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配气机构的维修 一 气门组的维修二 气门传动组的维修三 配气机构故障原因及判断四 配气机构故障实例 1 一 气门组的维修 气门组组成 气门 气门导管 气门座 气门弹簧 气门组常见损伤 气门头部工作锥面磨损 烧伤 腐蚀 气门杆和气门导管的磨损使配合间隙增大 2 一 常见故障 1 气门关闭不严现象 气缸压缩力减少 冒黑烟 马力下降 严重时 发动机起动困难 原因 气门或气门座接触面积炭和烧蚀 气门间隙太小 气门弹簧弹性减弱或折断 排除方法 清除积炭 研磨气门 气门或气门座烧蚀严重 需更换或磨削气门 铰气门座或重镶气门座圈 检查调整气门间隙 更换弹簧 3 2 气门脱落现象 发动机声响突然变化 冒烟 甚至有强烈的机械撞击声或熄火 原因 锁片脱出或卡环脱落 或气门尾端在沟槽处折断 预防与排除方法 安装气门前检查弹簧座 卡簧等 如有破裂 变形 应更换 气门锁片 卡环安装必须牢靠 气门装好后 锁片不得高出弹簧座面2 5毫米 两半圆锁片之间的间隙不应小于0 6毫米 两锁片端面不平度不得大于0 3毫米 4 3 气门在工作中有敲击声 现象 气门室处可听到清脆的 嗒嗒 敲击声 并且敲击声随内燃机转速变化而变化 在气缸盖和气缸体连接处可听到金属敲击声 但不清脆 主要原因 气门间隙过大 摇臂或挺杆敲击气门杆端部 气门间隙过小或气门下陷量不够 造成气门撞击活塞顶 气门弹簧折断 气门落入气缸中 气门座圈脱落 5 二 气门的检修 测量气门杆的磨损量 载货车0 1mm 轿车0 05mm 测量气门头部边缘厚度 1mm 利用百分表测量气门杆的弯曲 气门杆直线度误差和工作面径向圆跳动大于0 05mm时 应予以更换或校直 校直后不得大于0 02mm 气门头部烧蚀 烧裂 烧损无法修复 6 7 修理气门 若气门杆端部表面磨损 可用砂轮机磨光或更换 但不要磨削使气门低于最小长度 当气门头部工作锥面起槽 接触面变宽 烧蚀氧化出现斑点或凹陷不是很严重的时候 可在气门光磨机上进行修磨后继续使用 8 三 气门导管的检修1 检查着重于气门杆与气门导管之间的配合间隙检查测量方法 用内径百分表测量气门导管内径 将内径减去新气门杆直径 即为配合间隙 将新气门插入气门导管中 确保二者全部配合 用百分表抵在气门头部 沿侧头方向摆动气门 检测摆动量 一般进气门导管的摆动量不超过1 0mm 排气门导管的摆动量不超过1 3mm 超限应更换气门导管 9 2 更换 压出就气门导管 从燃烧室一侧压出 并做好记号 选择外径尺寸符合要求的新气门导管 与承孔有0 03 0 07mm的过盈量 一般比旧气门导管外径大0 01 0 02mm 镶装气门导管 打磨承孔口 燃烧室朝下 涂机油 放正导管 压入 气门导管的绞削 调整气门导管与气门杆的配合间隙 经验判断法 将气门杆和导管擦净涂上既有 装好后 上下拉动数次后将气门提起一段 松手后气门可借自身重力徐徐下落 10 四 气门座的修理1 故障情况及措施 气门座密封带变宽 不超过3mm 或出现凹陷 斑点等 导致气门关闭不严 气缸密封性降低 一般可用绞削和磨削的加工方法修复 若气门下陷量大于2mm 或座圈松动 裂纹 