论文王帅相.doc

南通职业大学毕业设计（论文）课 题：帕萨特配气机构院 系：机械系专 业：汽车检测与维修班 级：汽检102姓 名：王帅相指导教师：周冬完成日期：南通职业大学 10 届毕业设计（论文）任务书学生姓名王帅相所学专业汽车检测与维修班 级汽检102课题名称帕萨特配气机构工作内容（应完成的设计内容、论文内容）本文对帕萨特发动机配气机构做了简单介绍，包括凸轮轴、气门组、气门传动组、配气相位、可变气门技术等工作要求（设计应达到的性能、指标，论文质量要求）主要参考资料 工作进度要求课题组其他成员指导教师（签名）教研室主任（签名）部门批准（盖章）签发日期注：本任务书一式三份，由指导教师填写，教研室主任审核，系部批准后下发；学生、指导教师、系部各一份。摘要摘要：配气机构作为内燃机的重要组成部分控制着发动机进排气过程，其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。它会随着气车行驶里程的增加，工作性能会逐渐下降，直至影响整车工作状况。配气机构常见故障的检测与维修就显得越来越重要。 本文对汽车发动机配气机构做了简单介绍，包括气门组、气门传动组、配气相位、可变气门技术等。简单叙述了发动机配气机构的工作原理，还对配气结构常见故障进行了分析。使我们进一步了解汽车配气机构的组成及各部件的功能以及相互关系，为做好配气机构的检测维修工作做好了铺垫。关键词：配气机构 气门 凸轮轴 气门正时 配气相位。IIAbstractAbstract: Valve control an important part of the internal combustion engine with the engine intake and exhaust process, the design is reasonable or not directly related to the internal combustion engine power performance, economic performance, emissions performance and work, reliability, durability. It with the gas car mileage increase, performance will gradually decline until the impact of the vehicle working conditions. Inspection and Maintenance of the common failure of the valve train becomes increasingly important. Automotive engine valve train made a brief introduction, including the valve group, the valve drive group, the valve timing, and variable valve timing technology. A brief description of the working principle of the engine valve train, but also the common faults of the structure of the gas distribution are analyzed. Enable us to further understand the function of the composition and components of automotive valve train as well as the relationship between, and prepared the way for doing the work of testing and maintenance of gas distribution.Key Words：Valve train; Valve; Camshaft; Valve timing; Gas distribution phase.目录目 录1 配气机构的功用12.1 配气机构作用12.2 配气机构具备的性能12.3 配气机构形式12 帕萨特凸轮轴零件分析22.1 凸轮轴的位置22.3 凸轮轴的传动32.4 帕萨特凸轮轴的安装42.5 帕萨特凸轮轴轴向间隙的检查52.6 帕萨特凸轮轴正时调节的检查53 帕萨特液压挺杆123.1 液压挺杆的工作过程123.2 帕萨特液压挺杆的检查133.3 帕萨特液压挺杆的更换134 进排气门174.1 气门的工作条件174.2 气门的结构174.2.1 锥面角度174.2.2 盘部厚度H184.2.3 杆部直径d194.2.4 气门颈部形状194.3 气门间隙204.3.1 气门间隙调整的目的204.4 帕萨特气门杆油封的更换（已安装气缸盖时）215 配气相位(valve timing)225.1 配气相位分析226 配气机构的故障与排除266.1 故障分析266.2 帕萨特故障实例27参 考 文 献30致 谢3133南通职业大学毕业设计（论文）1 配气机构的功用配气机构的性能及其密封性直接影响发动机的充气效率、空燃比，乃至影响发动机的性能。