发动机项目四配气机构拆装

1、工作任务四 配气机构的拆装任务描述： 根据客户描述汽车在运行中发现，发动机汽缸盖罩内有响声， 并且越来越大，初步判断为配气机构响声，经停车拆检，气门摇臂上几乎无油 润滑。任务分析： 根据该车产生的故障现象，判断故障原因为向气门摇臂供油 的油道堵塞，气门摇臂与气门头处形成了干磨，出现的响声。维持必须进行 （ 1） 清洗油道并更换机油； （2）将正时齿轮塞打开拆下凸轮轴，更换新套。解决上 述问题，必须了解配气机构的拆装工艺。学习任务：1、了解配气机构基本知识。2、掌握配气机构的拆装方法。3、了解配气相位与气门间隙的调整方法。信息收集：一、基本知识目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。其功用是

2、根据发动机的 工作顺序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混 合气（汽油机）或空气（柴油机 ）准时进入气缸，废气得以及时排出气缸。进入气缸内的新鲜可燃混合气或空气 （也称进气量 ）对发动机性能的影响很 大。进气量越多，发动机的有效功率和转矩越大。因此，配气机构首先要保证 进气充分，进气量尽可能多。同时，废气要排除干净，因为气缸内残留的废气 越多，进气量将会越少。其次，配气机构的运动件应该具有较小的质量和较大 的刚度，以使配气机构具有良好的动力特性。1、配气机构的组成与形式 配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成则与气门的位 置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等

3、有关。现代汽车发动机采用顶置气门式配 气机构，即进、排气门置于气缸盖内 .倒挂在气缸顶上。 凸轮轴的位置有下置式、 中置式和上置式 3 种。图4-2气门组1 ）气门组气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁片和油封等，如图4-2所示。a.气门气门的功用是分别用来开关进、排气通道。气门由头部和杆部两部分组成，如图4-3所示。气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45。，进气门锥角也有30°的，气门边缘应保持一定的厚度，一般为 13mm以防工作 中冲击损坏和被高温烧蚀。'【门卡I耳图4-3气门结构图4-4气门锥角气门密封锥面与气门座配对研磨。多少发动机进气门头

4、部直径比排气门大，两气门一样大时，排气门有记号。b 气门导管1 气门导管的功用气门导管的主要功用是为气门运动导向，以保证气门上下 运动时不发生径向摆动而准确落座，同时起导热作用。2.气门杆与气门导管孔的配合间隙必须适当，一般为0.05 0.12mm间隙过大，导向不好，散热不良；而间隙过小，热状态下可能卡死导菴；2-卡环；3弓门座廉图4-6气门座圈图4-5气门导管C.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气门座与气门头部密封锥面配合对气缸起密封作用，同时气门头部的热量亦经过气门座外传，起到对气门散热的作用。气门座可以在气缸盖或气缸体上直接镗出；也可以单独制成气门座圈，镶嵌在气缸

5、盖或气缸体上。气门座圈用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成。d.气门弹簧图4-7气门弹簧气门弹簧的功用是使气门与气门座紧密 贴合，克服气门和气门驱动件所产生的惯性 力的干扰，避免各零件彼此脱离而破坏配气 机构的正常工作。-多为圆柱形螺旋弹簧。气门弹簧多采用优质弹簧钢丝绕制而戚，并经热处理其一端支承在气缸盖的相应凹槽内，另一端压在气门弹簧座圈上2）气门传动组图4-8气门传动组气门传动组的主要机件有凸轮轴及 其驱动装置、挺柱、推杆、摇臂及摇臂轴 等。其功用是使进、排气门按配气相位规 定的时刻开闭，且保证有足够的升程。a.凸轮轴凸轮轴是气门传动组中最主要的零件。其功用是用来驱动并控制各缸气门 的开启和关闭

6、，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。下置凸轮轴式发动机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器等。凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部凸魏岫轴颈.I分组成。对下置式凸轮轴配气机构发动机来说，凸轮轴上还设有螺旋齿轮和偏心轮，用来驱动膜片式汽油泵、机油泵和分电器。凸轮轴的前端通过 键装有凸轮轴正时齿轮或链轮及同步齿形带轮。图4-9 凸轮轴结构b.挺柱挺柱的功用是将凸轮轴旋转时产生的推力传给推杆或气门，并承受凸轮轴 旋转时施加的侧向力。有普通挺柱和液压挺柱两种。杯愿平面梃桂听孑能平面費柱吊杆形平面探柱率子带擁柱图4-10机械挺柱图4-11液压挺柱推什I上测*; ?杆翼；卞端头C推杆推杆