烧蚀或磨损严重时 应更换 11 2 气门座圈的镶换 1 取出旧气门座圈 利用撬棍 利用气门座圈专用拉具 用电焊在气门座圈工作面电焊后待冷却就可轻松撬出 2 选择新气门座圈 材料 与缸盖一致 选择合适的过盈量 汽油机0 05 0 125 柴油机0 10 0 15mm 3 镶装气门座圈 冷镶法 将座圈冷却至 195 1至2分钟 迅速取出放入座孔中即可 将座圈放入冰箱内冷冻 利用喷灯将座孔周边加热至100 左右 可迅速装入 热镶法 将气缸盖放入机油或烘干箱内加热至100 150 保温两小时 将气门座压入 12 3 气门座的修理 1 绞削 2 磨削 3 研磨 4 密封性检验 13 密封性检验方法 用软铅笔划线检查 用红丹涂色检查 用汽油或煤油渗漏发检查 用气门密封检验器检查 14 五 气门弹簧的检修1 检查 裂纹的检查 磁力探伤 裂纹存在则不能继续使用 垂直度的检查 不大于1 5mm 自由长度的检查 与新弹簧相比 减小值不得超过2mm 弹力的检查 弹力减小值大于原厂的10 应予更换 15 2 修理 1 气门弹簧压力的调整 气门头部研磨和绞削气门座后 气门杆升出弹簧座的距离加长 是气门弹簧的安装预紧力下降 因此可在弹簧下加装适当厚度的垫片加以补偿 垫片厚度等于气门弹簧座到缸盖弹簧座的实际距离减去气门弹簧标准安装高度 厚度不得超过气门升程的1 4 2 气门弹簧的校正可直接更换 16 一 凸轮轴的检修1 常见损伤及原因 1 弯曲变形 传动组运动受阻 凸轮轴承受径向压力过大 凸轮轴磨损 轴承配合间隙过大导致变形 配气相位和气门间隙失准 凸轮轴轴颈和轴承偏磨 还会加剧驱动机构和被驱动机构磨损 二 气门传动组的维修 17 2 凸轮的轮廓磨损轮廓表面常出现磨损 拉毛和点蚀现象 尤其是凸轮顶部附近磨损最大 导致 气门不正常开启 气门升程减小 气门开启时间和气流通道截面减小 从而会增大气流阻力 进气不足 排气不畅 废气滞留量增加 发动机功率下降 燃油消耗增加 发动机噪声增大 18 3 凸轮轴轴颈磨损 使得轴颈与轴承的配合间隙增大 出现振动和异响 4 正时齿轮轴颈键槽磨损 承受侧压力较大 容易造成磨损或扭曲 使配气相位改变 5 凸轮轴裂纹 裂纹和折断比较少见 主要由于应力集中造成 19 2 凸轮轴的检修 1 裂纹检查 利用磁力探伤进行检查 有裂纹应更换凸轮轴 2 弯曲的检查和校正 以凸轮轴中间轴颈相对两端轴颈的径向圆跳动误差来衡量 若跳动量大于0 10mm 则应在压力机上进行校正修复或更换凸轮轴 校直后圆跳动量不得大于0 04mm 20 21 3 凸轮磨损的检修凸轮磨损一般以凸轮的最大升程减小量来衡量 可以直接测量凸轮高度来判断 凸轮最大升程 凸轮高度 基圆直径当最大升程减小0 40mm或凸轮表面累计磨损量超过0 80mm时 则应更换凸轮 当累积磨损量不大于0 80mm时 可在磨床上修磨凸轮 实际中磨损超限可直接更换 22 4 凸轮轴轴颈的检修用千分尺测得轴颈处直径 计算出圆度和圆柱度 以某款发动机为例 圆度 圆柱度大于0 015mm 同轴度超过0 05mm 按修理尺寸进行修磨 修复后圆度和圆柱度不得大于0 005mm 各轴颈圆跳动不得大于0 025mm 23 5 