验机进行水压试验。（0.3-0.4MPa压力下保持5min）（2）裂纹的检查方法①补板法

如裂纹发生在气缸体外部，该处对强度的要求不高，且裂纹比较集中或是破洞，可采用补板法修理。②焊接法

焊接法可在任何区域进行。特别对曲轴箱等应力大的部位。

（3）裂纹的修理③粘结法

如裂纹发生的部位不在燃烧室的气门座等高温区附近，可采用粘结法进行粘结修理。如水套及应力小的部位。

④堵漏法

对于宽度或孔径不大于0.3mm的细微裂纹或砂眼，可用堵漏剂进行填补。（3）裂纹的修理（1）气缸磨损规律①在气缸轴线方向上呈上大下小的不规则锥形，最大磨损部位在第一道活塞环在上止点位置时相对应的气缸壁。②气缸在圆周方向的磨损成不规则的椭圆形，最大磨损部位一般是前后或左右方向，随气缸结构而异。（侧压、轴窜）3、气缸的磨损与修理

圆度、圆柱度。圆度误差：

二点法测量圆度误差是在零件的同一横截面上测量若干直径，取测得的最大直径与最小直径之差的一半作为该截面的圆度误差。并取几个横截面的圆度误差中最大值作为该零件的圆度误差。（2）气缸磨损程度的衡量指标圆柱度误差：

二点法测量圆柱度误差是按测量圆度的方法，连续测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中最大与最小读数差值之半，作为该零件的圆柱度误差。（2）气缸磨损程度的衡量指标检测内容：①外观检查：检查气缸的机械损伤、表面质量和化学腐蚀程度等。②用量缸表检测气缸的圆度误差和圆柱度误差。（3）气缸磨损的检测检测部位：①上部：第一道活塞环在上止点位置附近时所对气缸璧，一般是气缸上部距上平面

10mm处。②中部：③下部：距缸套下部10mm处。

测量平行或垂直于曲轴轴线方向。（3）气缸磨损的检测测量方法：①根据气缸直径的尺寸，选择合适的接杆，固定在量缸表的下端。②矫正量缸表的尺寸。③将量缸表的测杆伸入到气缸上部，测量第一道活塞环在上止点位置附近时所对应的气缸壁。④将量缸表下移，测量气缸中部和下部的磨损。（3）气缸磨损的检测

气缸磨损后，通常采用修理尺寸法和镶套修复法进行修理。修理尺寸法:

在零件结构、强度和强化层允许的条件下，将配合副中主要件的磨损部位经过机械加工至规定尺寸，恢复其正确的几何形状和精度，然后更换相应的配合件，得到尺寸改变而配合性质不变的修理方法。（4）气缸的修理工艺

对气缸而言，是根据测量的气缸磨损尺寸，选择合适的修理尺寸进行镗缸，并选配相应修理尺寸的活塞和活塞环与之相配，以恢复气缸正确几何形状和正常的配合关系。

（4）气缸的修理工艺

气缸的修理工艺如下：①确定气缸修理尺寸

气缸修理尺寸＝最大磨损直径＋加工余量（0.10-0.20mm）气缸修理级数＝（气缸镗削前的最大直径－原厂规定气缸的标准直径＋加工余量）÷修理尺寸级差

各缸须按同一级修理尺寸进行。

（4）气缸的修理工艺②确定镗削量及镗削次数

镗削量＝新配活塞裙部最大直径－气缸最小直径＋配合间隙－磨缸余量。③镗缸④珩磨（4）气缸的修理工艺镶套修理法:

当气缸镗削至超过最大一级修理尺寸或个别气缸发生事故性损伤后，可镶换新的气缸套。（1）拆除旧气缸套（2）检修气缸套承孔（3）新气缸套的检修（4）镶装气缸套（5）水压试验（4）气缸的修理工艺

拧紧螺栓时，必须由中央对称地向四周扩展的顺序分几次进行。最后一次要用扭力扳手按制造厂规定的拧紧力矩值拧紧。如果缸盖由铝合金制成，则最后必须在发动机冷态下拧紧，热态时能增加密封性（铝的膨胀系数比钢大）。铸铁气缸盖则应该在发动机热时最后拧紧（铸铁膨胀系数比钢小）。安装气缸盖与气缸体：

2.3活塞连杆组的构造与检修2.3.1活塞连杆组的构造

活塞活塞环活塞销连杆连杆轴承活塞连杆组组成：

功用承受气缸中的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。工作条件高温：顶部温度达600K-700K。高压：汽油机3-5MPa，柴油机6-9MPa。高速：3000-6000r/min。受力复杂：气体压力、惯性力等。1、活塞

