汽车发动机构造与检修 课件 项目四 配气机构的构造与维修

汽车发动机构造与维修（配实训任务书）一、气门传动组的结构二、气门传动组的拆卸和安装注意事项三、气门传动组的检查课题一气门传动组的结构与检修配气机构功用是按照发动机的工作顺序，定时地开启和关闭进、排气门，以保证可燃混合气或新鲜空气得以及时进入气缸，并把燃烧后生成的废气及时排出气缸。课题一气门传动组的结构与检修功用配气机构按凸轮轴位置分类，可以分为凸轮轴上置式、中置式和下置式。轿车发动机凸轮轴通常位于发动机缸盖上，属于凸轮轴上置式。一、气门传动组的结构凸轮轴上置式有两种结构：一种是凸轮轴通过液压挺柱来驱动气门，另一种是凸轮轴通过摇臂来驱动气门。一、气门传动组的结构配气机构按传动方式分类，可以分为链条传动式、皮带传动式和齿轮传动式，轿车一般采用链条或皮带传动。一、气门传动组的结构凸轮轴轴承盖将凸轮轴固定支承在汽缸盖上，凸轮轴支承轴径上还有润滑油孔，机油通过此润滑油孔可以润滑凸轮轴支承轴径和轴承盖。一、气门传动组的结构1.凸轮轴汽缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关，则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。凸轮轴上凸轮有特殊的轮廓，它的转动控制着气门的开启时刻、持续时间及气门的打开升程。一、气门传动组的结构1.凸轮轴凸轮液压挺柱气门

a气门开始打开b气门升程最大c气门已经关闭发动机工作时，温度变化大，由于热胀冷缩的原因，在发动机冷态时，需要在气门杆尾端留有间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。为此，在常温装配发动机时，在气门杆尾端预留一定的间隙，此间隙称为气门间隙。一、气门传动组的结构2.液压挺柱

在机油压力的作用下，单向球阀被打开，机油立即充满柱塞下的高压油腔；单向球阀回位关闭，柱塞上升，消除气门间隙。一、气门传动组的结构2.液压挺柱

正时皮带属于橡胶部件，随着发动机工作时间的增加，正时皮带和正时皮带轮等都会发生磨损或老化。一、气门传动组的结构3.正时皮带和皮带轮

发动机正时传动广泛地采用了链传动系统，因其具有结构紧凑、传递功率高、可靠性与耐磨性高、终身免维护等显著优点。但正时链条和链轮高速运转，磨损快温度高。一、气门传动组的结构3.正时皮带和皮带轮

正时皮带、链条传动常用张紧器和张紧轮来保持正时皮带、链条在传动过程中适当的张紧力，从而避免皮带打滑，或避免同步带发生跳齿、脱齿而拖出，或者是防止链条松动、脱落，减轻链轮、链条磨损。一、气门传动组的结构3.正时皮带和皮带轮

1.转动曲轴皮带轮，对齐曲轴皮带轮与壳体上的记号，对齐凸轮轴正时皮带轮或链轮的相关记号。2.拆下正时皮带或链条张紧器拆下后，不可以转动曲轴。防止活塞上行碰撞气门。3.不要弯曲、扭转或翻转正时皮带；不允许正时皮带接触油、水和蒸汽；安装或拆除凸轮轴固定螺栓时，不要利用正时皮带的张力来固定凸轮轴。二、气门传动组的拆卸和安装注意事项

4.拆卸时，按照“从两端到中间”的顺序，安装时，按照“从中间到两端”的顺序，分多次拆下或安装凸轮轴轴承盖的固定螺栓。拆卸时，使用橡胶锤轻敲凸轮轴轴承两端，使其松动。二、气门传动组的拆卸和安装注意事项

5.拆下液压挺柱时需要注意：用干净的布清洁液压挺柱表面；用黑色的油性笔在液压挺柱上做记号。6.安装时在液压挺柱、凸轮轴、轴承盖等摩擦表面，均匀涂抹润滑油。7.在气门传动组安装后，要摇转发动机至少2圈，为了确保在发动机起动后，气门不会顶到活塞。二、气门传动组的拆卸和安装注意事项