正时齿轮轴颈键槽的检修键槽的对称平面一般与第一缸进气或排气凸轮的最大升程的最大升程的对称平面重合 键槽的磨损会引起配气相位的改变 磨损后 可堆焊重开键槽或在新的位置另开键槽 24 6 凸轮轴轴向间隙的检查和调整利用塞尺测量第一轴颈前端面与止推突缘之间的间隙即为凸轮轴的轴向间隙 不同发动机的轴向间隙的限度均有所不同 以丰田5a FE为例 标准轴向间隙为 进气 0 030 0 085mm排气 0 035 0 090mm最大间隙为0 11mm 25 二 凸轮轴轴承的检修轴承的检修主要检查轴颈与轴承的配合间隙 利用专用塑料间隙塞尺放入轴承与轴颈之间 按规定力矩拧紧后取出被压扁的塑料塞尺 即可知配合间隙值 对于轴承孔直接加工再气缸盖和端盖上的 当配合间隙超过使用限度时 先必须更换凸轮轴 若仍达不到要求 则需要更换气缸盖 26 三 正时同步带的检修正时同步带具有较高的使用寿命 一般在汽车行驶10万km时才需要更换 使用一段时间后 会发生老化和损伤 老化损伤后容易发生折断 滑齿 造成活塞与进排气门相撞 从而使活塞与气门损坏 严重时还会造成摇臂 摇臂轴 凸轮轴 气缸盖的损坏 27 1 张紧度的检查捏住两带轮同步带的中间部位 用力翻转 若刚好能翻转90 即为张紧度合适 否则要重新调整张紧轮 再次复查 直至合适 2 正时同步带的更换3 张紧轮的检修 一般不需要保养 只需检查是否卡滞 是否有异响 有无磨损和损伤 28 一 气门响响声特征 1 发动机在高 中 低速时 均发出有节奏的 嗒嗒嗒 金属敲击声 响声在气门室一侧听察明显2 响声随发动机转速增减而增减3 发动机温度变化或做断火试验 响声不变故障原因 1 气门因磨损或调整不当间隙过大 导致气门杆尾端与摇臂或与调整螺钉头部碰击 2 凸轮磨损过甚 凸轮顶部与挺杆底部接触时有跳跃运动而发出响声 3 气门弹簧断裂 4 气门杆与导管间隙过大 5 气门间隙调整螺钉的锁紧螺母松动 三 配气机构故障原因及判断 29 检查判断1 在气门室一侧听察响声较清晰时 为进一步查明是哪一只气门响 可拆下气门室罢 用塞尺插入气门间隙处 响声消失或减弱即为该气门间隙过大 2 用适当厚薄规片插入气门杆尾端 响声不消失 改用起子撬气门杆 响声消失 说明气门杆与导管磨损过甚 3 若发现气门杆尾端与摇臂或调整螺钉始终有间隙 则说明气门在导管孔中咬住 30 二 凸轮轴响响声特征1 有节奏的间断晌 有点像连杆轴承的响声 2 怠速时响声为杂乱噪声 中速时 响声为明显的连续的金属敲击声 高速时响声减弱 消失或变得杂乱 3 响声同时伴随振动 4 急减速时 发出尖锐连续的金属敲击声 故障原因1 凸轮轴和轴承配合松旷 可能由于修理时间隙超限 也可能由于轴承外径在轴承座孔内转动而发热烧损或轴承内圆表面刮研质量差 加速磨损 致使间隙扩大 2 凸轮轴弯曲 变形或轴向间隙过大 检查判断1 在凸轮轴一侧有响声 可缓缓变换油门细听 如怠速时响声为杂乱噪声 中速时有明显的连续的金属敲击声 高速时减弱 消失或变得杂乱 单缸断火时 响声不减弱或消失 则说明是凸轮轴响 2 中速时 用听诊器触及缸体外部各道凸轮轴轴承附近听察 如某处响声较强并伴有振动 可初步断定该道轴承响 3 怠速时 响声正常 稍提高转速则出现响亮的连续敲击声 再度提高转速 响声消失 此为凸轮轴轴向间隙过大 