要求（1）足够的刚度和强度；（2）良好的导热性和耐磨性；（3）质量小，热膨胀系数小；（4）与缸壁摩擦系数小。1、活塞材料

铝合金（Si-Cu-Mg）成型方法

铸造；锻造（强度更高，制造成本较高）。1、活塞（1）基本结构

可分为顶部、头部、裙部三部分。1、活塞◆活塞顶部：

是燃烧室的组成部分，形状有：（1）活塞基本结构

产生扰流利于燃烧增大压缩比

F1赛车特殊要求工艺简单

活塞环槽以上的部分。作用：①承受气体压力，并传给连杆；②与活塞环一起实现气缸的密封；③将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。◆活塞头部：构造：头部切有若干用以安装活塞环的环槽。汽油机一般有2-3道环槽。上面1-2道用以安装气环，下面1道用以安装油环，油环槽底面上钻有许多径向小孔。问题：

活塞环槽的磨损，特别是第一道环槽温度较高，其磨损更为严重。◆活塞头部：措施：

可在铝合金活塞环槽部位铸入由耐热合金钢制造的环槽护圈；还可以在第一道环槽上面切出较环槽窄的隔热槽。

◆活塞头部：

油环槽下端以下部分。作用：为活塞在气缸内作往复运动导向；承受侧压力。要求：●一定的长度；●足够的面积。◆活塞裙部：基本形状：薄壁圆筒，上部有活塞销座孔。全裙式圆筒为完整的。拖板式沿销座孔轴线方向（不受作用力的两侧）的裙部切去一部分以减轻重量。◆活塞裙部：

位于活塞裙部的上部。作用：安装活塞销，将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。结构：厚壁圆筒，销座孔内有安放弹性卡环的卡环槽。◆活塞销座：①整个活塞的热膨胀量大于气缸的膨胀，使配合间隙变小。(原因：温度、膨胀系数)②活塞头部的膨胀大于裙部，且自上而下膨胀量由大而小。(原因：温度、壁厚)③裙部圆周方向向近似椭圆形变化，长轴在沿活塞销座孔轴线方向。(原因：侧压力、金属堆积)

这样将造成活塞与气缸壁的间隙发生变化。（2）活塞的变形规律①预先在冷态下把活塞加工成裙部断面以活塞销轴线方向为短轴的椭圆。（3）针对活塞变形采取的结构措施②活塞头部的直径制成上小下大的阶梯形或截锥形，或将活塞裙部制成上小下大的截锥形。或活塞裙部做成变椭圆桶形，椭圆度由下而上逐渐增大。（3）针对活塞变形采取的结构措施阶梯型截锥型锥型裙部③裙部开有横向的隔热槽，以减小活塞裙部的受热量。④裙部开有纵向的膨胀槽，使裙部具有弹性。（只适应负荷不大的汽油机）（3）针对活塞变形采取的结构措施⑤双金属活塞——在铝合金活塞裙部或销座内嵌铸入钢片，限制活塞裙部的膨胀量（恒范钢片式、筒形钢片式、自动调节式）。⑥有的活塞将销座附近裙部外表制成凹陷（0.5-1mm)。（3）针对活塞变形采取的结构措施按功用分类◆气环——用于气缸的密封、导热。◆油环——用来刮除气缸壁上多余的机油。此外，油环也起到封气的辅助作用。工作条件高温、高压、高速、润滑困难。2、活塞环

要求好的耐磨性、耐热性、磨合性、导热性；高的强度、冲击韧性和足够的弹性。材料合金铸铁（在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素）2、活塞环◆开口间隙△1

又称为端隙，是活塞环装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙。（0.25-0.50mm）活塞环间隙注意：一道环开口位置应避开作功行程受压面，各环位置错开。◆侧隙△2

又称边隙，是指活塞环装入活塞后，环高方向上与活塞环槽之间的间隙。◆背隙△3

是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环背面（内圆柱面）与活塞环槽底部间的间隙。活塞环间隙①功用：

密封、导热。（1）气环

弹力F1形成第一密封面；气体压力形成第二密封面；窜入背隙的气体产生背压力F2形成对第一密封面的第二次密封。②气环的密封原理：

切口间隙过大，则漏气严重，使发动机功率减小；间隙过小，活塞环受热膨胀后就可能卡死或折断。③气环的切口形状：直角口阶梯型斜口带防转销钉槽原因：

侧隙和背隙的存在。后果：燃烧室形成积炭，机油消耗增加，且环槽中形成积炭使环卡死失去密封作用，甚至折断活塞环。④活塞环的泵油作用：

为了加强密封、加速磨合、减小泵油以及改善润滑，在结构上出现了许多不同断面形状的气环。⑤气环的断面形状：注意：安装方向功用：

刮除气缸壁上多余的润滑油。（2）油环结构型式：◆普通油环◆组合油环（2）油环功用连接活塞和连杆小头，将活塞承受的气体作用力传给连杆。工作条件高温、周期性冲击载荷、润滑条件差（一般靠飞溅润滑）。要求有足够的强度和刚度，质量尽可能小，以及有良好的耐磨性和耐冲击韧性。3、活塞销

