任务十 气门传动组的检查

1、汽车发动机机械系统检修汽车发动机机械系统检修学习任务十：气门传动组的拆装与检查 本任务是在发动机机械实训室进行的，通过本任务的学习，学生掌握气门传动组的结构、工作原理；气门传动组拆卸及检修方法，掌握所用的检修设备的使用方法。知识点：气门传动组的组成和各组成部分的功用技能点：正确拆卸气门传动组的各零部件，各零 部件的检修方法及工具的使用一、气门驱动组主要零件的构造功用：使进、排气门按规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。功用：使进、排气门按规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴凸轮凸轮组成：正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂

2、、摇臂轴。组成：正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴。（一）凸轮轴及其驱动装置凸轮轴的功用：凸轮轴的功用：（1 1）按发动机工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律驱动）按发动机工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律驱动和控制各缸气门的开启和关闭和控制各缸气门的开启和关闭（2 2）驱动汽油泵、机油泵和分电器等）驱动汽油泵、机油泵和分电器等耐磨，抗冲击韧性，刚度。耐磨，抗冲击韧性，刚度。轴颈凸轮偏心轮斜齿轮正时齿轮凸轮分为进气凸轮和排气凸轮两种，用来驱动与控制气门的开启与关闭。凸轮分为进气凸轮和排气凸轮两种，用来驱动与控制气门的开启与关闭。轴颈对凸轮轴起支承作用。对于下置式凸轮轴来说，凸轮轴

3、上设有分电轴颈对凸轮轴起支承作用。对于下置式凸轮轴来说，凸轮轴上设有分电盘驱动齿轮和偏心轮，用来驱动分电器、机油泵和膜片式汽油泵等。凸盘驱动齿轮和偏心轮，用来驱动分电器、机油泵和膜片式汽油泵等。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等。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等。凸轮轴主要由凸轮、凸轮轴轴颈组成气门开启点气门开启点消除气门消除气门间隙阶段间隙阶段气门升程最大时刻气门升程最大时刻气门关闭点气门关闭点出现气门间出现气门间隙阶段隙阶段缓冲结束点缓冲结束点NE段出现气门间隙段出现气门间隙EA段，挺柱不动，气门关闭段，挺柱不动，气门关闭AM段，挺柱开始上升

4、，消除气门间隙段，挺柱开始上升，消除气门间隙MCN段，气门开始打开段，气门开始打开C点，气门开度最大点，气门开度最大至至N点气门完全关闭点气门完全关闭（1）凸轮凸轮轮廓决凸轮轮廓决定气门的最定气门的最大升程、开大升程、开启和关闭时启和关闭时的运动规律的运动规律及开启的持及开启的持续时间。续时间。 同名凸轮的相对角位置 凸轮轴上各缸进气凸轮（或排气凸轮）称为同名凸轮。凸轮轴上各缸进气凸轮（或排气凸轮）称为同名凸轮。同名凸轮在凸轮轴上的相对角位置与发动机工作顺序、作功间隔角同名凸轮在凸轮轴上的相对角位置与发动机工作顺序、作功间隔角一致，等于做功间隔角的二分之一，即等于一致，等于做功间隔角的二分之一

5、，即等于720/2i（i表示气缸数）。表示气缸数）。工作顺序：工作顺序：153624153624 异名凸轮的相对角位置由发动机的配气相位和凸轮轴的异名凸轮的相对角位置由发动机的配气相位和凸轮轴的转向决定；两异名凸轮间的夹角大于转向决定；两异名凸轮间的夹角大于9090。 异名凸轮：同一气缸的进、排气凸轮异名凸轮：同一气缸的进、排气凸轮异名凸轮的相对角位置有的凸轮轴轴颈上有油孔。有的凸轮轴轴颈上有油孔。有的凸轮轴轴颈上有油槽，摇臂的润滑是靠该油槽，通有的凸轮轴轴颈上有油槽，摇臂的润滑是靠该油槽，通过缸体上的油道输送润滑油。过缸体上的油道输送润滑油。作用：用来支承凸轮轴。作用：用来支承凸轮轴。（2）

6、凸轮轴轴颈结构：凸轮轴各道轴颈的直径有的相等，但也有的从前往结构：凸轮轴各道轴颈的直径有的相等，但也有的从前往后逐渐减小，以便于安装。后逐渐减小，以便于安装。（3）凸轮轴的驱动齿轮传动、链条传动、齿形带传动齿轮传动、链条传动、齿形带传动曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮齿轮传动（用于凸轮轴下置式）齿轮传动（用于凸轮轴下置式）一对正时齿轮传动，距离较远一对正时齿轮传动，距离较远时加入惰轮；时加入惰轮；正时齿轮上有正时记号，保证配气正时齿轮上有正时记号，保证配气正时，装配时应对齐；正时，装配时应对齐；正时齿轮多为斜齿轮，传动平稳。正时齿轮多为斜齿轮，传动平稳。链条链轮传动链条链轮