31 三 正时齿轮响响声特征1 响声有节奏 也有无节奏 在有节奏响声中有连续响 也有间断响 2 怠速时发动机在正时齿轮室附近能听到 咯啦 咯啦 或硬物撞击的尖锐声响 3 有的发动机在正时齿轮室附近听到的是杂乱而轻微的噪声 怠速时噪声轻微 转速提高时噪声杂乱或消失 急减速时噪声复现 4 温度变化和单缸断火试验 响声无变化 5 胶木正时齿轮响声比金属正时齿轮轻得多 故障原因1 由于曲轴和凸轮轴之间距离改变 使正时齿轮啮合间隙过大或过小 2 曲轴和凸轮轴轴心线不平行 齿轮磨损等 使正时齿轮啮合不均匀 3 更换曲轴和凸轮轴轴承后 改变了齿轮啮合位置 4 凸轮轴轴向间隙过大 正时齿轮固定螺母松动 使齿轮发生轴向位移或个别牙齿损坏 32 检查判断1 怠速时 有轻微的 咯啦 咯啦 响声 中速时响声明显 高速时响声杂乱或消失 急加速时 响声重又出现 严重时正时齿轮室盖有振动 此情况说明正时齿轮啮合间隙过大 2 大修或更换正时齿轮后 有 呜 连续响声 转速越高 响声越大 急加速时 响声尤为明显 此说明正时齿轮啮合间隙过小 3 怠速时能听到 哽 哽 哽 的节奏响声 随转速升高而响声加大 此说明正时齿轮啮合不均 4 怠速时有节奏的 清晰的 吭 吭 金属撞击声 转速升高 响声加重 此说明正时齿轮个别齿损坏 5 逐渐提高转速到某一转速时 突然发出较强而紊乱的 咯 声响 急减速时也出现此同样响声 但发响时间极短 而后恢复正常 此情况是正时齿轮固定螺母松动 凸轮轴齿轮窜动发响 33 四 活塞顶碰气门响响声特征1 在气缸上部有节奏的 连续的 嗒 嗒 嗒 响声 2 转速越高 响声越重 因此轻微顶碰 在高转速时才能听到 故障原因1 气门间隙过小或没有 2 调整螺钉松动或调整螺钉的球头部没有落入推杆的球形凹面 使摇臂与气门脚顶住 在排气行程 活塞到达上止点时碰击气门头部 检查判断发动机停止运转时 打开气门罩盖 摇转曲轴 使被检查缸的活塞处于排气上止点 用起子一端伸在另一摇臂的下端 支点压在被检查的摇臂上成杠杆状 通过起子按压被检查的摇臂至压缩气门弹簧 看气门有无上 下活动余量 如无活动余量 说明活塞已顶碰气门 34 五 气门座圈响响声特征1 靠近气门及气门室一侧发出响声 此响声与气门间隙过大的响声相似 但音量要大得多 且时大时小并带有破碎声 2 中速时响声清晰 高速时杂乱 3 单缸断火 响声不变或更明显 4 发动机低温刚发动时 响声易出现 响声出现时 也有伴随个别缸不工作 响声消失时 发动机工作又恢复正常 故障原因1 座圈材料不当 热膨胀系数太小或受热后产生变形而松旷 2 镶配时过盈量不足 受冲击振动而松动与座孔碰撞 检查判断1 拆下气门室盖 罩 经检查不是气门和气门弹簧响 则可断定为气门座圈响 2 利用逐个单缸断火 听察响声有无变化 找出不工作缸 该缸很可能由于气门座困松动而影响了密封性 导致不工作 气门座困松动切不可在松动状态下继续行驶 否则在气门顶置式配气机构的发动机上将易发生座围击碎掉入气缸 引起事故 35 六 气门弹簧响响声特征1 怠速时有明显的 擦擦 响声 弹簧折断后有连续而杂乱的金属敲击声 2 不同车型响声是不一致的 有的车型表现出时响时不响 故障原因1 不等距弹簧装反 正确装法是 