材料低碳钢或低碳含金钢，经渗碳或淬火处理而成。（1）结构活塞销通常做成空心圆柱体，其内孔形状有：圆柱形、两段截锥形、组合形。

3、活塞销◆全浮式：

活塞销能在连杆小头衬套孔和活塞销座孔中自由转动。◆半浮式：

销与座孔和小头，一处固定，一处浮动。

（2）活塞销的连接方式

功用将活塞承受的力传给曲轴，从而使得活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。工作条件承受周期性变化的气体作用力、惯性力。要求有足够的刚度和强度；质量小。4、连杆

材料优质中碳钢或中碳合金钢。（1）结构连杆小头、杆身、连杆大头（包括连杆盖）。4、连杆大头的切口型式：平切口、斜切口。斜切口连杆的定位：止口、套筒、锯齿。4、连杆（2）V形发动机左右两列对应的气缸连杆是共同接在一个连杆轴颈上的，它有三种形式：

并列连杆式、主副连杆式、叉形连杆式。4、连杆功用又叫连杆轴瓦（俗称小瓦），装于连杆大头内，保护轴颈和大头孔。工作条件交变载荷、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难、润滑油变质带来腐蚀。要求足够的强度；良好的减磨性；良好的耐腐蚀性。5、连杆轴承

（1）结构由钢背和减摩层组成的分开式薄壁轴承。钢背由1-3mm的低碳钢制成，减摩层是浇铸在钢背内圆上厚0.3-0.7mm的薄层减摩合金（如巴氏合金、铜铝合金、高锡铝合金等）。5、连杆轴承判断：1、活塞环的泵油作用可以加强对气缸上部的润滑，因此是有益的。2、活塞裙部的膨胀槽一般开在面对发动机前方的右侧。3、采用全浮式活塞销，无论在装配时还是在发动机工作时，活塞销均能在活塞销座孔中自由转动。4、采用双金属活塞是为了提高活塞刚度。

复习与思考2.3.2活塞连杆组的检修（1）活塞、活塞环、活塞销的选配；（2）连杆的检验与校正；（3）活塞连杆组的装配。

活塞连杆组的修理主要包括：

（1）活塞的耗损◆活塞环槽的磨损；◆活塞裙部的磨损；◆活塞销座孔的磨损；◆活塞刮伤；◆活塞顶部的烧蚀；◆活塞脱顶（即活塞头部与裙部分离）。1、活塞的选配

按修理尺寸法修复气缸或活塞发生异常损坏时,须视情选配活塞,选配时遵守下列规定：

①根据气缸的修理尺寸选配同一修理尺寸和同一分组尺寸的活塞。②同一台发动机必须选用同一厂牌的活塞,以保证材料、性能、重量、尺寸的一致性。③活塞裙部的锥度、椭圆度应符合规定的技术要求。④活塞与气缸的间隙正常。

（2）活塞的选配

（3）配缸间隙的检查测量活塞裙部尺寸（1）活塞环的耗损◆活塞环的磨损；◆弹性减弱；◆折断。

2、活塞环的选配

活塞环选配时，以气缸的修理尺寸为依据，同一台发动机应选用与气缸和活塞修理尺寸等级相同的活塞环。

（2）活塞环的选配

对活塞环的要求：●与气缸、活塞修理尺寸一致；●具有规定的弹力以保证气缸的密封性；●环的漏光度、端隙、侧隙、背隙应符合原厂设计规定。

（3）活塞环的检验

活塞环弹力是指活塞环端隙达到规定值时，作用在活塞环上的径向力。

①活塞环的弹力检验：

活塞环的漏光度检验旨在检测环的外圆表面与缸壁的接触和密封程度。

②活塞环的漏光度检验：③活塞环“三隙”的检验：端隙的测量侧隙的测量③活塞环“三隙”的检验：

为测量方便，背隙常以槽深与环厚之差来表示。将环落入环槽底，用深度游标尺测出环外圆柱面沉入环岸的数值。背隙的测量（1）活塞销的耗损

磨损3、活塞销的选配①用千分尺测量活塞销外径。（2）活塞销与连杆衬套及活塞销座

孔配合磨损状况检查②用百分表测量活塞销座孔及连杆衬套内径。（2）活塞销与连杆衬套及活塞销座

孔配合磨损状况检查

选配活塞销的原则是:

同一台发动机应选用同一厂牌、同一修理尺寸的成组活塞销，活塞销表面应无锈蚀和斑点，表面粗糙度≤0.8um，圆柱度误差≤0.0025mm,质量差在10g范围内。为了适应修理的需要，活塞销设有四级修理尺寸：+0.04mm、+0.08mm、+0.12mm、+0.16mm，每组尺寸差0.0025mm分为四组，可以根据活塞销座和连杆衬套的磨损程度来选择相应修理尺寸的活塞销。