7、传动链条传动和齿形皮带传动链条传动和齿形皮带传动链条传动噪声小，一般用于中置或顶链条传动噪声小，一般用于中置或顶置式凸轮轴的发动机上；为了防止链置式凸轮轴的发动机上；为了防止链条抖振，设有导链板和张紧装置；条抖振，设有导链板和张紧装置；齿形皮带传动来代替链条传动，显著齿形皮带传动来代替链条传动，显著减小了噪声，且质量轻、包角大、啮减小了噪声，且质量轻、包角大、啮合量大、齿间压强小，工作可靠。合量大、齿间压强小，工作可靠。（4）凸轮轴的轴向定位作用：为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴作用：为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。向力。在凸轮轴前轴颈与正时齿

8、轮之间压装有调节环，调节环外面松套一止在凸轮轴前轴颈与正时齿轮之间压装有调节环，调节环外面松套一止推板，止推板用螺钉固定于气缸体前端面，调节环的厚度大于止推板推板，止推板用螺钉固定于气缸体前端面，调节环的厚度大于止推板的厚度，二者之差称为凸轮轴的轴向间隙，其间隙为的厚度，二者之差称为凸轮轴的轴向间隙，其间隙为0.080.080.20mm0.20mm。利用调节环控制轴向窜动利用调节环控制轴向窜动（二）气门挺柱与推杆1.挺柱（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。锥形凸轮锥形凸轮挺柱的旋转目的：使挺柱磨损均匀目的：使挺柱磨损均匀措施：挺柱底部工作面多制成球面，并

9、措施：挺柱底部工作面多制成球面，并且把凸轮制成锥形。且把凸轮制成锥形。液力挺柱 由于存在气门间隙，在高速运动时会产生较大的震动和噪由于存在气门间隙，在高速运动时会产生较大的震动和噪声，不适宜要求行驶平稳和低噪声的发动机。声，不适宜要求行驶平稳和低噪声的发动机。 液力挺柱性能：消除了配气机构的间隙，减小了各零件的液力挺柱性能：消除了配气机构的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪声，提高发动机高速时的性能。冲击载荷和噪声，提高发动机高速时的性能。采用液力挺柱的配气机构不需要预留气门间隙采用液力挺柱的配气机构不需要预留气门间隙1.挺柱体挺柱体3.球座球座4.柱塞柱塞6.柱塞弹簧柱塞弹簧7.单向阀单向阀8

10、.碟形弹簧碟形弹簧机体上机体上机油道机油道AB液力挺柱的结构与工作原理：液力挺柱的结构与工作原理：气门关闭：气门关闭：机油到机油到A A腔腔BB腔腔柱塞上行柱塞上行( (在在B B腔油压及柱塞腔油压及柱塞弹簧作用下）弹簧作用下）消除气门间隙消除气门间隙腔充满油后，腔充满油后，单向阀在碟形弹单向阀在碟形弹簧作用下关闭簧作用下关闭2.卡簧卡簧机体上机油道AB气门打开：气门打开：凸轮推挺柱上升，凸轮推挺柱上升，单向阀已关闭，柱单向阀已关闭，柱塞作为整体推动气塞作为整体推动气门打开。门打开。推杆的推力作用，推杆的推力作用，腔油压升高，一腔油压升高，一部分泄露（柱塞与部分泄露（柱塞与柱塞体间的缝隙）柱塞

11、体间的缝隙）机体上机油道AB热胀冷缩问题的解决：热胀冷缩问题的解决：受热膨胀，推杆推受热膨胀，推杆推柱塞推力变大，柱塞推力变大，B腔油压升高，使向腔油压升高，使向B腔补油减少，即腔补油减少，即柱塞高度降低了柱塞高度降低了冷却收缩，推杆推冷却收缩，推杆推柱塞推力减小，柱塞推力减小，B腔油压稍低，使向腔油压稍低，使向B腔补油增多，柱腔补油增多，柱塞高度升高塞高度升高使用液力挺柱的发动机应注意以下问题：使用液力挺柱的发动机应注意以下问题：1 1）对润滑油的压力和滤清质量要求较严格。当润滑油）对润滑油的压力和滤清质量要求较严格。当润滑油压力过低时，补油能力下降，气门间隙大；压力过低时，补油能力下降，气

