第三章配气机构的构造与维修

第三章配气机构的构造与维修第一节概述,功用：按发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时开启和关闭每个气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。对配气机构的要求：减小进气和排气的阻力；使进气和排气都尽可能充分和完善。,桑塔纳发动机配气机构,一、气门式配气机构的布置与传动1、组成：由气门组和气门传动组组成。2、分类：按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置按凸轮轴布置的形式：下置、中置、上置按凸轮轴传动的形式：齿轮传动、链传动、齿形带传动按每缸气门数及其排列方式：二气门、三气门、四气门、五气门气门间隙：是指气门组与气门传动组之间所留有的适当的间隙。,(一)气门布置的型式气门顶置、气门侧置。气门顶置式应用最为广泛。,（二）凸轮轴布置的型式下置、中置、上置。下图为中置式,凸轮轴上置式的配气机构,（三）凸轮轴传动的方式齿轮传动、链传动、齿形带传动,发动机配气机构传动布置图,凸轮轴直接驱动气门的发动机,汽油机凸轮轴的链传动装置,一汽奥迪100轿车齿形带传动,（四）每缸气门数及其排列方式,多气门机构布置对比,五气门发动机燃烧室断面和气门布置,每缸四气门的布置及其驱动,二、配气相位1、配气相位：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。配气相位图：用曲轴转角的环形图来表示的配气相位。2、配气相位对发动机工作的影响：影响发动机的动力性、功率。配气相位对发动机工作的要求：延长进、排气时间。进气门早开晚关，排气门早开晚关。,3、配气相位角：进气提前角：一般为：10-30进气迟后角：一般为：40-80进气持续角：进气门开启持续时间的曲轴转角。180+排气提前角：一般为：40-80排气迟后角：一般为：10-30排气持续角：排气门开启持续时间的曲轴转角。180+气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现象。气门重叠角：+气门重叠时的曲轴转角。,配气相位表示法,配气相位图,三、配气机构的零件和组件（一）、气门组组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片。要求：气门头部与气门座贴合严密；气门导管与气门杆上下运动有良好的导向；气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直；气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性。,1、气门组成：头部和杆部。功用：头部是用来密封气缸的进、排气通道；杆部是用来为气门的运动导向。工作条件：受高温、气体压力、气门弹簧力以及传动零件惯性力的作用。材料：进气门：中碳合金钢、耐热合金钢；排气门：耐热合金钢；形状、结构：气门头顶面：平顶、球面顶、喇叭顶。平顶：机构简单、制造方便。目前使用最多。球面顶：强度高、排气阻力小、废气的清除效果好。用于排气门。喇叭顶：进气阻力小、顶部受热面积大。用于进气门。,气门头部的机构型式,气门锥角：气门头部与气门座接触的平面，和气门顶平面的夹角。一般为45。气门头部与气门座之间的密封锥面在装配前，必须相互研磨，以保证良好的配合。,2、气门座：一般在气缸盖上直接镗出。功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。工作条件：高温、磨损严重。类型：直接镗出（进气门座）、镶嵌式（排气门和铝合金发动机的进、排气门座）。,3、气门导管功用：导向作用、导热作用。工作条件：高温、磨损严重。材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。,4、气门弹簧功用：克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，保证气门及时落座并紧紧贴合。形状：圆柱形螺旋弹簧。材料：高碳锰钢、硌钒钢。防止共振：提高气门弹簧的刚度；采用不等螺距的圆柱弹簧；采用双气门弹簧。