（3）活塞销的选配

采用修理尺寸法修理时，活塞销与销座孔的配合要求，一般通过对活塞销座孔的铰削和镗削来实现；连杆衬套更换并进行铰（镗）削，使之与新的活塞销配合间隙达到标准。近年来，不提倡用铰削方法对活塞销座孔及连杆衬套进行修复，而是活塞销与销座和连杆衬套采用分组选配。由于相邻两组的直径差只有0.0025mm,通常难以测量而用涂色标记加以识别。装配时,只要活塞销与活塞销座和连杆衬套涂色标记相同即可。（4）活塞销座孔的修理（1）连杆常见损伤◆连杆变形；◆连杆小端衬套的磨损；◆连杆大端与下盖结合平面的损伤。

4、连杆的检修

①连杆变形的检验：（2）连杆的检验与修理

测量结果分析：●正直：三点规的三个测点都与检验器平板接触。①连杆变形的检验：●弯曲：

三点规的上测点与平板接触，而下两测点不与平板接触，且与平板间隙相等；或下两测点接触而上测点与平板不接触；则表明连杆弯曲。这时用厚薄规测得的测点与平板间的间隙值，即为连杆在100mm长度上的弯曲度值。

连杆弯曲程度不得大于0.05mm/100mm。①连杆变形的检验：●扭曲：

只有一个下测点与平板接触，另一个下测点与平板的间隙为上测点与平板间隙的两倍。这时下测点与平板的间隙即为连杆在100mm长度上的扭曲度数值。

连杆扭曲程度不得大于：0.05mm／100mm。

①连杆变形的检验：●弯扭并存：

一个下测点与平板接触，但另一个下测点的间隙不等于上测点间隙的两倍。这时，下测点与平板的间隙为连杆在100mm长度上的扭曲度；上测点与平板的间隙和下测点与平板间隙一半的差值，即为连杆在100mm长度上的弯曲度。

①连杆变形的检验：●双重弯曲：连杆大头端面由限位杆定位，测出小头端面与平板距离，再将连杆翻转1800后，按同样方法测出此距离。两次测量数值之差为连杆双重弯曲度。

①连杆变形的检验：

先校扭，后校弯，记住弯、扭方向，应避免反复的过校正。②连杆弯、扭的校正：

在更换活塞销的同时，必须更换连杆衬套，以恢复其正常配合。

新衬套的外径应与小端承孔有0.10-0.20mm的过盈，以防止衬套在工作中发生转动。衬套压装前先与活塞销试配。衬套压入后，便可铰削或镗削，使其与活塞销的配合符合规定。5、连杆衬套的修复：（l）装配前先彻底清洗各零件。（2）确认是同一缸号的活塞和连杆，安装方向正确。（3）全浮式组装：由于销与销座孔常温下有微量过盈，通常采用热装合方法。将活塞在加热箱或水中加热至80-90℃取出，销涂以机油，装入活塞销座孔，并迅速通过连杆小头，直至另一销座孔，达到销座孔的另一边缘，用尖嘴钳将卡环装于两端环槽内。6、活塞连杆组的装配

（4）半浮式组装：也应在加温条件下，使用专用设备安装。（5）检验活塞轴线对连杆大头承孔轴线的垂直度。（6）安装活塞环：

A、活塞环上下面的安装

B、活塞环开口方向的安装6、活塞连杆组的装配判断：1、校正连杆一般是先校弯，后校扭。2、正扭曲环的正确安装方向是外切口向上、内切口向下。3、活塞的最大磨损部位一般是裙部。

复习与思考2.4曲轴飞轮组的构造与检修2.4.1曲轴飞轮组的构造

曲轴、飞轮等。

曲轴飞轮组的组成：

1-起动爪；2-起动爪锁紧垫片；3-扭转减振器、带轮；4-挡油片；5-正时齿轮；6-第一、六缸上止点记号；7-圆柱销；8-齿环；9-螺母；10-黄油嘴；11-连接螺栓；12-中间轴承上下轴瓦；13-主轴承上下轴瓦；14、15-半圆键；16-曲轴。功用把活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩对外输出；驱动配气机构和其他辅助装置。工作条件承受周期性变化的气体压力、往复惯性力和离心力以及它们产生的弯矩、扭矩。1、曲轴

要求足够的刚度和强度；一定的耐磨性；很好的平衡。材料优质中碳钢（45钢）或中碳合金钢（45Mn2、40Cr）模锻。1、曲轴

主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴、后端凸缘。（1）曲轴的构造主轴颈：曲轴的支承部分。连杆轴颈：也叫曲柄销，用以安装连杆。曲柄：用来连接主轴颈和连杆轴颈。平衡重：平衡曲轴的离心力和离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力。曲轴前端：第一道主轴颈之前的部分。装有正时齿轮、皮带轮、封油装置等。曲轴后端：最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘、封油装置。（1）曲轴的构造曲拐:

一个连杆轴颈和它两端的曲柄，以及相邻两个主轴颈构成一个曲拐。（1）曲轴的构造曲轴由三部分组成：①曲轴的前端轴；②若干个曲拐；③曲轴后端凸缘。（1）曲轴的构造平衡重的作用：