12、门间隙大；2 2）液力挺柱拆洗后，装机前必须人工排气，否则启动）液力挺柱拆洗后，装机前必须人工排气，否则启动困难；困难；3 3）冷机或停放时间长时，起动后有短暂气门响声，这）冷机或停放时间长时，起动后有短暂气门响声，这是正常现象。是正常现象。2.推杆1 1）作用：将挺柱传来的推力传给摇臂）作用：将挺柱传来的推力传给摇臂2 2）工作情况：是气门机构中最容易弯曲的零件）工作情况：是气门机构中最容易弯曲的零件3 3）材料：硬铝或钢）材料：硬铝或钢4 4）形状：下端头圆球形，上端头凹球形）形状：下端头圆球形，上端头凹球形（三）摇臂和摇臂组功用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆尾端功用：将推杆

13、或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆尾端以推开气门。以推开气门。1.摇臂摇臂比摇臂比=1.2-1.8=1.2-1.82.摇臂组摇臂轴摇臂轴螺栓螺栓摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂衬套摇臂衬套调整螺钉调整螺钉摇臂摇臂定位弹簧定位弹簧摇臂组主要有摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座和定位弹簧等摇臂组主要有摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座和定位弹簧等组成。组成。（四）双气门的驱动装置每缸采用四气门时，气门排列的方案有两种每缸采用四气门时，气门排列的方案有两种同名气门排成两列同名气门排成两列同名气门排成一列同名气门排成一列由一个凸轮通过由一个凸轮通过T形驱动杆同形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以时驱

14、动，并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。由一根凸轮轴驱动。 分别采用两根凸轮轴驱动，每缸分别采用两根凸轮轴驱动，每缸两同名气门采用两个形状和位置两同名气门采用两个形状和位置相同的凸轮驱动。相同的凸轮驱动。一、气门传动组的拆装（凸轮轴拆装）一、气门传动组的拆装（凸轮轴拆装） 1.1.拆卸进气凸轮轴拆卸进气凸轮轴 （1 1）转动凸轮轴，使辅助齿轮上的孔（它使辅助齿轮啮合驱动齿轮）转动凸轮轴，使辅助齿轮上的孔（它使辅助齿轮啮合驱动齿轮）转到上面，此时允许转到上面，此时允许1 1、3 3缸进气凸轮轴的凸轮角均衡地推动它们的挺缸进气凸轮轴的凸轮角均衡地推动它们的挺杆。杆。进气凸轮轴安装定位孔进气凸轮轴安

15、装定位孔拆卸凸轮轴轴承盖拆卸凸轮轴轴承盖（2 2）卸下卸下2 2个螺栓与个螺栓与1 1号凸轮轴轴承盖。号凸轮轴轴承盖。（3 3）用一个维修用螺栓）用一个维修用螺栓6mm xl.Omm6mm xl.Omm(1620)mm(1620)mm使进气凸轮轴的辅使进气凸轮轴的辅助齿轮靠到驱动齿轮上。在拆卸凸轮轴时，要确保消除辅助齿轮的扭助齿轮靠到驱动齿轮上。在拆卸凸轮轴时，要确保消除辅助齿轮的扭转弹簧弹力。转弹簧弹力。安装辅助齿轮安装辅助齿轮进气凸轮轴轴承盖螺栓拧松顺序进气凸轮轴轴承盖螺栓拧松顺序（4 4）按顺序均匀地分几次拧松并卸下凸轮轴轴承盖螺栓。）按顺序均匀地分几次拧松并卸下凸轮轴轴承盖螺栓。（5

16、5）卸下）卸下4 4个凸轮轴轴承盖和凸轮轴。若凸轮轴不能平直地提起，则个凸轮轴轴承盖和凸轮轴。若凸轮轴不能平直地提起，则用用2 2个螺栓重新安装凸轮轴承盖。然后提起凸轮轴齿轮并交替松开和个螺栓重新安装凸轮轴承盖。然后提起凸轮轴齿轮并交替松开和拆下凸轮轴轴承盖螺栓。拆下凸轮轴轴承盖螺栓。拆卸凸轮轴轴承盖和凸轮轴拆卸凸轮轴轴承盖和凸轮轴2.拆卸排气凸轮轴拆卸排气凸轮轴（1 1）放置排气凸轮轴，使其定位于凸轮轴稍偏逆时针一点的地方这）放置排气凸轮轴，使其定位于凸轮轴稍偏逆时针一点的地方这种角度允许排气凸轮轴的种角度允许排气凸轮轴的1 1缸与缸与3 3缸凸轮角均衡地推动它们的气门挺杆。缸凸轮角均衡地推