7、位于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇 臂。主要应用于凸轮轴中置或下置式配气机构中。在凸轮轴下置式配气机构中，推杆是一个细 长杆件，传递的力很大，所以极易弯曲。如图3.26 所示，因此，要求推杆有较好的纵向稳定性和较 大的刚度。在动负荷大的发动机中，推杆应尽量 做得短些。图4-12推杆d 摇臂组件摇臂组件主要有摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座、气门间隙调整螺钉等零件组 成，摇臂的功用是将凸轮或推杆传来的力改变方向后传给气门，使其开启。摇臂装在摇臂轴上，它是一个两臂不等长的双臂杠杆，长臂一端用来推动气门。摇臂通过摇臂轴支座装在气缸盖上。 摇臂上有油道，摇臂轴的中间是空的, 兼起油道的

8、作用，通过支座油道与气缸盖上的油道相通。图4-13摇臂组件2、配气相位及气门间隙(1)配气相位配气相位是指进、排气门的开闭时刻和开启的持续时间，通常用曲轴转角来表示。配气相位常用环形图来表示，称配气相位图，如图4-14所示图4-14配气相位图a. 进气门的配气相位1）进气提前角和迟后角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。从进气 门开始开启到上止点所对应的曲轴转角a称为进气提前角，a般为10° 30°经过进气行程直到活塞越过下止点一定时间后，进气门才关闭。从下止点到进 气门关闭所对应的曲轴转角B称为进气迟后角，3一般为40° 80°。

9、可见，整个进气过程持续的时间（持续角）相当于曲轴转角为 a十180°十B。2）进气门早开和迟关的目的进气门早开，贝活塞到达上止点开始向下止点运动时，进气门已有一定开 度，使新鲜气体顺利进入气缸。进气门迟关可充分利用气流的惯性和缸内外的 压力差继续进气，加上进气门早开和迟关增加了进气时间。可见，进气门早开、 迟关能增加气缸的充气量。b. 排气门的配气相位1）排气提前角和迟后角在做功行程的后期，活塞到达下止点之前，排气 门便开始开启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角丫称为排气提前 角，丫一般为40 ° 80。经过排气行程直到活塞越过上止点一定时间后，排 气门才关闭。从上

10、止点到排气门关闭所对应的曲轴转角S称为排气迟后角，3 一般为 10° 30°。可见，整个排气过程持续的时间 （持续角）相当于曲轴转角为 丫十 180。十 3。2）排气门早开和迟关的目的 排气门早开，使废气能利用自身压力迅速、自由地排出气缸，减小排气行 程活塞上行的阻力，可缩短废气在气缸内的停留时间，防止发动机过热。排气 门迟关，可利用废气压力和废气流的惯性继续排气，加上排气门早开和迟关延 长了排气时间。所以，排气门早开、迟关可以使气缸内的废气排除得更为干净。c. 气门重叠与气门重叠角 由于进气门早开和排气门迟关，出现了在上止点附近的一段时间内进气门 和排气门同时开启的现象，

11、这种现象称为气门重叠。对应的曲轴转角（a十3） 称为气门重叠角。气门重叠现象是不可避免的。由于新鲜气流和废气气流都有各自的流动惯 性，在短时间内不会改变流向，只要角度选择合适，就不会出现废气倒流进气 道和新鲜气体随废气一起排出的现象。相反，进入气缸内部的新鲜气体可增加 气缸内的气体压力，有利于废气的排出。（2） 气门间隙发动机工作时， 气门将因温度升高而膨胀， 如果气门及其传动件之间在冷态 时无间隙或间隙过小，则在热态时气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关 闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中漏气 . 而使功率下降，严重时甚至不易 起动。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配（气门完全关闭

12、） 时，在气门与其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙通常 称为气门间隙。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，进气门间图4-15气门间隙隙为0. 25 0. 35mm.排气 门间隙为0. 30 0.35mm。表4 -1列出了几种国产发动机的气门间隙。在使用和维 修中，必须将气门间隙调整 到合乎标准值范围。表4 -1型号气门间隙进气门排气门富康TU32K0.20 士 0.05（冷）0.40 土 0.05（冷）北京现代伊兰特 G4GB( 1.8L)0.20（冷）0.28（冷）广州本田飞度 L13A3 (l .3L)O.150.19C 冷）0.260.30

13、（冷）马自达60.220.28（冷）0.270.33（冷）6BTA5.90.25（冷）0.51（冷）依维柯8140.27S0.50 士 0.05（冷）0.50 士 0.05（冷）对采用液压挺柱的发动机，由于挺柱的长度能自动变化，以随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙，如奥迪、上海别克、广州本田雅阁和桑塔纳等轿车的发动机。不同型号的发动机，气门间隙的部位和大小不同。采用液压挺柱的配气机构不需要预留气门间隙，故不需要调整气门间隙。二、配气机构的拆装以丰田8A发动机双顶置凸轮轴配气机构为例配气机构拆卸1. 凸轮轴的拆卸1）将发动机放在旋转台架上。2）各缸咼压线，拆卸汽缸盖罩3）拆卸正时齿形带