为了减轻主轴承的负荷，改善其工作条件，一般都在曲柄相反的方向设置平衡重。（1）曲轴的构造曲轴前端：

第一道主轴颈之前的部分。装有正时齿轮、皮带轮、止推片等。前端还有油封装置。（1）曲轴的构造注意：甩油盘外斜面向后。曲轴后端：最后一道主轴颈之后的部分。有安装飞轮用的凸缘，还有封油装置。（1）曲轴的构造曲轴主轴承：（轴瓦，俗称大瓦）结构与连杆轴承相同。多为滑动轴承，分片式，以一定过盈装入轴承座孔中，采用的轴承合金有巴氏合金、铜铝合金和锡铝合金等。

轴瓦的定位结构:

轴瓦必须具有定位结构，使轴瓦在壳体中不能转动或侧移。两种结构:定位唇定位销（1）曲轴的构造①曲轴的支承形式：（2）几个主要问题全支承式非全支承式

对于全支承曲轴，直列式发动机曲轴的曲拐数等于气缸数，主轴颈数比气缸数多一个。

V形发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半，主轴颈数比气缸数的一半多一个。

②曲轴的结构形式：整体式曲轴；组合式曲轴（其主轴承为滚动轴承，气缸体是隧道式的）。（2）几个主要问题③曲轴的轴向定位：目的：防止曲轴轴向窜动而破坏曲柄连杆机构各零件的正确相对位置。注意：曲轴只能有一处设置轴向定位装置，以保证曲轴受热膨胀时，允许其自由伸长。定位装置：推力轴承。装于某一道主轴承两侧。（2）几个主要问题④曲轴的工作循环：曲轴的形状和各曲拐的相对位置，取决于缸数、气缸排列方式和点火次序。要求：A、连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免抢气观象。B、一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应点火作功一次，而且各缸点火的间隔时间均匀一致，以保证发动机运转平稳。点火间隔角：7200/i（i—气缸数）（2）几个主要问题几种常用的多缸发动机曲拐布置和点火次序如下:（2）几个主要问题直列四缸：点火间隔角：

720º／4=180º4个曲拐布置在同一平面内。点火次序：

1-2-4-3或1-3-4-2。

（2）几个主要问题曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0—180作功压缩排气进气180—360排气作功进气压缩360—540进气排气压缩作功540—720压缩进气作功排气四缸发动机工作循环表：1-2-4-3直列六缸：点火间隔角：720º／6＝120º6个曲拐分别布置在三个平面内，各平面夹角为1200点火次序：1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5。（2）几个主要问题

（2）几个主要问题直列六缸发动机工作循环表：1-5-3-6-2-4V形八缸：点火间隔角：

7200／8=900

4个曲拐布置在一个平面内或两个互相垂直的平面内。点火次序：

1-8-4-3-6-5-7-2（2）几个主要问题

（2）几个主要问题V型八缸发动机工作循环表：1-8-4-3-6-5-7-2其他类型：直列五缸：点火间隔角：720º／5=144º，

5个曲拐布置在五个纵向平面内。点火次序：1-2-4-5-3。直列三缸、V型六缸：曲拐布置如同半截直列六缸曲轴。V型十二缸：曲拐布置如同直列六缸曲轴

（2）几个主要问题功用吸收曲轴扭转振动的能量，消除曲轴的扭转振动。原理摩擦式扭转减振器是使曲轴扭转振动的能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。（3）曲轴扭转减震器

①橡胶式扭转减震器结构（3）曲轴扭转减震器②橡胶式扭转减震器原理

将减振器圆盘用螺栓与曲轴带轮及轮毂紧固在一起，橡胶层与圆盘及惯性盘硫化在一起。当曲轴发生扭转振动时，力图保持等速转动的惯性盘便使橡胶层发生内摩擦，从而消除了扭转振动的能量，避免扭振。

（3）曲轴扭转减震器功用贮存作功行程中的一部分能量，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点。材料灰铸铁制造，当轮缘的圆周速度超过50m／s时，要采用强度较高的球铁或铸钢制造。3、飞轮

（1）结构转动惯量很大的圆盘。外缘上压有一个齿环，供起动发动机用。飞轮上通常刻有第一缸点火正时记号，以便校准点火时间。

3、飞轮1、曲轴上的平衡重有什么作用？2、曲轴上为什么要有扭转减振器？3、熟练作出发动机工作循环表。

复习与思考2.4.2曲轴飞轮组的检修（1）曲轴的损伤◆轴颈的磨损；◆曲轴弯曲与扭曲变形；◆曲轴的裂纹与折断。1、曲轴的检修

（2）曲轴裂纹的检修：▲检验：磁力探伤法——当磁力线通过被检测的零件时，零件被磁化。如零件表面有裂纹，裂纹部分的磁力线就会因裂纹的磁阻增大而折绕，使磁力线偏散形成磁极。在零件表面撒磁性铁粉，铁粉便被磁化吸附在裂纹处，从而呈现出裂纹的位置、形状和大小。1、曲轴的检修（2）曲轴裂纹的检修：▲检验：浸油敲击法——将曲轴置于煤油中浸一会，取出后擦净表面并撒上白粉，分段用小锤轻轻敲击，如有明显的油迹出现，该处有裂纹。1、曲轴的检修（2）曲轴裂纹的检修：▲修理：

