项目三配气机构的检修

汽车发动机检修目录项目二曲柄连杆机构的检修项目三配气机构的检修项目四冷却系统的检修项目五润滑系统的检修项目六燃油供给系统及点火系统的检修项目一发动机总成的就车拆卸项目七柴油机供给系统的检修项目八发动机的装配项目三配气机构的检修本项目所对应书本页码范围：项目三配气机构的检修…………74课题一气门与气门座的修理……74课题二气门传动机构的拆装与调整……………89项目三配气机构的检修p74配气机构的作用作用是按照发动机各缸工作过程的需要，定时地开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入汽缸，废气得以及时排出汽缸。配气机构的组成由气门组和气门传动组组成。气门组的作用是封闭进、排气道，气门传动组的作用是使进、排气门按配气相位规定的时刻开闭，且保证足够的开度。项目三配气机构的检修

图3-1配气机构组成ａ)气门组；ｂ)气门传动组配气机构传动链长、零件多、旋转、往复运动频繁，润滑条件相对较差，工作中由于磨损使各配合副、摩擦副的间隙增大，都会影响到发动机的技术性能。因此，应定期对汽车配气机构进行检查与维护，及时发现并排除存在的故障隐患，确保发动机的正常工作。课题一气门与气门座的检修学习目标：完成本课题学习后，你应当能：1.叙述配气机构的作用、组成及气门组的结构原理。2.分析气门密封性对发动机性能的影响。3.进行气门组零件检修。4.正确镶配和铰削气门座。5.进行气门与气门座的研磨。建议课时：

10课时。p74课题一气门与气门座的检修一、资料收集气门组的组成由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、弹簧座等组成。气门气门分成进气门和排气门两种。1）作用作用是控制进、排气管的开闭。2）气门安装位置（1）汽缸盖上。（2）汽缸盖侧面。3）气门数量（1）二气门。（2）多气门。图3-2气门组组成

图3-3气门安装位置ａ)气门顶置式配气机构；ｂ)气门侧置式配气机构课题一气门与气门座的检修一、资料收集

4）气门结构气门由头部、杆身组成，两者用圆弧连接组成。（1）气门顶部形状。分为平顶、球面顶和喇叭形顶三种结构形式。（2）气门密封锥面。起到密封气道的作用。（3）气门杆身。（4）气门弹簧固定。锥形锁环式、锁销式。（5）气门油封。在气门杆上或气门导管上方安装。

图3-5多气门ａ)三气门式；ｂ)四气门式；ｃ)五气门式图3-6气门结构课题一气门与气门座的检修一、资料收集

气门导管1）作用给气门的运动导向，为气门杆传热。2）构造有一定长度，常用灰铸铁、球磨铸铁或铁基粉末冶金制造，用卡环定位。气门座进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。1）作用和气门头部一起对汽缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到对气门散热的作用。2）形式直接在汽缸盖上镗出或单独制成气门座圈两种形式。3）气门座的锥角图3-11气门导管图3-12气门座课题一气门与气门座的检修一、资料收集

气门弹簧是圆柱形的螺旋弹簧，位于缸盖与气门尾端弹簧座之间。1）功用使气门自动复位关闭，并保证气门与气门座的座合压力；还用于吸收气门在关闭过程中各传动零件所产生的惯性力，以防各个传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作。2）结构形式（1）加大弹簧的直径，减少弹簧的圈径。（2）采用变螺距弹簧。（3）采用双气门弹簧，内外弹簧直径不同且旋向相反。

图3-14气门弹簧ａ)圆柱形螺旋弹簧；ｂ)变螺距圆柱形弹簧；ｃ)双气门弹簧课题一气门与气门座的检修二、实训操作（2）气门杆直径见表3-2。技术标准与要求(以丰田卡罗拉轿车2ZR-FE发动机为例)（1）气门总长见表3-1。课题一气门与气门座的检修二、实训操作（3）气门头部边缘厚度见表3-3。（4）气门导管衬套油膜间隙见表3-4。课题一气门与气门座的检修二、实训操作（5）气门导管衬套尺寸见表3-5。（6）气门弹簧自由长度为53.36mm。（7）气门弹簧最大偏移量为1.0mm。课题一气门与气门座的检修二、实训操作工具、设备和材料的准备（1）通用工具、游标卡尺、螺旋测微器、测径规、气门导管衬套拆装工具、气门座铰刀等。（2）丰田卡罗拉轿车2ZR-FE发动机及维修手册。查询并填写信息生产年份