气门旋转机构：低摩擦型自由旋转机构；强制旋转机构。,气门弹簧,（二）、气门传动组组成：凸轮轴、正时齿轮、挺柱、导管、推杆、摇臂及摇臂轴。功用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。1、凸轮轴组成：个缸的进、排气门凸轮及驱动汽油泵的偏心轮、驱动配电盘的齿轮。功用：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。材料：优质钢模锻、合金铸铁、球墨铸铁。同一气缸的进排气凸轮的相对转角位置是与既定的配气相位相适应的。,四缸四冲程汽油机凸轮轴,六缸四冲程汽油机凸轮轴,驱动：用曲轴通过一对正时齿轮驱动。在装配曲轴与凸轮轴时必须将正时记号对正。,2、挺柱功用：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。结构形式：筒式、滚轮式。材料：镍硌合金、冷激合金铸铁。,可拆式挺柱导向体,3、液力挺柱组成：挺柱体、卡簧、球座、柱塞、单向阀架、柱塞弹簧、单向阀碟形弹簧等。工作原理：当凸轮转到工作面使挺柱上推时，挺柱想一个刚体一样推动气门开启；当凸轮转到非工作面，解除了对推杆的推力，向挺杆体腔内油压降低。若气门、推杆受热膨胀，挺柱回落后向挺柱体腔内的补油过程便会减少补油量或使挺柱体腔内的油液从柱塞与挺柱体间隙中泄漏一部分。特点：可消除配气机构中间隙，减小个零件的冲击载荷和噪声，同时凸轮轮廓可设计得比较陡些，使气门开启和关闭更快，以减少进排气阻力，改善发动机的换气，提高发动机的性能，特别是高速。,液力挺柱,一汽奥迪发动机液力挺柱,4、推杆功用：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂。材料：硬铝、钢。结构：实心推杆、硬铝棒、钢管。图3-33,5、摇臂功用：将推杆和凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆以推开气门。工作过程：实际是一个双臂杠杆。图3-35。,摇臂支架,无噪声摇臂（1）,无噪声摇臂（2）,请大家说说配气机构的工作原理,第三节发动机密封性检测,为什么要进行发动机密封性的检测?汽车发动机密封性是由活塞组、气门与气门座以及汽缸盖、汽缸体、汽缸垫零件保证的。发动机在长期的使用过程中，零件的磨损、烧蚀、翘曲等将使漏气量增加，密封性下降，从而导致发动机功率下降，油耗增加。因此，为了保证发动机的正常的工作状况,保证其动力性和技术性,必须进行发送机的密封性的检测.气缸密封性是表征发动机技术状况的重要指标。,气缸密封性的检测项目,气缸压缩压力曲轴箱窜气量气缸漏气量进气歧管真空度,一.气缸压缩压力的检测,气缸压力表是检测气缸压缩压力的一种专用压力表，它一般由压力表头、导管、单向阀和接头等组成。1、检测方法：将发动机运转至正常工作温度（水温80C90C）后熄火进行。汽油机需要拆除全部火花塞，将节气门和阻风门全开；柴油机需要拆除全部喷油器。然后把气缸压力表的锥形橡皮头压紧在火花塞（喷油器）孔上用起动机转动曲轴35s（转速应符合原厂规定）。待压力表指针指示并保持最大压力后停止转动，记录压力表指示的读数。按下单向阀按钮使压力表指针回零。按上述方法依次进行测量，每缸测量次数不少于二次，取平均值。,2、诊断标准以发动机处在海平面为准，汽油机的气缸压缩压力应符合原厂规定的范围或不低于原厂规定的标准值的10%；柴油机的气缸压缩压力应符合原厂规定的范围或不低于原厂规定的标准值的20%。为保证发动机运转平稳，各缸的压力差：汽油机应不超过其平均值的10%；柴油机应不超过其平均值的8%。,3、结果分析当测得的气缸压缩压力不符合标准要求时，可根据测量结果分析其原因。如果测得的气缸压缩压力超过原厂规定，其原因一般为燃烧室内积炭过多、气缸衬垫过薄或缸体与缸盖结合平面经多次修理磨削过甚所至。如果测得的气缸压缩压力低于原厂规定时，可向该缸火花塞（喷油器）孔内注入20ml30ml新机油后再测量。,如果：1、第二次测出的压力比第一次高，接近标准压力，表明是气缸、活塞环、活塞磨损过大或活塞环对口、卡死、断裂及缸壁拉伤等原因造成气缸不密封。2、第二次测出的压力与第一次基本相同，即仍比标准压力