曲轴检验出裂纹，一般应更换曲轴。1、曲轴的检修▲检验：以两端主轴颈的公共轴线为基准，检查中间主轴颈的径向圆跳动误差。（3）曲轴弯曲变形的检修：

转动曲轴一周，表针上最大与最小读数之差即为曲轴弯曲值。▲修理：●冷压校正法

（3）曲轴弯曲变形的检修：▲修理：●冷作敲击法

（3）曲轴弯曲变形的检修：▲检验：将同平面内的两连杆轴颈转到水平位置，用百分表分别测量这两个连杆轴颈的高度差△A，最大值为扭曲度。（4）曲轴扭曲变形的检验：▲修理：一般扭曲度小时，可以直接在磨床上结合对连杆曲颈磨削予以校正。

（4）曲轴扭曲变形的检验：▲检验:

用外径千分尺测量曲轴各轴颈的直径，从而完成圆度、圆柱度的测量。

（4）曲轴轴颈磨损的检修：▲修理：

当曲轴的主轴颈和连杆轴颈的圆度、圆柱度已超过标准而未达到使用限度时，进行磨削修理。当磨损轴颈的尺寸超出修理尺寸时，必须更换曲轴。注意：

曲轴各道主曲颈和连杆轴颈分别磨成同级修理尺寸，以便统一选择轴承。（5）曲轴轴颈磨损的检修：曲轴磨削的加工步骤如下：①选择定位基准；②确定曲轴轴颈修理尺寸；③主轴颈的磨削；④连杆轴颈的磨削；⑤曲轴的动平衡。（5）曲轴轴颈磨损的检修：（1）飞轮的耗损◆齿圈磨损、打坏、松动；◆与离合器接触的工作面磨损、起槽、刮痕。2、飞轮的检修（2）飞轮的修理①更换齿圈；②修整飞轮工作面；③曲轴、飞轮、离合器总成组装后进行动平衡试验。2、飞轮的检修（1）轴承的耗损◆磨损；◆合金疲劳剥落；◆轴承疲劳收缩及粘着咬死。3、曲轴轴承的修理

①选择轴承按照曲轴轴颈的修理尺寸选配同级修理尺寸的轴承。②检验轴承钢背质量轴承钢背光滑完整无损耗，横向定位凸唇完好。③检验轴承自由弹开量和高出量（2）曲轴轴承的选配

（1）曲轴轴向间隙的检查与调整

曲轴轴向间隙是指轴承承推端面与轴颈定位肩之间的间隙。检查：百分表或专用量规4、曲轴轴向及径向间隙的检查与调整

调整：

间隙过大，曲轴工作时产生窜动，加速气缸磨损等；间隙过小，会使机件因受热膨胀而卡死。

轴向间隙过小或过大时，通过更换不同厚度的止推垫片或推力轴承进行调整。

（1）曲轴轴向间隙的检查与调整

检查：（2）曲轴径向间隙的检查与调整

调整：间隙过小，阻力增大，加重磨损；间隙过大，曲轴上下敲击，且润滑油压力降低，曲轴表面过热并与轴瓦烧熔到一起。

如果径向间隙不在规定的范围内，就要重新选配轴承。（2）曲轴径向间隙的检查与调整

写出四缸发动机工作循环表：1-3-4-2曲轴转角（0）第一缸第二缸第三缸第四缸0—180180—360360—540作功540—720写出六缸发动机工作循环表：1-5-3-6-2-41、曲轴径向及轴向间隙如何检查？2、如何测量轴颈的磨损？3、曲轴弯、扭变形如何检验和校正？

复习与思考配气机构的构造与维修3.1.1配气机构的作用和组成1、配气机构的作用：

作用：根据发动机做功顺序或点火次序的要求，适时地开启和关闭各个气缸的进气门和排气门，使可燃混合气或新鲜空气能及时进入燃烧室，并将燃烧后的废气及时排出气缸。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。对配气机构的要求：结构有利于减少进气和排气阻力，而且进排气门的开启时刻和持续开启时间比较适当，使进气和排气都尽可能充分进行。气门组+气门传动

气门组气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片气门传动组凸轮轴驱动件、正时齿轮、正时链条、正时传动、凸轮轴、气门挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴2、配气机构的组成

按气门布置形式分顶置式、侧置式按凸轮轴布置形式分上置、中置、下置按传动方式分齿轮传动、链条传动、带传动按气门驱动方式分摇臂驱动、摆臂驱动、直接驱动按每缸气门数分2、3、4、5气门式3.1.2