用套筒+扭力扳手摇转发动机8.安装链条张紧器前，松开棘轮爪，然后完全推入柱塞，将挂钩固定在销上，确保凸轮固定在柱塞的第一个齿上，使挂钩穿过销。逆转曲轴，然后从挂钩上断开柱塞锁销，顺转曲轴，然后检查并确认柱塞伸出。二、气门传动组的拆卸和安装注意事项

（1）进行凸轮轴轴颈和凸轮外观检查，轻微的麻点或划伤可用油石修磨后再用，若有较严重的损伤或磨损过度，则需更换凸轮轴。检查与凸轮轴相配合的轴承盖、缸盖是否有损伤。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴（2）检查凸轮轴的弯曲度。以凸轮轴轴颈为支点，将凸轮轴支撑在V形铁上，将百分表触头抵在中间轴颈上，转动凸轮轴一周，若1ZR发动机凸轮轴中间的轴颈径向圆跳动量超过了0.04mm，则需更换凸轮轴。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴（3）检查凸轮轴的轴向间隙和径向间隙。检查凸轮轴的轴向间隙时，装上凸轮轴轴承盖，移动凸轮轴查看其轴向间隙，磨损极限值为0.17mm。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴（3）检查凸轮轴的径向间隙时，清洁轴承盖和凸轮轴轴颈，将塑料间隙规摆放在各凸轮轴轴颈上，安装轴承盖，不要转动凸轮轴，拆下轴承盖。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴（4）检查凸轮轴轴颈。用外径千分尺测量左右两个截面相互垂直的两个方向的直径。如果超过磨损极限，需更换凸轮轴。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴（5）检查凸轮轴量测凸轮高度。采用千分尺测量凸轮左右两个截面的高度，如果低于限制值，更换凸轮轴。一般不能低于标准值0.5mm，1ZR发动机进气凸轮高度不能低于42.666mm，否则需要更换凸轮轴。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴利用压缩空气检查凸轮轴上的油道是否堵塞。三、气门传动组的检查

1.检查凸轮轴背侧应光滑无弹性并且用指甲压下时不会留下凹口；检查正时皮带背部、齿根部等应无裂纹；检查皮带侧是否存在异常磨损，异常磨损时侧边会成呈锯齿状；检查正时皮带齿部是否异常磨损或缺齿。三、气门传动组的检查

2.检查正时皮带将链条绕在链轮上，用游标卡尺测量链轮和链条的直径。1ZR发动机进气、排气凸轮轴链轮和链条最小齿轮直径96.8mm，曲轴链轮和链条最小齿轮直径51.1mm。如果直径小于最小值，则更换链条和齿轮。三、气门传动组的检查

3.检查正时链条和链轮（1）准备厚薄规和木制或者塑料的楔条。（2）起动发动机并运转到正常温度。（3）检查机油压力是否正常。（4）转动曲轴，直到被检查挺杆的凸轮朝上。（5）测量凸轮和挺杆之间的间隙。三、气门传动组的检查

