《汽车发动机构造与维修（高职版）》项目三

（高职版）汽车发动机

构造与维修配气机构的构造与维修项目三项目导读配气机构是控制发动机进气、排气的机构，其按照气缸的工作顺序和点火次序的要求，定时开闭进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气及时进入气缸，并把燃烧后的废气及时排出气缸。配气机构主要由气门组和气门传动组等组成。本项目主要介绍配气机构各组成部分的构造与维修，并对其常见故障进行诊断与维修。目标知识目标1．了解配气机构的构造及作用。2．了解配气机构各组成部件的构造及作用。思政目标1．弘扬精益求精、科学严谨、追求卓越的大国工匠精神。2．加强实践练习，注重学思结合、知行统一，增强勇于探索的创新精神。技能目标1．能正确使用工量具完成配气机构的拆装及检测。2．能对配气机构常见的故障进行诊断与维修。目录气门组认知任务3.1气门传动组认知任务3.2配气机构常见故障诊断与维修任务3.3P气门组认知任务3.1任务3.1气门组认知任务引入上周五，小郭开了一辆2017款别克威朗汽车去上班。下班回家途中，遇到了大雨，发动机进水，汽车熄火。汽车熄火后，小郭强行启动汽车，但一直无法着车。小郭拨打了求助电话，将汽车送到了汽车维修厂进行维修。维修人员先确认了故障现象，然后针对故障现象确定了一套诊断流程，并逐步确认。最终，维修人员找到了故障原因——气门杆弯曲变形。维修人员更换了新的气门，汽车可以正常启动，故障排除。本任务要求学生了解气门组各组成部件的构造及作用，掌握气门组的拆装及检测方法。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门组主要由气门、气门座、气门导管和气门弹簧等组成，如图所示。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成1.气门气门可分为进气门和排气门，其作用是密封进、排气道。气门主要在高温、高压、润滑困难的条件下工作，因此必须具有足够的强度和刚度，较好的耐高温性、耐腐蚀性及耐磨性。通常进气门采用合金钢制造，排气门采用耐热合金钢制造。气门由气门头部和气门杆部组成，如图所示。气门头部与气门座配合，可封闭气缸的进、排气道；气门杆部与气门导管配合，可为气门运动导向。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门头部

1）（1）气门顶部气门顶部主要有三种结构形式:◎平顶气门：结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。◎凹顶气门：气门顶部与气门杆部有较大的过渡圆弧，故气流阻力小，但是气门顶部受热面积大，易存废气，所以仅用于进气门。◎凸顶气门：强度高，排气阻力小，废气清除效果好，适用于排气门。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门头部

1）（2）气门锥面气门锥面是与气门杆部同心的圆锥面，与气门座接触，起到密封气道的作用。气门锥面与气门顶部平面之间的夹角称为气门锥角，气门锥角一般为45°，少数为30°。在气门升程相同的情况下，若气门锥角较小，则气流通过断面较大，进气阻力较小。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门头部

1）知识加油站采用气门锥面有以下好处。（1）能提高密封性和导热性。（2）气门落座时，有自定位作用。（3）能避免气流拐弯过大而降低流速。（4）能挤掉接触面的沉淀物，起到自洁的作用。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门杆部

2）气门杆部通常简称为气门杆，由杆身和尾部组成气门杆身与气门导管配合，为气门开启与关闭过程中的上下运动进行导向。气门杆身为圆柱形，发动机工作时，气门杆身在气门导管中不断地做上下往复运动，润滑条件非常恶劣。气门杆身要具有较高的加工精度和较低的表面粗糙度，并与气门导管保持一定的配合间隙，以减小磨损，起到良好的导向、散热作用。气门杆尾部的凹槽用于安装气门锁片，气门锁片可以将气门弹簧座固定在气门杆上。气门座也可单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖上：气门座圈一般用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成，具有耐高温、耐磨损、耐冲击、使用寿命长、易更换等特点。但是，如果装配不当，会发生松脱或与气缸盖配合不好、影响散热等情况。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成2．气门座

进、排气道口与气门锥面直接贴合的部位称为气门座。气门座与气门头部一起可对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量，起到对气门散热的作用。气门座可以直接在气缸盖上镗出直接在气缸盖上镗出的气门座散热效果好，使用中不会发生气门座圈脱落事故，但是磨损后维修不方便。用法任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成3．气门导管气门导管的作用是为气门的运动导向，并为气门杆散热。气门导管的工作温度较高，而且润滑条件较差，仅靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑，容易磨损，所以气门导管多用具有自润滑性能的球墨铸铁或粉末冶金材料制成单独零件。如图所示，气门导管以一定的过盈量压入气缸盖的气门导管孔中，这样既能保证良好的传热，又能防止松脱。气门导管的下端伸入进、排气道内，伸入端做成圆台状，防止对气流造成阻力。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成（1）为了防止气门导管在使用过程中松脱，有的发动机对气门导管用卡环进行定位。（2）为了防止过多的机油进入燃烧室而增加机油的消耗，一般高速发动机气门导管上均安装有气门油封。前车之鉴任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成4．气门弹簧1）气门弹簧的作用气门弹簧是圆柱形的螺旋弹簧，位于气缸盖与气门弹簧座之间。气门弹簧的作用主要是使气门自动回位关闭，并保证气门与气门座紧密贴合。气门弹簧还可用于吸收气门在开启和关闭过程中各传动件所产生的惯性力，以防止各传动件彼此分离而破坏配气机构的正常工作。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门弹簧的防振当气门弹簧的工作频率与其自然振动频率相等或为某一倍数时，将会产生共振。强烈的共振会破坏气门的正常工作，使气门弹簧折断。为避免共振的发生，常采用以下措施：