配气机构的分类

按气门布置方式分类可分为气门侧置和顶置两种形式，如图3-1所示。分类按气门的布置位置分类顶置式气门应用较为广泛

按凸轮轴位置可分上、中、下三种布置方式，如图3-2所示。按凸轮轴的布置位置分类什么是双顶置凸轮轴式？？

齿轮传动、链条与链轮传动、齿形皮带传动示意图，如图3-3所示。按传动方式分类采用斜齿正时记号链条张紧器链条导板张紧轮按气门驱动形式分类则有如图3-4所示的摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动3种类型。按气门驱动形式分类分为2气门式、3气门式、4气门式、5气门式按每缸气门数分类几进几排？哪些是进气门、哪些是排气门？火花塞在哪里？1、普通配气机构的工组原理以气门顶置、凸轮轴下置式配气机构为例：3.1.3配气机构的工作原理

2、气缸数可自动变化为什么要自动变化气缸数？如何使气缸数目变化？“V8-6-4”发动机，可以根据汽车行驶状况，通过电脑对执行元件进行控制，改变发动机排量，使选定的气缸停止工作，从而达到气缸数自动变化的目的。3.1.3配气机构的工作原理

3、可变配气相位与气门升程电子控制的工作原理

配气正时的相关术语

可变气门正时与升程气门间隙3.1.3配气机构的工作原理

一、配气正时的相关术语以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气正时。进气提前角：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α。进气延迟角：进气门在进气行程下止点之后关闭谓之晚关。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β。排气提前角：排气门在作功行程结束之前，即在作功行程下止点之前开启，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作排气提前角。记作γ。排气延迟角：排气门在排气行程结束之后，即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延迟角，记作δ。二、可变气门正时与升程本田发动机的VTEC与i-VTEC技术

VTEC全名就是VariablevalveTiming&liftElectronicControlsystem，翻成中文是“电子控制可变气门正时和升程”系统如图3-20。结构：主进气门次进气门主凸轮（中）中间凸轮（升程大）次凸轮（小）主摇臂中间摇臂次摇臂主同步活塞中间同步活塞次同步活塞

正时活塞

工作原理：

一根凸轮轴上配有两种正时和气门升程的凸轮，利用液压进行切换；

转速、负荷、冷却液温度、车速信号

ECM

电磁阀控制油压进行切换；

第一段：低速，三件摇臂独立运作，因此左侧摇臂推动左侧的进气门，通过左侧低升程凸轮所带动；右侧摇臂推动右侧进气门，藉由右侧中升程凸轮所带动，这两者凸轮的都比中凸轮（此时并没有动作）来得低。第二段：中速，油压将右侧及左侧的摇臂连接在一起，这时中置摇臂仍独立运作，右凸轮大于左凸轮，因此这两侧的摇臂皆由右凸轮所带动，进气门得到慢正时、中升程。第三段：高速，油压将三个摇臂全都接连在一起，又由于中置凸轮最大，因此两侧气门皆由中摇臂所带动，得到快正时、高升程。在不同工况下的动作：气门间隙：配气机构各零件会受热膨胀，所以常温装配时要在气门与传动件之间留有一定间隙。液力挺杆可自动调节气门间隙气门间隙过大或过小均有危害！！

气门间隙过大和过小的危害

气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。一般在冷态时，进气门的间隙为0.25～0.35mm，排气门的间隙为0.30～0.35mm。

过小：如果气门间隙过小，发动机在热态下可能因气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，甚至气门烧坏。过大：如果气门间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声，并加速磨损。同时，也会使气门开启的持续时间减少，气缸的充气以及排气情况变坏。3.2气门组的构造与检修

第一节气门组本节主要介绍的内容有：

●气门组的构造●气门组的检验与维修如图3-5所示的进、排气门及分解图。

一、气门组的构造1．气门

汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构成。①气门头部气门顶面对有平顶、凸顶和凹顶（如图3-6）等形状。目前应用最多的是平顶气门。凹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，其受热面积大，不适合作排气门。

②气门杆部气门杆表面磨光，与气门导管保持正确的配合间隙。杆末端结构随弹簧座固定方式不同空心杆身钠冷气门（奔驰190，尼桑SR）

气门锥角定义：气门锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角。常用的气门锥角为30°和45°。气门锥角的作用：①提高密封性和导热性；②气门落座有自动定位作用；③避免使气流拐弯过大而降低流速。④有了锥角，气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。进排起门头部的大小

凡是进气门和排气门数量相同时，进气门头部直径总比排气门大15%~30%一般发动机：一进一排四气门发动机：两进两排三气门发动机：两进一排凡是进气门数比排气门数多的发动机，排气门头部直径总是比进气门大五气门发动机：每缸三进两排2、气门座作用：与气门外锥面进行密封位置：顶置式－位于气缸盖上侧置式－位于气缸体上平面形式：与气缸体制成一体或者镶装式锥角：≥气门锥角（一般大0.5°-1°）

可与气门在研磨后形成座合面密封带3、气门导管作用：

引导气门在其轴线上下运动；导热散热工作条件：

温度较高；润滑较差，仅靠飞溅润滑外形及安装：精度较高，安装为过盈配合，带有卡环定位

功用：是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产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。（1）采用双气门弹簧（2）变螺距气门弹簧；（3）锥形气门弹簧4、气门弹簧安装注意事项：双气门弹簧：两弹簧旋向应当相反不等螺距弹簧：螺距较小的一头朝向气缸盖