配气机构就像人类的呼吸系统，可想而知，它对整个发动机来讲重要性是不言而喻的，为了更好的去理解发动机的工作过程和工作原理，就应该对其配气机构应有更深一步的学习。论文主要从配气机构的组成、工作原理及分类方面进行层层阐述，后查阅资料及自己在实习过程中遇到的问题加以总结。最后对其估故障的部位进行逐个分析判断直到找到故障所在的部位并对其进行维修。2.1 配气机构作用 配气机构的作用是及时的将可燃混合气吸入气缸和及时的将气缸中的废气排出，以保证发动机的正常工作。配气机构是实现发动机进气过程和排气过程控制机构，它的作用是按照发动机的正常工作次序按时打开和关闭进、排气门，使新鲜空气或可燃混合气进入气缸把燃烧后的废气从气缸内排出。配气机构要有足够的气体流通面积，要保证适时的开启与关闭进排气孔，使废气充分地排出干净，尽可能地吸进新鲜可燃混合气，配气机构要求简单，工作可靠，调整维修方便。2.2 配气机构具备的性能在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气量。2.3 配气机构形式 按照凸轮轴的布置位置分：凸轮轴下置式，凸轮轴中置式，和凸轮轴上置式。 按曲轴和凸轮轴的传动方式分：齿轮传动链条传动和齿带传动三种型式。齿轮传动：传动简单可靠、噪声小，广泛用在下置凸轮轴的传动中。 链传动：用在顶置凸轮轴布置形式中，一般装有导链板和张紧轮等装置。缺点：寿命差，噪声较大，结构质量也较大。齿带传动：广泛用于现代高速轿车用汽油机和柴油机，噪声小、工作可靠、成本低。2 帕萨特凸轮轴零件分析凸轮轴是发动机配气机构的一部分，专门负责驱动气门按时开启和关闭，作用是保证发动机在工作中定时为汽缸吸入新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出汽缸。凸轮轴直接通过摇臂驱动气门，很适用于高转速的轿车发动机，由于转速较高，为保证进排气和传动效率、简化传动机构、降低高转速的振动和噪音，多采用顶置式气门和顶置式凸轮轴，这样，发动机的结构也比较紧凑。但任何事物都有两面性，顶置式凸轮轴的缺点是由于部件的布置设计比较复杂，维修起来也比较麻烦。但衡量利弊，它还是比较适合于轿车。2.1 凸轮轴的位置凸轮轴在以前很长的一段时间里，底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。通常这样的发动机中，气门位于发动机的顶部，即所谓的OHV（OverHeadValve，顶置气门）式发动机。此时通常凸轮轴位于曲轴箱的侧面，通过配气机构（如挺杆、推杆、摇臂等）对气门进行控制。因此底置式凸轮轴一般也叫侧置式凸轮轴。由于在这样的发动机中凸轮轴距离气门较远，而且每个气缸通常只有两个气门，因此转速通常较慢，平顺性不佳，输出功率也比较低。不过这种结构的引擎输出扭矩和低速性能比较出色，结构也比较简单，易于维修。现在大多数量产车的发动机配备的是顶置式凸轮轴。顶置式凸轮轴结构使凸轮轴更加接近气门，减少了底置式凸轮轴由于凸轮轴和气门之间较大的距离而造成的往返动能的浪费。顶置式凸轮轴的发动机由于气门开闭动作比较迅速，因而转速更高，运行的平稳度也比较好。较早出现的顶置式凸轮轴结构的发动机是SOHC（SingleOverHeadCam，顶置单凸轮轴）式发动机。这种发动机在顶部只安装了一根凸轮轴，因此一般每个汽缸只有两到三个气门（进气一到两个，排气一个），高速性能受到了限制。而技术更新一些的则是DOHC式（DoubleOverHeadCam，顶置双凸轮轴）发动机，这种发动机由于配备了两根凸轮轴，每个汽缸可以安装四到五个气门（进气二到三个，排气二个），高速性能得到了显著的提升，不过与此同时低速性能会受到一定的影响，结构也会变得复杂，不易维修。发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于转速较快，每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置，这种装置都适合用凸轮轴的三种安装形式。但是，如果采用下置式或者中置式的凸轮轴，由于气门与凸轮轴的距离较远，需要气门挺杆和挺柱等辅助零件，造成气门传动机件较多，结构复杂，发动机体积大，而且在高速运转下还容易产生噪声，而采用顶置式凸轮轴则可以改变这种现象。所以，现代轿车发动机一般都采用了顶置式凸轮轴，将凸轮轴配置在发动机的上方，缩短了凸轮轴与气门之间的距离，省略了气门的挺杆和挺柱，简化了凸轮轴到气门之间的传动机构，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。2.3 凸轮轴的传动 凸轮轴底置式凸轮轴通常采用星形齿轮组（即所谓的“控制轮”），辊子链或齿条与曲轴相连。