，车辆号牌

，行驶里程

，发动机型号及排量

，车辆识别代号（VIN）

。作业前的准备（1）进入工位前，将工位清理干净，并准备好相关的器材。（2）及时清理发动机周围的污物。（3）作业人员工装齐全。课题一气门与气门座的检修二、实训操作拆卸与分解气门组零部件检修气门组零部件组装气门组零部件气门座的镶配和铰削

气门的研磨

气门的密封性检验

图3-15拆卸气门杆盖

图3-16拆卸进气门

图3-18拆卸气门油封

课题一气门与气门座的检修二、实训操作图3-19拆卸气门弹簧座图3-22测量气门杆直径图3-24测量气门导管衬套内径图3-25取出气门导管衬套

课题一气门与气门座的检修二、实训操作图3-26测量汽缸盖的衬套孔径

图3-27装配新气门导管衬套

图3-28铰销刮气门导管衬套

图3-32安装气门油封

课题一气门与气门座的检修二、实训操作图3-41铰削气门座

图3-44气门手工研磨图3-46气压试验法图3-40气门座铰刀课题一汽缸体的检修三、评价与反馈得分教师签名：年月日100总分5是否完整、规范工单填写5是否严格遵守劳动纪律10是否规范、标准工具和设备使用5是否圆满完成任务完成情况30气门组零件检修；气门座铰削；气门研磨与检验操作过程15是否正确、合理任务方案10是否做到现场5S10有无安装隐患安全生产5是否积极主动活动参与5是否协调团队合作小计教师评价小组互评学生自评分数评分标准考核项目1.评分表课题一汽缸体的检修三、评价与反馈2.在实施作业时每一个安全事项都注意到了吗？如没有，找出忽略的地方和原因。

3.能否向车主解释气门与气门座的修理的目的及方法？如不能，分析原因并提出改进措施。课题一汽缸体的检修四、学习拓展1.配气相位配气相位就是用曲轴转角表示进、排气门的开闭时刻和开启持续时间。通常用对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示，这种图形称为配气相位图，如图3-39所示。图3-47配气相位课题一汽缸体的检修四、学习拓展1）进气门早开和晚关在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便开始开启，直到活塞越过了下止点以后，进气门才关闭。进气门提前开启的目的是：为了保证进气行程开始时进气门已开大，减少了进气阻力，新鲜气体能顺利地进入汽缸；进气门迟后关闭目的是：当活塞到达下止点时，汽缸内压力仍低于大气压力，且气流还有相当大得惯性，可以利用气流惯性和压力差继续进气。图3-37中α是进气提前角，β是进气迟后角，整个进气过程持续时间相当于曲轴转角180°+α+β。2）排气门早开合晚关在作功行程接近终了，活塞到达下止点之前，排气门便开始开启，直到活塞越过上止点后，排气门才关闭。排气门提前开启的目的是：当做功行程活塞接近下止点时，汽缸内的气体压力对做功的作用已经不大，但仍比大气压力高，可以利用此压力使汽缸内的废气迅速地自由排除；排气门迟后关闭的目的是：当活塞到达上止点时，汽缸内的残余废气压力高于大气压力，加之排气时气流有一定的惯性，仍可利用气流惯性和压力差把废气排放的更干净。图3-37中γ是排气提前角，δ是排气迟后角。整个排气过程相当曲轴转角180°+γ+δ。课题一汽缸体的检修四、学习拓展3）气门叠开进气门在进气上止点前即开启，排气门在进气上止点后才关闭，这就出现了在一段时间内进、排气门同时开启的现象，称为气门叠开。由于新鲜气流和废气流的流动惯性都比较大，在短时间内是不会改变流向的，因此只要气门叠开角选择适当，就不会有废气倒流入进气管和新鲜气体随同废气排除的可能性。图3-40中曲轴转角α+δ即为气门叠开角。图3-48配气相位图及气门叠开课题一汽缸体的检修四、学习拓展2.气门密封对发动机的影响