弹簧紧密的一端压在气缸体或气缸盖上 惯性力和振动力大大增加 很快使弹簧折断 2 弹簧弹力太弱 生锈 弹簧圈间胶质太多 增加阻力 3 弹簧硬度过高 4 超过弹簧疲劳极限 5 发动机的转速达到弹簧临界速度时 弹簧剧烈振动 共振 折断 检查判断1 拆下气门室盖 罩 察看气门弹簧有无折断 2 用起子撬住弹簧 响声消失为气门弹簧太软 3 某缸断火 响声加重或本无响声现在出现响声 为该缸气门弹簧折断 36 例一润滑油供不上 而引起异响1 故障现象一辆东风汽车运行中发现 配气机构有响声 而且越来越大 停车观察 气门摇臂上几乎无油 2 故障原因向气门摇臂供油的油道堵塞3 故障诊断与排除配气凸轮轴第二道 第四道凸轮轴套上各有一个油孔 是向气门摇臂上供油的通道 如果此孔因油过脏堵死或因凸轮轴套与套孔的过盈量小而转动 使油道逐渐变小 最后堵死 导致油供不上 气门摇臂与气门头处形成干磨 便出现了这种响声 排除方法 1 清洗油道换机油 2 将正时齿轮塞打开拆下凸轮轴 更换新套 要注意套与孔的过盈量一定要保证 油道孔一定要与汽缸体上的油孔对准 四 配气机构故障实例 37 例二新装发动机加速慢1 故障现象新装的发动机启动着火 就感觉加速慢 无力 2 故障原因气门封闭不严 3 故障诊断与排除可将火花塞卸下来 用汽缸压力表接在火花塞孔上 启动发动机 汽缸压力低于0 6MPa 6kg cm 说明该缸不合格 排除方法 应检查该气缸气门是否被脏物垫住或密封不严 如有脏物 应清洗干净 如封闭不严 应重新研磨气门 38 例三气门弹簧软引起的故障1 故障现象一辆大修后只运行两万公里的EQl090车 爬坡无力 需要换到低速档 汽油耗油量显著增加 但无异响 2 故障原因气门封闭不严 3 故障诊断与排除该车大修后只行过2万公里 不算过长 曲柄连杆等又未发生故障 那么故障一定在配气机构上 而且该发动机无异响 即凸轮轴 挺杆 推杆及气门摇臂均无异响 则故障一定在气门弹簧上 气门弹簧因长时间使用易出现疲劳 就是不能准时打开气门 使进气少 导致燃烧不充分 开气门晚 压缩的混合气漏掉一部分 因此产生的功率不足 耗油增加 排除方法 认真检查全部弹簧 软的应全换 重新研气门 保证封闭性能完好 再重新组装 39 例四气门间隙小 发动机工作无力1 故障现象一台新修的发动机 发动后有气门响声 试车运行中出现功率不足 2 故障原因气门间隙小 3 故障诊断与排除发动机的工作温度很高 一些配合件必须留有间隙 新修发动机 气门间隙留的过小 气门开启时间过长 气缸就出现漏压缩现象 汽缸压力不足 发动机做功就不足 长时间在小间隙条件下工作 气门推杆受力过大 特别是在热车时 由于气门杆比较单薄 易变形 弯曲 弯曲后间隙又变大 出现响声 因此发动机在修好后 一定要校准气门间隙 冷车校一遍 热车时再校一遍 40 例五气门导管间隙大 引起烧机油1 故障现象一辆EQl091车运行3万公里 就发现烧机油 检查中未发现汽缸 活塞 活塞环有任何问题 2 故障原因气门导管向气缸内渗机油 3 故障诊断与排除发动机上部气门摇臂与气门头之间的润滑 是靠配合机构油道送来的机油 通过气门摇臂轴到各气门摇臂 再到气门头上的 在气门杆与气门导管上装上一个密封胶套 以防机油顺导管进入汽缸 