为了控制噪声，直径较大的凸轮轴端传动轮通常由塑料或者轻金属制造，而相对直径较小的曲轴端传动轮则大多采用钢材。链条连接也比较多见。这种方式在底置式和顶置式凸轮轴上都可以看到。为了减小噪声（一般是链条在运动中产生的“振摆噪声”），通常还会附带一个液压压紧装置和塑料材质的导轨。顶置式凸轮轴结构中比较多见的是用一个塑料齿条链连接。这个齿条链位于发动机机油腔外，附带有钢质的嵌入部件，通过一个可调的辊子帮助张紧。还有一种结构由于动力在传输过程中损耗过大且过于复杂，现在已经比较少见。这种结构通过一个偏心连杆、星形齿轮组或带中间轴的锥形齿轮组来连接顶置式凸轮轴与曲轴。凸轮轴与曲轴之间的常见传动方式包括齿轮传动、链条传动以及齿形胶带传动。下置凸轮轴和中置凸轮轴与曲轴之间的传动大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般从曲轴到凸轮轴只需要对齿轮传动，如果传动齿轮直径过大，可以再增加个中间惰轮。为了啮合平稳并降低工作噪声，正时齿轮大多采用斜齿轮。链条传动常见于顶置凸轮轴与曲轴之间，但其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来在高转速发动机上广泛使用齿形胶带代替传动链条，但在一些大功率发动机上仍然使用链条传动。齿形胶带具有工作噪声小、工作可靠以及成本低等特点。对于双顶置凸轮轴，一般是排气凸轮轴通过正时齿形胶带或链条由曲轴驱动，进气凸轮轴通过金属链条由排气凸轮轴驱动，或进气凸轮轴和排气凸轮轴均由曲轴通过齿形胶带或链条驱动。安装凸轮轴时，一定要注意凸轮轴带轮或链轮上的正时标记。有些发动机没有明显的正时标记，维修人员可以在拆卸凸轮轴之前标记出曲轴和凸轮轴的准确位置，有些发动机则是需要专用工具才能进行正时的调校。2.4 帕萨特凸轮轴的安装在安装凸轮轴时第1缸的凸轮轴必须朝上，安装轴承盖时从气缸进气侧应能看到轴承盖上的标记。安装颜色标记所对应的驱动链条到两个相2.8凸轮轴的拆卸和安装（1）凸轮轴的拆卸步骤：转动曲轴使凸轮轴正时带位于第1缸的上止点位置，拆下气缸盖罩，旋松张紧轮取下凸轮轴正时带轮上的正时带，将曲轴回转少许。用保持架3036固定住凸轮轴正时带轮，旋松其螺栓，拆下凸轮轴正时带轮。从凸轮轴上拆下半圆键，拆下霍尔传感器的本体及垫片和挡圈。清洁轴承盖上两个箭头对着的凸轮轴驱动链条和链轮并用颜色标记出安装位置。注意链条不能用冲小点、刻槽或其它类似的方法来作标记。将链条张紧器夹持架3366固定住凸轮轴正时调节器和链条张紧器，如图2-86所示。注意不要过度张紧，以免损坏凸轮轴正时调节器。首先拆下进气凸轮轴和排气凸轮轴的轴承盖3和5，再拆下双轴承盖，最后拆下进气凸轮轴和排气凸轮轴链轮侧的两个轴承盖，如图2-87所示。拧下凸轮轴正时调节器以及链条张紧器的固定螺栓。对角交替旋松进气凸轮轴和排气凸轮轴的轴承盖2和4并且拆下。连同凸轮轴正时调节器和链条张紧器及链条张紧器夹持架3366一起，拆下进气凸轮轴和排气凸轮轴。 图2-86 固定凸轮轴正时调节器应的凸轮轴上。 更换凸轮轴正调节器和链条张紧器的橡胶（金属密封垫）并用密封胶轻轻涂抹有阴影线的表面。安装驱动链条之间的凸轮轴正时调节器和链条张紧器。在凸轮轴的运动面注油，将带驱动链条和凸轮轴正时调节器以及链条张紧器的凸轮轴装入气缸盖。拧紧凸轮轴正时调节器和链条张紧器到10Nm。装上进气凸轮轴和排气凸轮轴轴承盖2和4并且对交替以10Nm的力矩拧紧。安装进气凸轮轴和排气凸轮轴链轮一侧的轴承盖。检查凸轮轴正确的位置并以10Nm的力矩拧紧轴承盖。拆下链条张紧器夹持架3366。 用密封胶轻轻涂抹双轴承盖中有阴影的表面，安装轴承盖并以10Nm扭矩旋紧。以同样的方式安装其余的轴承盖。检查凸轮轴彼此之间的位置。接下来的装配大体上按照拆卸相反的顺序进行。2.5 帕萨特凸轮轴轴向间隙的检查测量时，先拆掉液压挺杆、链轮端的轴承盖、凸轮轴带轮端的双列轴承盖，用千分表支架VW387将千分表安装在缸盖上，如图2-62所示。进、排气凸轮轴的轴向间隙最大值为0.20mm。图2-62 检查凸轮轴轴向间隙2.6 帕萨特凸轮轴正时调节的检查凸轮轴的正时调节与负荷和转速有关。借助于凸轮轴正时调节电磁阀通向凸轮轴正时调节器（机械式调节器）上的油压变化，从而调整凸轮轴的正时。（1）触发情况的检查通过最终控制控制诊断来检查凸轮正时调节电磁阀的触发情况。如果电磁阀触发正常，则进行下一步，检查电磁阀。（2）电磁阀的检查测量电磁阀触头之间的电阻，如图2-91所示，正常值应为1018。如果电磁阀没有故障，则进行下一步检查。图2-91 检查电磁阀端子电阻（3）凸轮轴正时调节器功能的检查测试时应保证冷却液温度至少在80以上。测试的仪器必须放置在后座位，否则测试仪器有可能使安全气囊打开而发生意外。接通故障阅读仪V.A.G1551。起动发动机，选择“地址01”发动机电子控制。