发动机工作时，若气门与气门座密封不严，会造成以下后果：1）发动机动力下降在压缩形成过程中，进排气门都应完全关闭，只有这样才会使气缸内的气体在被压缩时达到最大压力。如果气门和气门座密封不严，会造成在压缩行程过程中，一些可燃混合气从进气门或排气门渗出，进而造成在压缩行程终了时可燃混合气的最高压力降低，导致气体在燃烧时膨胀功减小，使发动机的动力降低。2）发动机油耗增大在压缩行程过程中，若进气门关闭不严，一些可燃混合气会经进气门从气缸中渗入进气管或空气滤清器。若排气门关闭不严，在压缩行程过程中，一些可燃混合气会经排气门从气缸中排入消声器。由于这部分混合气未经做功行程就排入大气中，因而造成燃料浪费，导致耗油量增大。3）气门烧蚀进排气门关闭不严，会造成高温、高压的可燃混合气冲蚀气门及气门座工作面，使气门及气门座工作面出现麻点、烧蚀。燃烧不完全的混合气会使气门和气门座工作面出现积炭，烧蚀、麻点，积炭又会加速进排气门关闭不严，形成恶性循环，导致发动机动力性、经济性下降。课题二气门传动机构的拆装与调整学习目标：完成本课题学习后，你应当能：1.叙述气门传动组的组成和结构原理。2.进行两种以上不同类型配气机构的拆装。3.分析气门间隙过大或过小对发动机的影响。4.检查、调整气门间隙。建议课时：

12课时。p89课题二气门传动机构的拆装与调整一、资料收集气门传动组的组成包括凸轮轴、正时齿轮（正时齿带或正时链条）、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、气门间隙调整螺钉等。气门传动组的作用使进、排气门能按照配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。图3-49气门传动组的组成课题二气门传动机构的拆装与调整一、资料收集凸轮轴1）作用作用是控制气门的开启和关闭。2）凸轮轴的安装位置下置凸轮轴配气机构、中置凸轮轴配气机构、单顶置凸轮轴式配气机构（SOHC）、双顶置凸轮轴式配气机（DOHC）构四种。

3）凸轮轴驱动方式凸轮轴是依靠曲轴驱动的，驱动方式一般有链条驱动式、正时齿形带驱动式、齿轮驱动式、辅助齿轮驱动式四种类型。

图3-56双顶置凸轮轴式配气机构ａ)DOHC式发动机进气、排气门；ｂ)DOHC的传动机构图3-58正时齿形带驱动式

课题二气门传动机构的拆装与调整一、资料收集4）凸轮轴结构有与各缸进、排气门相应的进气凸轮和排气凸轮，使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，并保证有足够的开度。5）凸轮轴正时定位如采用一对正时齿轮传动，曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮分别用键安装在曲轴和凸轮轴的前端，其传动比为2:1。在装配曲轴和凸轮轴时，必须将齿轮正时标记对准，以保障正确的配气相位和点火时刻。凸轮轴上置式发动机的正时记号通常有两处，一处为曲轴正时记号，一处为凸轮轴正时记号。安装时，两处都必须对正。

图3-64凸轮轴上置式发动机的正时标记ａ)曲轴正时齿带上的正时标记对齐；ｂ)凸轮轴位置正时标记图3-58正时齿形带驱动式

课题二气门传动机构的拆装与调整一、资料收集6）凸轮轴轴向定位在凸轮轴正时齿轮与凸轮轴第一轴颈端面之间有一块止推凸缘与止推座，止推凸缘用螺栓固定在缸体或缸盖上，以防止凸轮轴产生轴向移动。机械挺柱将凸轮的推力传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。液压挺柱为解决气门间隙在发动机工作时发生撞击而产生噪声这一矛盾，有些发动机采用液力挺柱。液力挺柱主要由挺柱体、油缸、柱塞、单向球阀、单向球阀弹簧和柱塞弹簧等部件组成。

图3-66普通挺柱ａ)筒式；ｂ)滚轮式图3-67液压挺柱

课题二气门传动机构的拆装与调整一、资料收集推杆推杆的作用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂。摇臂摇臂是一个中间带有圆孔的不等长双臂杠杆，用于将推杆传来的力改变方向，并作用到气门杆端打开气门。一些顶置凸轮轴发动机完全取消了摇臂，由凸轮轴凸轮直接驱动气门。摇臂组由摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座及定位弹簧组成。