17、动它们的气门挺杆。放置排气凸轮轴放置排气凸轮轴（）拆下（）拆下2 2个螺栓、个螺栓、1 1号凸轮轴轴承盖与油封。号凸轮轴轴承盖与油封。拆卸凸轮轴轴承盖拆卸凸轮轴轴承盖拆下凸轮轴轴承盖螺栓拆下凸轮轴轴承盖螺栓 （）均匀地分几次松开并拆下（）均匀地分几次松开并拆下8 8个凸轮轴轴承盖螺栓。个凸轮轴轴承盖螺栓。（4 4）拆下）拆下4 4个凸轮轴轴承盖和凸轮轴。若凸轮轴不能平直提起，则用个凸轮轴轴承盖和凸轮轴。若凸轮轴不能平直提起，则用2 2个螺栓重新安装个螺栓重新安装3 3号凸轮轴轴承盖，然后在提起凸轮轴齿轮的同时交替号凸轮轴轴承盖，然后在提起凸轮轴齿轮的同时交替松开并拆下松开并拆下2 2个凸轮轴轴

18、承盖螺栓。个凸轮轴轴承盖螺栓。（5 5）卸下半圆塞，完成。）卸下半圆塞，完成。 （1 1）在凸轮轴止推部位涂上多用途润滑脂，放置排气凸轮轴使定位销处）在凸轮轴止推部位涂上多用途润滑脂，放置排气凸轮轴使定位销处于离凸轮轴垂直轴线稍稍偏逆时针一定角度的位置上。于离凸轮轴垂直轴线稍稍偏逆时针一定角度的位置上。（2 2）去除所有旧的填料）去除所有旧的填料( FIPG)( FIPG)，将密封填料涂到凸轮轴轴承盖上。，将密封填料涂到凸轮轴轴承盖上。安装排气凸轮轴安装排气凸轮轴去除凸轮轴轴承盖密封填料去除凸轮轴轴承盖密封填料3.3.安装排气凸轮轴安装排气凸轮轴（3 3）然后将）然后将5 5个凸轮轴轴承盖安装

19、在恰当位置上。个凸轮轴轴承盖安装在恰当位置上。拧紧凸轮轴轴承盖螺栓拧紧凸轮轴轴承盖螺栓安装凸轮轴轴承盖安装凸轮轴轴承盖（4 4）在凸轮轴轴承盖螺栓头下面和螺纹处涂上一层薄薄的发动机机油。）在凸轮轴轴承盖螺栓头下面和螺纹处涂上一层薄薄的发动机机油。按顺序分几次均匀地拧紧按顺序分几次均匀地拧紧1010个凸轮轴轴承螺栓，拧紧力矩为个凸轮轴轴承螺栓，拧紧力矩为13N13NM M（5 5）将多用途润滑脂涂在新油封边缘上。用专用维修工具轻轻地敲）将多用途润滑脂涂在新油封边缘上。用专用维修工具轻轻地敲入油封。入油封。敲入油封敲入油封 4.安装进气凸轮轴。安装进气凸轮轴。放置进气凸轮轴放置进气凸轮轴（1 1）

20、放置进气凸轮轴，使定位销略高于汽缸盖的顶面。在凸轮轴的止）放置进气凸轮轴，使定位销略高于汽缸盖的顶面。在凸轮轴的止推部分涂多用途润滑脂。匹配每个齿轮上的安装标记，使进气凸轮轴推部分涂多用途润滑脂。匹配每个齿轮上的安装标记，使进气凸轮轴齿轮与排气凸轮轴齿轮啮合。齿轮与排气凸轮轴齿轮啮合。（2 2）检查正时标记和安装标记，看是否对准，不要错乱。）检查正时标记和安装标记，看是否对准，不要错乱。正时标记和安装标记正时标记和安装标记（3 3）在齿轮互相咬合的情况下，使进气凸轮轴落到轴承轴颈上。将）在齿轮互相咬合的情况下，使进气凸轮轴落到轴承轴颈上。将4 4个凸轮轴轴承盖安装在恰当位置上。在凸轮轴轴承盖螺