屏幕显示： 快速数据传输 帮助 功能选择XX按下“读测量数据组”功能键0和8，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 帮助 输入显示组号XXX按下“显示组号26”功能键0，2和6，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 1 2 3 4观察显示区3 中的显示。凸轮轴正时调节器没有被激活，发动机怠速时标准值为：0；从第一档开始快速加速，转速高于4100rpm时凸轮轴正时调节器被激活，其标准值为：1。观察显示区4中的显示，无正时调节的标准值为：-3.03.00KW；有正时调节的标准值为：1.021.00KW。按下键，按0和6-结束输出，并用Q键确认。关闭点火开关。如果显示区4显示的值在标准值范围以外，可能有如下故障：凸轮轴正时调节器电磁阀在机械式凸轮轴正时调节器还没有达到终止位置时关闭了它的油压（例如太紧或局部咬死）。那么需要更换凸轮轴正时调节器。如果仍达不到标准值，则需更换发动机控制单元。（3）凸轮轴正时调节器功能的检查测试时应保证冷却液温度至少在80以上。测试的仪器必须放置在后座位，否则测试仪器有可能使安全气囊打开而发生意外。接通故障阅读仪V.A.G1551。起动发动机，选择“地址01”发动机电子控制。屏幕显示： 快速数据传输 帮助 功能选择XX按下“读测量数据组”功能键0和8，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 帮助 输入显示组号XXX按下“显示组号26”功能键0，2和6，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 1 2 3 4观察显示区3 中的显示。凸轮轴正时调节器没有被激活，发动机怠速时标准值为：0；从第一档开始快速加速，转速高于4100rpm时凸轮轴正时调节器被激活，其标准值为：1。观察显示区4中的显示，无正时调节的标准值为：-3.03.00KW；有正时调节的标准值为：1.021.00KW。按下键，按0和6-结束输出，并用Q键确认。关闭点火开关。如果显示区4显示的值在标准值范围以外，可能有如下故障：凸轮轴正时调节器电磁阀在机械式凸轮轴正时调节器还没有达到终止位置时关闭了它的油压（例如太紧或局部咬死）。那么需要更换凸轮轴正时调节器。如果仍达不到标准值，则需更换发动机控制单元。（3）凸轮轴正时调节器功能的检查测试时应保证冷却液温度至少在80以上。测试的仪器必须放置在后座位，否则测试仪器有可能使安全气囊打开而发生意外。接通故障阅读仪V.A.G1551。起动发动机，选择“地址01”发动机电子控制。屏幕显示： 快速数据传输 帮助 功能选择XX按下“读测量数据组”功能键0和8，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 帮助 输入显示组号XXX按下“显示组号26”功能键0，2和6，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 1 2 3 4观察显示区3 中的显示。凸轮轴正时调节器没有被激活，发动机怠速时标准值为：0；从第一档开始快速加速，转速高于4100rpm时凸轮轴正时调节器被激活，其标准值为：1。观察显示区4中的显示，无正时调节的标准值为：-3.03.00KW；有正时调节的标准值为：1.021.00KW。按下键，按0和6-结束输出，并用Q键确认。关闭点火开关。如果显示区4显示的值在标准值范围以外，可能有如下故障：凸轮轴正时调节器电磁阀在机械式凸轮轴正时调节器还没有达到终止位置时关闭了它的油压（例如太紧或局部咬死）。那么需要更换凸轮轴正时调节器。如果仍达不到标准值，则需更换发动机控制单元。（3）凸轮轴正时调节器功能的检查测试时应保证冷却液温度至少在80以上。测试的仪器必须放置在后座位，否则测试仪器有可能使安全气囊打开而发生意外。接通故障阅读仪V.A.G1551。起动发动机，选择“地址01”发动机电子控制。屏幕显示： 快速数据传输 帮助 功能选择XX按下“读测量数据组”功能键0和8，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 帮助 输入显示组号XXX按下“显示组号26”功能键0，2和6，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 1 2 3 4观察显示区3 中的显示。凸轮轴正时调节器没有被激活，发动机怠速时标准值为：0；从第一档开始快速加速，转速高于4100rpm时凸轮轴正时调节器被激活，其标准值为：1。观察显示区4中的显示，无正时调节的标准值为：-3.03.00KW；有正时调节的标准值为：1.021.00KW。按下键，按0和6-结束输出，并用Q键确认。关闭点火开关。如果显示区4显示的值在标准值范围以外，可能有如下故障：凸轮轴正时调节器电磁阀在机械式凸轮轴正时调节器还没有达到终止位置时关闭了它的油压（例如太紧或局部咬死）。那么需要更换凸轮轴正时调节器。如果仍达不到标准值，则需更换发动机控制单元。（3）凸轮轴正时调节器功能的检查测试时应保证冷却液温度至少在80以上。