图3-69推杆ａ)、ｂ)实心推杆；ｃ)、ｄ)空心推杆图3-70摇臂课题二气门传动机构的拆装与调整二、实训操作（2）丰田卡罗拉2ZR-FE发动机凸轮轴标准轴颈数值见表3-8。技术标准与要求(以丰田卡罗拉轿车2ZR-FE发动机为例)（1）丰田卡罗拉2ZR-FE发动机链条总成最大链条伸长率见表3-7。课题二气门传动机构的拆装与调整二、实训操作工具、设备和材料的准备（1）直板尺（300mm）、磁力护裙、转向盘护套、变速杆手柄套、脚垫和座位套。（2）举升机。（3）丰田卡罗拉轿车及维修手册。查询并填写信息生产年份

，车辆号牌

，行驶里程

，发动机型号及排量

，车辆识别代号（VIN）

。作业前的准备（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的器材。（2）将汽车停驻在举升机中央位置。（3）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡（Ｐ挡）位置。课题二气门传动机构的拆装与调整二、实训操作丰田车系气门传动组拆装与检修（以丰田卡罗拉轿车2ZR-FE发动机为例）1）拆卸按丰田卡罗拉轿车维修手册要求拆卸。2）检修（1）检查1号气门摇臂分总成。（2）检查链条总成。

(3）检查凸轮轴正时齿轮总成。

(4）检查凸轮轴。3）装配按拆卸相反的程序装配。图3-86拆卸凸轮轴

图3-94检查凸轮轴正时齿轮总成

课题二气门传动机构的拆装与调整二、实训操作图3-95检查凸轮轴的径向跳动

图3-98安装1号气门摇臂分总成

图3-109紧固凸轮轴正时齿轮凸缘螺栓图3-118安装链条课题二气门传动机构的拆装与调整二、实训操作大众车系气门传动组拆装与检修（以桑塔纳3000轿车BKT发动机为例）1）拆卸按大众桑塔纳3000轿车维修手册要求拆卸。2）装配按拆卸相反的程序装配。图3-128正时齿带分解图

课题二气门传动机构的拆装与调整二、实训操作图3-138气门间隙调整方法

气门间隙检查与调整1）气门间隙定义气门间隙是指气门完全关闭时，气门杆尾端与气门驱动零件之间的间隙。进气门间隙约为0.25～0.30mm，排气门间隙约为0.30～0.35mm。采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。2）气门间隙过大或过小对发动机的影响气门间隙过大，使发动机因进气不足、排气不净而功率下降；气门间隙过小，发动机零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成气门漏气、功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。3）气门间隙的调整（1）气门间隙的二次调整法—“双排不进法”。（2）气门间隙的逐缸调整法。（3）气门间隙调整方法。课题二气门传动机构的拆装与调整三、评价与反馈得分教师签名：年月日100总分5是否完整、规范工单填写5是否严格遵守劳动纪律10是否规范、标准工具和设备使用5是否圆满完成任务完成情况30丰田卡罗拉轿车、大众桑塔纳轿车配气机构检修；气门间隙检查、调整操作过程15是否正确、合理任务方案10是否做到现场5S10有无安装隐患安全生产5是否积极主动活动参与5是否协调团队合作小计教师评价小组互评学生自评分数评分标准考核项目1.评分表课题二气门传动机构的拆装与调整三、评价与反馈2.在实施作业时每一个安全事项都注意到了吗？如没有，找出忽略的地方和原因。3.能否向车主解释气门传动组维修的的目的及方法？如不能，分析原因并提出改进措施。课题二气门传动机构的拆装与调整四、学习拓展1.可变配气相位现代发动机有些具有可变的配气相位，进气门的开启和关闭时间可被调节。发动机转速高时，增大进气门的升程，提前开启和延迟关闭进气门，提高发动机的功率；发动机转速低时，减少进气门的升程，延迟开启和提前关闭进气门，提高发动机的转矩，以满足发动机对经济性、稳定性和减少排放污染物的