21、栓头下面和螺个凸轮轴轴承盖安装在恰当位置上。在凸轮轴轴承盖螺栓头下面和螺纹上涂上薄薄的一层发动机机油。纹上涂上薄薄的一层发动机机油。安装凸轮轴轴承盖安装凸轮轴轴承盖（4 4）按顺序安装并分几次均匀地拧紧）按顺序安装并分几次均匀地拧紧8 8个凸轮轴轴承盖螺栓（其力矩个凸轮轴轴承盖螺栓（其力矩为为13N13Nm m）。卸下维修用螺栓。）。卸下维修用螺栓。凸轮轴轴承盖螺栓拧紧顺序凸轮轴轴承盖螺栓拧紧顺序（5 5）让箭头标记朝前，安装）让箭头标记朝前，安装l l号凸轮轴轴承盖，若号凸轮轴轴承盖，若1 1号凸轮轴轴承盖不号凸轮轴轴承盖不能很好地配合，撬动分开汽缸盖与凸轮轴齿轮，将凸轮轴齿轮向后推。能很好

22、地配合，撬动分开汽缸盖与凸轮轴齿轮，将凸轮轴齿轮向后推。1号凸轮轴轴承盖安装方向号凸轮轴轴承盖安装方向（6 6）在凸轮轴轴承盖螺栓头下面与螺纹上涂上薄薄的一层发动机机）在凸轮轴轴承盖螺栓头下面与螺纹上涂上薄薄的一层发动机机油，安装并分几步交替拧紧油，安装并分几步交替拧紧2 2个螺栓，螺栓拧紧力矩为个螺栓，螺栓拧紧力矩为13N.m13N.m。同定凸轮轴同定凸轮轴 （7 7）顺时针转动进气凸轮轴，在定位销朝上的情况下固定凸轮轴。）顺时针转动进气凸轮轴，在定位销朝上的情况下固定凸轮轴。（8 8）检查凸轮轴齿轮的正时标记是否对准。）检查凸轮轴齿轮的正时标记是否对准。检查对准正时标记检查对准正时标记安装

23、凸轮轴正时皮带轮螺栓安装凸轮轴正时皮带轮螺栓（9 9）安装凸轮轴正时皮带轮。使凸轮轴定位销与凸轮轴正时皮带轮）安装凸轮轴正时皮带轮。使凸轮轴定位销与凸轮轴正时皮带轮带带“K”K”标记一侧的定位销槽对准（带标记一侧的定位销槽对准（带2 2个定位销槽），滑入到凸轮轴个定位销槽），滑入到凸轮轴正时皮带轮上，安装凸轮轴正时皮带轮螺栓并按规定力矩拧紧（力矩正时皮带轮上，安装凸轮轴正时皮带轮螺栓并按规定力矩拧紧（力矩为为59N.m59N.m）。）。1.1.凸轮轴的检修凸轮轴的检修图图2 凸轮轴轴颈磨损的检验凸轮轴轴颈磨损的检验图图1 凸轮轴弯曲度检验凸轮轴弯曲度检验二、气门传动组的检修二、气门传动组的检修

24、1 1）凸轮磨损的检修。凸轮的磨损会使气门的升程规律改变和最大升程减小。）凸轮磨损的检修。凸轮的磨损会使气门的升程规律改变和最大升程减小。当凸轮最大升程减小值大于当凸轮最大升程减小值大于0.40mm0.40mm时，则更换凸轮轴。时，则更换凸轮轴。2 2）凸轮轴轴颈的磨削。凸轮轴轴颈的圆度误差大于）凸轮轴轴颈的磨削。凸轮轴轴颈的圆度误差大于0.015mm0.015mm，各轴颈的同轴度，各轴颈的同轴度误差超过误差超过0.05mm0.05mm时，应按修理尺寸法进行校正并修磨。修磨后轴颈的圆柱度公时，应按修理尺寸法进行校正并修磨。修磨后轴颈的圆柱度公差为差为0.005mm0.005mm以两端轴颈的公共轴线为基准，中间任一轴颈的径向圆跳动公以两端轴颈的公共轴线为基准，中间任一轴颈的径向圆跳动公差为差为0.025mm0.025mm，正时齿轮轴颈与止推端面的圆跳动公差为，正时齿轮轴颈与止推端面的圆跳动公差为0.03mm0.03mm。凸轮轴轴承的配合间隙超过使用极限（载货车为凸轮轴轴承的配合间隙超过使用极限（载货车为0.20mm0.20mm，轿车为轿车为0.15mm0.15mm）时，应换用新轴承。）时，应换用新轴承。轴承内孔的修理有拉削、铰削和镗削等三种方法。轴颈和