如果在保养时不检查此胶套 那么胶套有的有裂纹 有的磨损严重 则必然会有部分机油漏进汽缸 进入汽缸的机油与混合气一起燃烧则增加了机油的消耗 如果气门杆与气门导管间隙太大也会进入机油 因此 应检查密封胶套及气门导管间隙 如果超过标准要求应更换 注意更换气门导管后必须重新研气门 41 例六气门座圈脱落 引起顶缸1 故障现象一辆东风汽车 气缸压力下降 功率下降 突然一次异响 立即停车 转动曲轴已不能转整圈 2 故障原因气门座圈脱落 损坏 3 故障诊断与排除根据故障发生的前后现象分析 由于运行时间过长 气门座圈磨损严重 气缸压力下降 功率也就下降 由于气门座圈磨损严重 只剩下很薄的一圈 在长期热胀冷缩的循环中 座圈与座圈孔的过盈量变小 突然一声响便是座圈从孔上脱落与气门卡在一起而顶上了活塞上顶面 出现这样的故障 应立即停车检修 将气缸盖拿下来 检查损坏的部位和零件及气门座圈孔处是否损坏 如果此孔能保证与新气门座圈的过盈量 则重新用液氮冷缩气门座圈 下到孔中 铰磨气门座圈后即可组装 42 例七处理烧机油的机器应全面清除积炭1 故障现象一台东风发动机 发现烧机油后 卸下气缸盖 换了活塞环复装 新装的发动机功率不足 耗油量增加 2 故障原因气门口处积炭将气门间隙变小或全无间隙 3 故障诊断与排除凡是烧机油的发动机都会在燃烧室中生成大量积炭 气门口处也会残留一部积炭 烧结后就垫在气门口处 使气门间隙变小 甚至会顶死 这样发动机在没有气门间隙或间隙很小的条件下工作 就会出现明显的漏压缩 功率不足 汽油耗量大量增加 遇到烧机油的情况 应将汽缸全面清洗 清除全部积炭 重新研气门 调准气门间隙 注意 气门口处的积炭过多会引起烧蚀气门及气门座圈的严重故障 43 例八凸轮轴正时齿轮磨损引起的故障1 故障现象一台EQl091发动机运行4万公里左右感觉车无力 多次调整点火提前装置 现已调到头 无法再调 怎么办 2 故障原因正时齿轮老化 3 故障诊断与排除发动机的工作是将混合气吸入气缸进行压缩 接近上止点时分电器将高压电送入火花塞而点燃 这个时间是靠曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮来控制的 这两个齿轮的长期使用必然会产生磨损 而点火时间随磨损的增加而滞后 因此就得调整点火提前装置 已调到最大位置 就无法再调整了 应检查两个正时齿轮的磨损状况 如果磨损过大应更换新齿轮 44 例九凸轮轴齿轮老化引起的另一故障1 故障现象一运输公司的东风车 在修理时更换了凸轮轴套 修理后运行中突然听到气门的响声大了 检查时发现气门脚上没有机油 而凸轮后盖已退出缸体外 从缝隙中漏机油 2 故障原因凸轮轴齿轮老化 3 故障诊断与排除新换凸轮轴套后 油本应增加 却出现了气门脚无油 这说明有漏油处或油道堵塞 经检查发现凸轮后盖已退出 机油从这口子跑掉 这说明凸轮轴在运行中有较大轴向窜动 曲轴齿轮与凸轮轴齿轮均为斜齿有轴向推力 如果齿轮磨损严重 这个推力便是冲撞 这个冲撞必然使凸轮轴后移 而顶到后堵盖上 多次冲撞的结果 使后堵盖后移 机油便从移出的缝隙中跑掉 而到不了气门脚上 出现了气门响 应更换凸轮轴正时齿轮 45 例十气门挺柱经异物磨料的磨损1 故障现象一辆新东风车在接车