4.气门间隙的检查三、气门传动组的检查

4.气门间隙的检查

汽车发动机构造与维修（配实训任务书）一、气门组的结构二、气门组的拆卸和安装注意事项三、气门组的检修课题二气门组的结构与检修气门组主要由进气门、排气门、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片、气门导管、气门油封等组成。气门组可以维持气门的关闭状态。一、气门组的结构功用与组成气门包括头部和杆部两部分，气门头部的锥面用来密封，通常采用45°。气门杆部制成中空，可减轻质量。为了增加进气量，进气门通常都会比排气门大一些。一、气门组的结构1.气门汽缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座，气门座的温度较高，又承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。气门座圈与气门座圈孔采用较大的过盈配合，可采用热装法或冷装法装配。一、气门组的结构2.气门座圈气门导管的结构，气门导管对气门的运动导向，保持气门正确的直线运动，使气门与气门座或气门座圈能正确贴合，还将气门杆接受的热量部分地传给气缸盖。一、气门组的结构3.气门导管和气门油封气门弹簧采用圆柱形螺旋弹簧，一端支承在气缸体上，而另一端则压靠在气门杆端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆尾部。安装时，弹簧节距离大的一端朝上。一、气门组的结构4.气门弹簧及弹簧座气门弹簧采用圆柱形螺旋弹簧，一端支承在气缸体上，而另一端则压靠在气门杆端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆尾部。安装时，弹簧节距离大的一端朝上。一、气门组的结构4.气门弹簧及弹簧座（1）准备气门弹簧钳、气门导管冲子等专用工具，不使用专用工具拆装气门组可能会损坏汽缸盖或气门组零件。二、 气门组的拆卸和安装注意事项（2）如果需要更换气门导管、气门座圈等，则需要加热气缸盖时，严防发生火灾，要在周围至少放一个灭火器。（3）工作中要避免锋利刮刀、钢丝刷等刮伤气缸盖、气门等部件。（4）气缸盖下平面不能直接朝下，必须朝下时，垫上木块。不可以把气缸盖直接放在地面或金属工作台上，防止气缸盖上产生划痕。二、 气门组的拆卸和安装注意事项垫块灭火器（5）按顺序拆下弹簧座圈、气门弹簧和气门，并按顺序摆放。气门顺序弄错，可能使气门与气门座圈配合不好，导致研磨气门困难。二、 气门组的拆卸和安装注意事项（6）准备气门油封拆装工具，拆卸气门油封。在新油封上及气门杆部涂抹一薄层发动机机油，使用专用工具压入油封。（7）安装完气门弹簧和锁片后，用塑料锤轻敲气门杆顶部以确保安装到位。二、 气门组的拆卸和安装注意事项（6）准备气门油封拆装工具，拆卸气门油封。在新油封上及气门杆部涂抹一薄层发动机机油，使用专用工具压入油封。（7）安装完气门弹簧和锁片后，用塑料锤轻敲气门杆顶部以确保安装到位。三、气门组的检修1.检查进气门和排气门（2）用游标卡尺测量气门的总长，用千分尺测量杆部的直径，用游标卡尺测量气门边缘的厚度。三、气门组的检修1.检查进气门和排气门用经验法检查油膜间隙，将气门杆部和气门导管清理干净，在气门杆上涂抹一层机油后放入气门导管中，上下拉动气门数次，然后提起气门，如果松开手后气门慢慢下落则正常。如果迅速下落，说明此间隙过大。三、气门组的检修2.检查气门导管气门弹簧的损坏包括裂纹、磨损、自由长度变短、变形和弹力降低等。其中最常见的损坏形式是自由长度变短和弹簧变形。三、气门组的检修3.检查气门弹簧为了确认气门锥面与气门座圈是否密封，需要检查气门与气门座圈的同心度。目测检查气门座圈，轻微损伤可以研磨维修，严重损伤需要更换。三、气门组的检修4.检查气门与气门座圈的同心度用直尺检查气门座圈中接触面的宽度应在1.0～1.4mm之间。检查气门座圈接触面在气门锥面的中部，距离外径至少0.5mm，气门座宽度应在1.0～1.4mm之间。三、气门组的检修4.检查气门与气门座圈的同心度（1）在整修气门座之前，检查气门导管与气门杆之间间隙。如果必要时，更换气门导管。根据气门导管的内径，选择相适应的铰刀导杆。（2）砂磨硬化层。由于气门座存在硬化层，在铰削时，往往使铰刀滑溜，遇此情况时，可用铰刀状砂磨石砂磨气门座。三、气门组的检修5.铰削气门座圈（3）选择铰刀。根据气门直径选用合适的气门座铰刀。选用45°得粗铰刀，用力要均匀，转速要一致，防止起棱，要使气门座宽度大于规定值。铰削气门座时，在消除凹陷、斑点铰削量要尽量的小，用力要均匀，轻起轻落。三、气门组的检修5.铰削气门座圈（6）用气门进行试配，检查密封锥面的接触位置，应在气门锥面接触面居中略偏向锥面小端，若接触位置偏上，可用30°铰刀铰削，如果接触位置偏下，可用75°铰刀铰削下口。（7）将进、排气门工作锥面宽度修整在进气门1～2.2mm，排气门1.5～2.5mm。（8）选用45°细铰刀精铰气门座，或在铰刀下垫砂纸光磨气门座。三、气门组的检修5.铰削气门座圈（1）清洗气门、气门座及气门导管等处。将气门上做好记号，以免在操作中弄错顺序。（2）准备好研磨砂和气门捻子，在气门工作锥面上涂上一层粗研磨砂，在气门杆部涂上机油，利用气门捻子吸住气门顶部，使气门锥面和气门座发生摩擦。三、气门组的检修6.研磨气门和气门座圈（1）清洗气门、气门座及气门导管等处。将气门上做好记号，以免在操作中弄错顺序。（2）准备好研磨砂和气门捻子，在气门工作锥面上涂上一层粗研磨砂，在气门杆部涂上机油，利用气门捻子吸住气门顶部，使气门锥面和气门座发生摩擦。三、气门组的检修6.研磨气门和气门座圈（3）细研。当气门头部工作锥面出现一条完整无斑痕的接触环带时，洗去粗研磨砂，换用细研磨砂进行研磨。（4）油研。当气门锥面上的接触环带的颜色变成灰色时，将气门、气门座及气门导管的清洗干净，涂上干净的机油继续研磨几分钟后再试漏。三、气门组的检修6.研磨气门和气门座圈（5）试漏。选择渗油法或画线法对气门与气门座的密封进行试漏，如果渗漏需要重新研磨。将气门轻拍打在相应气门座上，将汽油浇在气门顶面上，如5分钟内不渗漏，表面气门与气门座密封良好。三、气门组的检修6.研磨气门和气门座圈