测试的仪器必须放置在后座位，否则测试仪器有可能使安全气囊打开而发生意外。接通故障阅读仪V.A.G1551。起动发动机，选择“地址01”发动机电子控制。屏幕显示： 快速数据传输 帮助 功能选择XX按下“读测量数据组”功能键0和8，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 帮助 输入显示组号XXX按下“显示组号26”功能键0，2和6，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 1 2 3 4观察显示区3 中的显示。凸轮轴正时调节器没有被激活，发动机怠速时标准值为：0；从第一档开始快速加速，转速高于4100rpm时凸轮轴正时调节器被激活，其标准值为：1。观察显示区4中的显示，无正时调节的标准值为：-3.03.00KW；有正时调节的标准值为：1.021.00KW。按下键，按0和6-结束输出，并用Q键确认。关闭点火开关。如果显示区4显示的值在标准值范围以外，可能有如下故障：凸轮轴正时调节器电磁阀在机械式凸轮轴正时调节器还没有达到终止位置时关闭了它的油压（例如太紧或局部咬死）。那么需要更换凸轮轴正时调节器。如果仍达不到标准值，则需更换发动机控制单元。（3）凸轮轴正时调节器功能的检查测试时应保证冷却液温度至少在80以上。测试的仪器必须放置在后座位，否则测试仪器有可能使安全气囊打开而发生意外。接通故障阅读仪V.A.G1551。起动发动机，选择“地址01”发动机电子控制。屏幕显示： 快速数据传输 帮助 功能选择XX按下“读测量数据组”功能键0和8，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 帮助 输入显示组号XXX按下“显示组号26”功能键0，2和6，并用Q键确认。屏幕显示： 读测量数据组 1 2 3 4观察显示区3 中的显示。凸轮轴正时调节器没有被激活，发动机怠速时标准值为：0；从第一档开始快速加速，转速高于4100rpm时凸轮轴正时调节器被激活，其标准值为：1。观察显示区4中的显示，无正时调节的标准值为：-3.03.00KW；有正时调节的标准值为：1.021.00KW。按下键，按0和6-结束输出，并用Q键确认。关闭点火开关。如果显示区4显示的值在标准值范围以外，可能有如下故障：凸轮轴正时调节器电磁阀在机械式凸轮轴正时调节器还没有达到终止位置时关闭了它的油压（例如太紧或局部咬死）。那么需要更换凸轮轴正时调节器。如果仍达不到标准值，则需更换发动机控制单元。3 帕萨特液压挺杆为了保证气门关闭严密，在气门杆端与气门驱动件（摇臂、挺杆或凸轮）之间留有适当的间隙，称为气门间隙。气门间隙在热车时比较小，在冷车时比较大，这是因为发动机运行时，气门杆因温度升高而膨胀伸长，导致间隙缩小。若气门间隙调整不当就会使发动机运行不正常，过大会影响气门的开启量，气门升程减少引起进气不足，排气不彻底；过小会引起气门关闭不严引起漏气，造成动力下降。为了避免气门间隙调整不当引起的麻烦，一般高速发动机上都使用可自行调整气门间隙的液力挺杆。挺杆的一端与凸轮接触，另一端与气门接触，它的作用是将凸轮的推力传给气门。旧式发动机上的挺杆一端装有调整螺钉和锁紧螺母，用于调整气门间隙，而液力挺杆省略了调整螺钉和锁紧螺母，用液力调节代替了这些刚性零件的作用。液力挺杆时刻与凸轮轴接触，无间隙运行。挺杆内部则运用液力来达到间隙调节的作用。液力挺杆主要由柱塞、单向阀和单向阀弹簧等组成，利用单向阀的作用储存或释放机油，通过改变挺杆体腔内的机油压力就可以改变液力挺杆的工作长度，从而起到自动调整气门间隙的作用。3.1 液压挺杆的工作过程发动机工作时，当气门关闭，机油经挺杆体和柱塞的孔道进入柱塞腔，推开单向阀直入挺杆体腔，柱塞便在挺杆体腔的油压及弹簧的作用下上升，压紧气门推杆。此时柱塞的上升力不足以克服气门弹簧的张力，气门不会被打开而仅是消除了整个气门机构中的间隙。此时挺杆体腔已充满油，单向阀在油压及弹簧的作用下关闭，切断了油路。当凸轮转到工作面时挺杆上升，气门弹簧张力通过气门推杆作用在柱塞上，但此时单向阀巳关闭使油液无法溢出，而油液具有的不可压缩性使得挺杆象一个整体一样推动着气门开启。在此过程中，由于挺杆体腔油压很高，有少许油液通过挺杆体与柱塞的间隙处泄漏出去而使挺杆工作长度“缩短”。当凸轮转过工作面时挺杆下降，气门关闭，挺杆体腔内的油压也随之下降，于是主油道的机油又再次推开单向阀注入挺杆体腔内，补充油液，重复循环以上动作。通过挺杆体腔内的油液泄漏及补充，不断自动调节挺杆的工作长度，从而保持气门工作正常而整个机构又没有间隙存在，减少了零件之间的冲击和噪声，消除了旧款发动机气门间隙的弊病。同时，采用液力挺杆可以将凸轮轴轮廓做得更徒一点，令气门开启与关闭得更快，更加符合现代高速发动机的要求。3.2 帕萨特液压挺杆的检查发动机起动时，不规则气门噪音属正常现象。起动发动机，运转至冷却液大约80。将转速提高至的2500rmin，运转2min（如需要，进行道路试验）。 若不规则气门噪音消失后，短期内再次出现则须更换机油安全阀，安全阀位于机油滤清器支座内。