14、防护罩4）转动曲轴使凸轮轴正时齿形带轮位于第一缸上止点标记。凸轮轴正时齿形带轮上的标记 必须对准，如 图4-16所示轮5）转动曲轴到第一缸上止点 标记。6）松开半自动张紧轮，从凸 轮轴正时齿形带轮上拆下正时齿形 带。如图4-17所示8）拆下凸轮轴正时齿形带图4-16第一缸上止点位置正时齿形带轮标记9）从凸轮轴上取下半圆键。10）先拆下排气凸轮轴轴第1、3、5号轴承盖，然后对角交替松开第 2、图4-17松开半自动张紧轮图4-18先拆下凸轮轴承盖4号轴承盖。 然后用相同的方法拆下进气凸轮轴的轴承盖。如图4-1811）取下凸轮轴。2 拆下液力挺柱按拆卸配气机构的顺序拆下液力挺柱，将其顺序放置不可互换

15、，且使工作 面向下。图4-19气门组拆卸3、拆下气门组件1）用气门弹簧拆卸钳，压紧气门弹簧。如图3.82）取出气门锁片3）移开气门弹簧拆卸钳，取 下气门弹簧座和气门弹簧4）取出气门，并做好记号。按顺序排好配气机构安装1 安装气门按照与拆卸相反的顺序安装气门，但应注意以下事项。1）在安装气门之前，更换气门油封需要在气门杆部涂上一层机油。2）安装气门时，要注意气门的记号，各缸的气门不可互换。3）按顺序装回气门，气门弹簧，气门弹簧座。4）用气门弹簧拆卸钳，压紧气门弹簧，装上气门锁片。4.液力挺柱的安装，液力挺柱必须整套更换，不能进行调整或维修。2 .凸轮轴的安装安装凸轮轴前应更换凸轮轴油封。安装凸轮

16、轴时，第一缸的凸轮必须朝上， 安装轴承盖时要保证孔的上下部分对准。1）润滑凸轮轴轴承表面。2）按照凸轮轴上的正时记号对号正时3）交替对角拧紧2、4号排气凸轮轴轴承盖螺栓，拧紧力矩为 20 N m 然后用同样的方法拧紧5、1、3号轴承盖螺栓，拧紧力矩为20 Nm。见图3.74）用3）相同的方法安装好进气凸轮轴轴承盖螺栓5）安装好正时皮带，并拧紧涨紧轮。6）安装正时齿轮罩7）安装气门室罩盖。安装好凸轮轴后，发动机在约30 min之内不得启动, 以便液力挺柱的补偿元件进入状态，否则气门将敲击活塞。计划制定：根据上述所讲方法，列出配气机构拆装的工作计划序号工作步骤工具、辅具注意事项执行计划:实践准备：

17、1、场地准备：相应发动机台架10台2、 工具准备：成套工具10套，气门拆装工具5套、扭力扳手5套3、资料准备：发动机维修手册、笔记本 注意事项：（1）注意工具的正确使用。（2）按装配工艺要求拆装，注意顺序。（3）凸轮轴转动时，曲轴不可位于上止点（4）装配时应清洗零件，并吹干。检查:2、气门间隙的检查与调整调整气门间隙的方法有：逐缸调整法和两次调整两种方法(1) 逐缸调整法活塞位于压缩上止点时，调整一缸的进、排气门间隙。然后摇转曲轴，按 点火顺序使下一缸的活塞位于压缩上止点时，再调整这一缸的进、排气门间隙, 依次类推，逐缸调整完毕。(2) 两次调整法两次调整法又称“双排不进”法。“双排不进”由多

18、缸发动机工作循环表 和配气相位的气门重叠现象而推导出，它是确定两次调整法可调整气门的依据 其中“双”是指该缸进、排气门间隙均可调整，“排”是指该缸仅排气门间隙 可调整，“不”是指该缸的进、排气门间隙都不可调整，“进”是指该缸仅进 气门间隙可调整。用两次调整法调整多缸发动机的气门间隙，具有简便、迅速 和准确等特点。两次调整法调整气门间隙的方法是：第一次，将一缸活塞位于 压缩上止点，按双、排、不、进和发动机工作次序确定可调整的气门间隙，并 调整可调整的气门间隙。第二次，摇转曲轴一圈，可调整第一次没有调整过的 气门间隙。几种工作顺序不同的发动机可调气门的排列如表 4-2表4-2用两次调整法确定可调的气门调整气门间隙的操作：如图4-20所示。先旋松锁紧螺母，用厚度符合规定间隙的塞尺插入