汽车发动机构造与维修（配实训任务书）一、配气相位的原理和检查1.配气相位的原理2.配气相位的检查二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理2.可变气门正时系统的检查课题三气门组的结构与检修为了清楚的表达气门提前打开和迟后关闭的时间，采用曲轴转角来表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，即配气相位。一、配气相位的原理和检查1.配气相位的原理由于进气门的早开、排气门的迟闭使进排气门有同时开启的情况，进排气门同时开启所对应的角称气门重叠角，其大小为α与δ之和。一、配气相位的原理和检查1.配气相位的原理（1）将发动机运转到正常温度后。（2）准备和皮带盘相同大小的量角器。（3）在1缸进气凸轮基圆朝液压挺柱时，将百分表触头抵在1缸进气门液压挺柱或进气门上，转动曲轴，观察百分表表针偏转时，曲轴皮带盘正时记号与壳体上正时记号之间的夹角，即1缸进气提前角。一、配气相位的原理和检查2.配气相位的检查废气再循环系统是根据冷却液温度，节气门位置，空气流量信号及EGR阀位置信号，精确控制EGR阀针阀位置，将一部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入汽缸。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理返回汽缸的废气使混合气稀释，降低了最高燃烧温度，进而降低NOx排放。由于可变正时系统可以实现废气再循环的功能，所以外置的EGR系统逐渐被替代。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理随着技术发展，可变气门正时逐渐代替固定不变的气门正时，可变气门正时系统在低转速时，让进气门打开提前量小，以避免吸入废气；在高转速时，让进气门打开提前量大，以使增大进气量。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理

低温，低负荷低速时，VVT-i的控制延迟进气门的打开时刻，提前排气门的关闭时刻，可减少气门重叠，以减少废气逆吹入进气管，从而达到稳定怠速、提高燃料消耗率和起动性能。

中等负荷，或者高负荷中低速时，VVT-i提前进气门的打开时刻，推迟排气门的关闭时刻，增加气门重叠角度，以增加EGR率和降低泵气损失，从而改善了排放控制和燃料消耗率。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理可变气门正时(VVT)系统包括ECU、凸轮轴正时机油控制阀和VVT控制器、VVT传感器（凸轮轴转速传感器）等。

ECU根据来自曲轴转速传感器和VVT传感器、进气量、节气门位置和发动机冷却液温度等参数，向凸轮轴正时机油控制阀总成传送占空比控制信号，用来调节提供给VVT控制器的机油压力。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理

VVT控制器处于初始位置时，机油控制阀的占空比通常为0%，阀芯没有移动。VVT控制器右腔油压大于左侧油腔油压，外转子与内转子之间没有发生相对转动，及凸轮轴相对曲轴正时没有调节。通常进气VVT基准位置为进气配气相位滞后位置，即进气门滞后打开和关闭。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理当机油控制阀的占空比逐渐加大，阀芯向上移动位置，VVT控制器左腔（A腔）压力逐渐加大，当左腔压力克服右腔压力和其他阻力后，VVT控制器内转子和凸轮轴顺时针转动，进气门将提前打开和关闭。二、可变气门正时系统的原理和检查1.可变气门正时系统的原理提前调节当