若液压挺杆仍有噪音，则检查是否有损坏的挺杆。 （1）液压挺杆的检查。拆卸气缸盖罩、用曲轴正时带轮的中心紧固螺栓顺时针转动曲轴，直至待查挺杆的凸轮朝上，测定凸轮与挺杆的间隙。如图2-63所示，用一楔形木棒或塑料棒压下挺杆，若凸轮与挺杆间可插入0.20mm的厚薄规，则须更换挺杆。图2-63 检查凸轮与挺杆间的间隙3.3 帕萨特液压挺杆的更换 （1）液压挺杆的拆卸步骤： 拆下多楔带及张紧装置、再拆下正时带上护罩。 沿曲轴旋转方向通过曲轴带轮中心螺栓将曲轴盘至1缸上止点标记处。拆卸气缸盖罩，松开张紧装置，从凸轮轴带轮上拆下正时带。用专用工具3036松开凸轮轴链轮，拉出凸轮轴链轮。拆卸霍尔传感器壳体，从霍尔传感器上拆下转子。用传动链张紧器3366的定位器固定住液压传动链张紧装置，如图l-64所示。注意定位器不要拧得过紧，否则可能损坏液压传动链张紧装置。图2-64 固定液压传动链张紧装置清洗面对轴承盖链条及凸轮轴链轮，并用彩色标出安装位置，如图2-65所示。注意不可用中心冲头在链条上打标记或切口。两箭头的距离（即彩色标记间的距离）为16个链辊（从豁口旁的进气凸轮轴链轮的链辊开始计）。图2-65 链条及凸轮轴的安装位置首先拆卸进、排气凸轮轴的第3和第5道轴承盖（如图2-66所示），再拆卸双列轴承盖。然后拆卸相邻进、排气凸轮轴链轮的两个轴承盖，拧下液压传动链张紧装置紧固螺栓。分几步按对角线方向拆下进排气凸轮轴的第2和4道轴承盖紧固螺栓，然后拆下轴承盖。图2-66 拆卸轴承盖拆下进、排气凸轮轴及传动链张紧装置，取出液压挺杆。 （2）液压挺杆的安装步骤：按彩色标记将链条装到两凸轮轴上，两箭头间的距离（即彩色标记间的距离）为16个链辊。更换传动链张紧装置的橡胶和金属衬垫，并在阴影区域涂上一层薄薄的D454 30002密封剂，如图2-67所示。图2-67 更换传动链张紧装置橡胶和金属衬垫将传动链张紧装置插入链条，用机油润滑两凸轮轴的工作面，将凸轮轴连带链条及张紧装置一起装到缸盖上，拧紧张紧装置的连接件（注意定位套筒的位置）。分几步按对角线方向拧紧进、排气凸轮轴的第2和4道轴承盖（注意定位套筒的位置）。安装相邻进、排气凸轮轴链轮的两个轴承盖。 检查凸轮轴位置是否正确，然后拧紧轴承盖（注意定位套筒位置）。拆卸链条张紧器3366的定位器。在双列轴承盖阴影区域涂上一层薄薄的D454 300 02密封剂（如图 1-68所示），然后装上轴承盖（注意定位套筒位置）。安装剩余轴承盖（注意定位套筒的位置），安装新的进排气凸轮轴油封，安装凸轮轴正时带轮。检查安装位置，凸轮轴正时带轮的窄幅板朝外（如图2-69箭头所示），须可见1缸上止点标记。安装凸轮轴正时带轮紧固螺栓（用定位器3036固定）。 图2-68 双列轴承 图2-69 检查凸轮轴正时带轮 将霍尔传感器转子的凸起卡入进气凸轮轴的豁口，装上垫圈（锥面朝外），安装霍尔传感器壳体。安装气缸盖罩，将凸轮轴皮带轮上的标记对准气缸盖上的标记，将扭转减振器上的标记对准正时带护罩的标记。转动凸轮轴时曲轴不得处于上止点，否则气门可能碰撞活塞，导致损坏。4 进排气门4.1 气门的工作条件在汽油机中，进气门温度为300500，排气门温度为600800，甚至更高，尤其排气门刚刚开启时，气缸内压力较高，气门开度还小，高温燃烧气体以很高的速度（可达600m/s）经气门座和气门缝隙排出，使气门强烈地受热和腐蚀。看到，排气门头顶面中心处、背面与杆部相交处的温度最高，后者是由于高速排气的的冲刷造成的。气门所受热量中大约有76是经气门座散走的，其余24是经气门杆部和导管传走的。从气门冷却角度来说，必须保持气门与气门座的锥面间接触良好并保持密封，否则，锥面就会由散热通道变成受热表面了。气门以很高的频率开启和关闭时，气门杆和气门导管之间有摩擦。气门在工作时要承受落座冲击载荷及燃气压力给予的静负荷，这种静负荷一般约为0.5MPa，冲击负荷一般约为1.2MPa。4.2 气门的结构气门属配气机构的关键基础件,如图1 所示其主要结包括盘外圆、盘锥面、盘部厚度、颈部、杆部及锁夹槽等部分。4.2.1 锥面角度气门头部的密封锥面有30和45两种,较大锥角可提高气门头部边缘的刚度,保证气门锥面与底座良好的自动对中作用和密封面的较大比压,利于辗压积炭。大多数气门设计都采用45锥面角,实践证明,45锥面角不但能提供良好的密封性,而且能够满足气门座合的耐磨性要求。锥面积炭比较厚的柴油机,一般都用45锥面角,由此可以获得较好的座合和较高的座合压力而不必减少密封面积,这样积炭就容易被压扁或擦掉。气门与气门座合面宽度约为1. 53. 0mm ,气门座圈的锥角应比气门密封锥面略大0. 51（如图2）,这可形成一条较窄的座合面密封带,提高座合压力,限制积炭层厚度,改善热传导。气门锥面宽度一般为盘外圆的0.050.12 倍,即：（0.050.12）=37.2mm。取4mm。4.2.2 盘部厚度H为保证气门头部有足够的刚性和尽可能轻的质量,在设计中应合理选取盘厚H 尺寸,据资料表明,本设计中的爆发压力为7.6MPa,气门盘直部厚度H 为其径的0.1 倍即可满足刚度要求。