气门与气门座的配合要求①

气门与气门座密封锥面角度应一致。②气门与气门座的密封带位置在中部靠里。③

气门与气门座的密封带宽度一般为1~2.5mm。④气门密封锥面与杆部的同轴度误差和气门座与导管的同轴度误差应不大于0.05mm。⑤气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。

二、气门组的检验与维修

1、气门的检修：主要是检验气门杆的弯曲变形

气门工作锥面磨损或烧蚀，需要在气门光磨机上进行修磨，修磨需在杆部较正后进行。气门出现下列耗损之一应予换新。

1）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。

2）气门头圆柱面的厚度小于0.8mm。

3）气门尾端的磨损大于0.5mm。

4）当气门杆的直线度误差大于0.06mm时，应予更换或校直，校直后的直线度误差不得大于0.02mm。2、气门座的检修气门密封性检查：

气门气门座维修之后要进行密封性检查，其方法如下（1）划线法（2）拍击法（3）涂红丹油（4）渗油法气门座的镶换

将检查合格的气门座圈进行冷却10分钟以上，同时加热承孔，然后在气门座外侧涂上密封胶，将气门座压入承孔。

气门座的修理：气门座松动、气门座耗损严重，或气门下沉大于2mm，应更换气门座圈。常用的修复方法是铰削和磨削，如图3-13所示。

气门导管的修理：气门导管与气门杆的配合间隙大于使用限度应更换气门导管。检查气门导管磨损量的检修有以下两种方法：3、气门导管的检修

气门弹簧的自由长度用游标卡尺测量，其自由长度不小于标准长度的10%。气门弹簧的轴线与端面应垂直，不垂直度误差不大于2°。

4、气门弹簧的检修气门弹簧有裂纹、缺陷、自由长度超限、变形超限和弹力明显降低，有上述情况之一都必须更换气门弹簧，不允许修复后再继续使用。3.3气门传动组的构造与检修

第二节气门传动组本节主要介绍的内容有：

●气门传动组的构造●气门传动组的检验与维修

一、气门传动组的构造1、凸轮轴作用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。有些汽油机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器。

（1）凸轮的轮廓（2）凸轮的相对角位置

同名凸轮的相对角位置与做功顺序是有关系的（逆序）----异名凸轮之间的夹角呢？（3）凸轮轴的轴向定位为了限制凸轮轴在工作中产生的轴向移动或承受螺旋齿轮在传动时产生的轴向力。上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位，其间的间隙Δ=0.1～0.2mm，也就是凸轮轴的最大许用轴移动量。(4)凸轮轴和曲轴的正时凸轮轴必须根据曲轴进行正时正时的方法有多种：

正时齿轮上的点对齐；

凸轮轴带轮上对齐同步带防护罩上标记；

曲轴带轮上的标记对准第一缸上止点；

挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门，同时还承受凸轮轴所施加的侧向力，并将其传给机体或气缸盖。

主要有整体式、滚轮式和液压挺柱三种（一）整体式挺柱

2．挺柱（二）滚轮式挺柱下部装有滚轮，降低了摩擦力，载荷均匀分配，多用于高压缩比的柴油机和赛车发动机上带整体式和滚轮式的挺柱式的发动机都要有调整气门间隙的措施。液压挺柱可以自动调节气门间隙。（三）液压挺柱

结构和工作原理

液力挺柱的工作原理：（如图3-16a、b、c所示）3．推杆

推杆处于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。4．摇臂/摇臂组功用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启。二、气门传动组的检验与维修

1、凸轮轴的检修

2、挺柱的检修

3、推杆的检修

4、摇臂和摇臂组的检修

5、正时链轮和链条6、气门间隙的检查与调整气门间隙的调整方法如图3-18所示，有逐缸调整法和两次调整两种方法。（1）逐缸调整法：（2）两次调整法：（一）凸轮轴的检修凸轮轴的损伤形式凸轮轴的主要耗损是凸轮轴弯曲变形、凸轮轮廓磨损、支承轴颈表面磨损以及正时齿轮驱动件的耗损。

①凸轮轴弯曲变形的检修通常用下图的方法检测凸轮轴的弯曲变形。若中间轴颈的径向圆跳动大于0.10mm，则应进行校正(钢质凸轮轴)。凸轮轴校直后，中间各轴颈的径向圆跳动应不大于0.04mm②凸轮磨损的检修测量凸轮的最大高度H与基圆直径D的差来衡量凸轮的磨损程度。凸轮磨损后，其升程减小0.40mm以上时，应更换新凸轮轴。③凸轮轴颈的检修

测凸轮轴颈的圆度误差和圆柱度误差。

圆度误差不大于0.015mm

同轴度误差不大于0.05mm

否则按照修理尺寸法进行修磨④凸轮轴轴承检修

配合间隙超过使用极