即H=0.1=6mm。3.4、颈部过渡锥角和过渡半径R气门颈部过渡锥角和过渡半径R 的大小对气流有很大的影响,锥角应保证气流的圆滑过渡,但更重要的是能够保证气门颈部表面各处的应力分布均匀。一般来说,排气门的过渡锥角及过渡半径R 比进气门要大些。R 尺寸按（0.20.5）计算，值一般为1530,另外在均布压力作用下,气门头的变形主要发生在盘外缘,在H 一定情况下,气门头的刚性主要取决于和R 的大小。R=（0.20.5）=1230mm,进气门取R=24mm，排气门取R=20mm。 取，排气门取4.2.3 杆部直径d气门杆部直径主要是根据排气门的耐久性要求确定,进气门头部直径与杆部直径的比值一般为(4. 55. 5) 1 ,为方便气缸盖加工,进排气门导管直径一般是相同的,进排气门也通常采用相同的杆部公称尺寸,在实际设计中气门直径一般按7、8、9、9. 5、10 、11 、12 等选取。常用的气门杆部与导管的配合间隙：进气门为0.04 0.08mm ,排气门为0. 050. 09mm ,由于气门与导管之间的间隙将影响气门杆与气门头圆滑过渡处的气门强度,因此最小间隙应选择为使气门杆在导管中没有卡住的危险,气门杆与导管之间的间隙,应使之在最高工作温度下,能够保留润滑油膜,间隙增大促使气门杆部温度提高和积炭,这些都会使润滑效果下降,并导致气门杆部的擦伤与磨损。设计中取d=12mm。4.2.4 气门颈部形状锁夹槽在气门杆端部,自摇臂传来的偏心压力和气门与摇臂的摩擦力使气门杆部产生弯曲应力,惯性载荷与气门弹簧力叠加的作用加上气体压力,容易造成气门锁夹槽薄弱断面处疲劳强度储备不足。气门锁夹槽的设计方式有锥槽、方槽和圆弧槽三种(如图4 所示) 。其中圆弧槽又可分为单道、双道及多道圆弧槽,单道圆弧槽的结构形式实际上可适用于任何杆径的气门,这种设计与锥槽和方槽相比的主要优点是圆弧槽减少了缺口敏感性;双道槽的圆弧形面具有较低的缺口敏感性,而且两槽能产生附加的抗剪切力;多道槽(3 4 道) 设计形式除具有双道圆弧槽的优点外,还便于在装配时使锁夹和锁夹槽相互对接,而不单是用于夹紧气门杆,这种锁夹装置靠槽与锁夹的凹、凸缘之间的接触面来支撑气门,使气门处于旋转的自由状态,而不受锁夹和锁帽组装的制约,这类锁夹要表面淬硬,而且气门杆的锁夹槽表面也要完全淬硬,以保证锁夹槽与锁夹的凹、凸缘接触面的耐磨性要求。对于有些机型,有时在气门杆靠近锁夹槽处车出一道环槽,安装弹簧卡圈,当气门杆自锁夹槽处断裂时,卡圈被气门导管挡住,气门不致掉入气缸中。卡圈凹槽的位置应能保证气门的下落量只比气门最大升程大12mm 即可。4.3 气门间隙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，作用是给热膨胀留有余地保证气门密封。不同机型，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0.30.35mm。间隙过大：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。间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，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。采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。如帕萨特、poolo、宝马等4.3.1 气门间隙调整的目的气门间隙的大小对发动机各方面的性能影响极大：间隙过小，发动机在热态下由于气门杆膨胀可能会造成气门漏气，导致功率下降，甚至烧坏气门；间隙过大，传动零件之间以及气门与气门座之间容易产生冲撞，同时使气门开启的持续时间减少，进气和排气不充分，也会直接影响发动机的正常工作。因此，为了保证发动机的正常工作，必须调整好气门间隙。4.4 帕萨特气门杆油封的更换（已安装气缸盖时）1 气门杆油封的拆卸步骤： 拆卸凸轮轴和液压挺杆，并将其面朝下存放，操作时须注意挺杆不可互换。用火花塞扳手3122B拆卸火花塞，将相应气缸的活塞调至上止点，将压力软管VW6533拧入火花塞螺纹孔内。 用螺栓将弹簧压缩工具3362装到缸盖上，如图2-70所示。将相关气门调至正确位置，再将压力软管连接到空压机上（空气压力至少600kPa）。用螺纹芯棒及止推件向下压气门弹簧，拆下弹簧。 可轻敲气门弹簧座拆下气门锁块。用工具3364拉出气门杆油封，如图2-71所示。 图2-70 拆卸气门弹簧 图2-71 拆卸气门杆油封 （2）气门杆油封的安装。将塑料套（图2-72中A）装到气门杆上，以防损坏新的气门杆油封。在油封唇口轻涂一层机油。将油封（图2-72中B）装到工具3365上，然后慢慢推到气门导管上。 特别提醒：安装进、排气门前，须在气门杆上涂一层机油。 图2-72 安装气门杆油封2 气门导管的检查与更换1）气门导管的检查。将气门插入导管内，直至气门杆端部与导管端面平齐。因气门杆直径略有不同，进、排气门应装入各自的导管内，如图2-73所示，晃动气门头部测量进、排气门与导管的间隙，其磨损极限均为0.80mm。如果所测值超过磨损极限，应换上新气门再次测量。如果还超差，则须更换气门导管。5 配气相位(valve timing)配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示-配气相位图。5.1 配气相位分析（1）理论上讲进、压、功、排各占180，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180。但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的要求。原因： 气门的开、闭有个过程开启 总是 由小大关闭 总是 由大小 气体惯性的影响随着活塞的运动同样造成进气不足、排气不净 发动机速度的要求实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短。当转速为5600转分时，一个行程只有60/（56002）=0.0054s，就是转速为1500r/min，一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气不足，排气不净。 可见，理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求，那么，实际的配气相位又是怎样满足这个要求的呢？下面我们就进行分析。（2）实际为了便进气充足，排气干净，除了从结构上进行改进外（如增大进、排气管道），还可以从配气相位上想点办法，气门能否早开晚闭，延长进、排气时间呢？ 气门早开晚闭的可能 从示功图中可以看出，活塞到达进气下止点时，由于进气吸力的存在，气缸内气体压力仍然低于大气压，在大气压的作用下仍能进气；另外，此时进气流还有较大的惯性。由此可见，进气门晚关可以增加进气量。进气门早开，可使进气一开始就有一个较大的通道面积，可增加进气量。在作功行程快要结束时，排气门打开，可以利用作功的余压使废气高速冲出气缸，排气量约占50%。排气门早开，势必造成功率损失，但因气压低，损失并不大，而早开可以减少排气所消耗的功,又有利于废气的排出，所以总功率仍是提高的。 从示功图上还可以看出，活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界大气压，加之排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得更净一些。由此可见，气门具有早开晚关的可能，那么气门早开晚关对发动机实际工作又有什么好处呢？进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。 气门重叠由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角。在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这是因为：进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门排出；进气门附近有降压作用，有利于进气。 进、排气门的实际开闭时刻和延续时间实际进气时刻和延续时间：在排气行程接近终了时，活塞到达上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度，进气门便开始开启，进气行程直到活塞越过下止点后时，进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角180+。 进气提前角一般=1030 进气延迟角一般=4080所以进气过程曲轴转角为230290实际排气时刻和延续时间：同样，作功行程接近终了时，活塞在下止点前排气门便开始开启，提前开启的角度一般为4080，活塞越过下止点后角排气门关闭，一般为1030，整个排气过程相当曲轴转角180+。 - 排气提前角一般=4080 - 进气延迟角一般=1030所以排气过程曲轴转角为230290气门重叠角+=2060从上面的分析，可以看出实际配气相位和理论配气相位相差很大，实际配气相位，气门要早开晚关，主要是为了满足进气充足，排气干净的要求。但实际中，究竟气门什么时候开？什么时候关最好呢？这主要根据各种车型，经过实验的方法确定，由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证。 6 配气机构的故障与排除 6.1 故障分析 (1) 气缸体密封不严 如前所述，ANQ发动机的缸体是由上、下两部分组成，加上缸盖、油底壳，整个缸体共三道密封衬垫，其中以气缸衬垫和上、下缸体间衬垫尤为重要，若密封不严，将容易引起下列故障： 1.发动机不起动，排气冒白烟。 2.发动机运转不正常，功率不足。 3.发动机过热。 4.油耗高。 发现上述现象后，应对气缸盖、气缸体螺栓的拧紧力矩进行检查，并重新按紧固顺序和要求进行紧固。如故障