2）（2）采用变螺距弹簧：变螺距弹簧即各圈之间螺距不相等的弹簧。变螺距弹簧在压缩时，螺距较小的弹簧两端逐渐贴合，使有效圈数逐渐减少，因而自然振动频率不断变化（增加），可避免共振的发生。（1）采用等螺距弹簧：等螺距弹簧即各圈之间螺距相等的弹簧。对于等螺距弹簧，可通过提高弹簧的刚度，如增大弹簧的直径、减小弹簧的圈径等，来提高弹簧的自然振动频率。任务3.1气门组认知相关知识3.1.1气门组的组成气门弹簧的防振

2）（3）采用双气门弹簧：双气门弹簧即每个气门同心安装两根直径不同、旋向相反的内外弹簧。由于两弹簧的自然振动频率不同，因此当某一弹簧发生共振时，另一弹簧起减振作用；由于采用两根弹簧，因此当一根弹簧折断时，另一根还能继续维持工作；旋向相反可以防止一根弹簧折断时卡入另一根弹簧内，避免好的弹簧被损坏。任务3.1气门组认知相关知识3.1.2配气相位及气门间隙1．配气相位配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开闭时刻和开启延续时间。配气相位通常用环形图表示，称为配气相位图，如图3-8所示。图3-8配气相位图配气相位是否准确对发动机的动力性、经济性、环保性有很大的影响。配气相位不准，会导致进气不充分、排气不顺畅，进而影响可燃混合气的形成品质，造成燃烧不完全，使发动机的动力性下降，燃料消耗增加，排放污染物大大增加。为了使进气充足、排气干净，除了从结构上进行改进外，还可以合理调整配气相位角度。2020任务3.1气门组认知相关知识1）进气门配气相位

在发动机的实际工作中，进气门是在活塞运行到排气冲程上止点之前便开始开启的，而在活塞运行到进气冲程下止点之后才关闭。

从进气门开始开启到关闭，曲轴转过的角度称为进气门开启持续角，即α+180°+β。其中，α为进气门提前角，即从进气门开始开启到活塞运行到上止点，曲轴转过的角度，一般为10°～30°；β为进气门延迟角，即从进气冲程下止点到进气门关闭，曲轴转过的角度，一般为40°～80°。3.1.2配气相位及气门间隙2020任务3.1气门组认知相关知识2）排气门配气相位在发动机的实际工作中，排气门是在活塞运行到做功冲程下止点之前便开始开启的，而在活塞运行到排气冲程上止点之后才关闭。从排气门开启到关闭，曲轴转过的角度称为排气门开启持续角，即γ+180°+δ。其中，γ为排气门提前角，即从排气门开启到活塞运行到下止点，曲轴转过的角度，一般为40°～80°；δ为排气门延迟角，即从排气冲程上止点到排气门关闭，曲轴转过的角度，一般为10°～30°。3.1.2配气相位及气门间隙2020任务3.1气门组认知相关知识3）气门重叠角进气门早开启、排气门晚关闭，势必会出现在同一时间内两个气门同时开启的现象，这种现象称为气门叠开。气门叠开过程中，曲轴转过的角度，称为气门重叠角，即α+δ。若气门重叠角范围合理，则可燃混合气和废气不会乱窜，原因是：进、排气流各自有流动方向和流动惯性，当重叠时间很短时，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道。3.1.2配气相位及气门间隙任务3.1气门组认知相关知识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。实际配气相位中气门要早开晚关，主要是为了满足进气充足、排气干净的要求。但究竟气门什么时候开、什么时候关最好，还要根据各种车型的试验结果来确定。前车之鉴3.1.2配气相位及气门间隙任务3.1气门组认知相关知识2．气门间隙气门间隙是指发动机处于冷态时，气门完全关闭，在气门及其传动机构间留有的适当间隙气门间隙主要是为了给热膨胀留有余地，以保证气门密封。机型不同，气门间隙的大小也不同，应根据试验确定。一般冷态时，进气门间隙为0.25～0.3mm，排气门间隙为0.3～0.35mm。3.1.2配气相位及气门间隙若气门间隙过大，进、排气门开启滞后，缩短进排气时间，降低气门的开启高度，改变正常的配气相位，使发动机因进气不足、排气不净而功率下降；还会使配气机构零件的撞击增加，磨损加快若气门间隙过小，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，甚至使气门撞击活塞。任务3.1气门组认知相关知识2．气门间隙3.1.2配气相位及气门间隙气门间隙既不能过大，也不能过小任务3.1气门组认知相关知识1．气门的检测3.1.3气门组的检测气门的常见损伤有气门磨损、气门杆弯曲变形等。1）气门磨损的检测气门磨损一般是由气门在工作过程中与气门导管的异常摩擦而造成的。气门磨损后，会使气门密封不严，导致发动机性能下降，如不及时进行修复，很容易引起气门烧损、凹陷等。气门磨损的检测主要包括气门顶部直径的检测、气门顶部边缘厚度的检测、气门杆直径的检测、气门长度的检测等。任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测（1）气门顶部直径的检测。用外径千分尺检测气门顶部直径是否在标准范围内，若超出标准范围，则应更换气门。（2）气门顶部边缘厚度的检测。用游标卡尺测量气门顶部边缘的厚度，如图（a）所示。若所测厚度小于极限值，则应更换气门。（3）气门杆直径的检测。用外径千分尺测量气门杆上、中、下三个部位的直径，每个部位应测量纵向和横向两条直径，如图（b）所示。若所测直径超过极限值，则应更换气门。（4）气门长度的检测。用游标卡尺测量气门的长度。若所测长度超过极限值，则应更换气门。任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测2）气门杆弯曲变形的检测气门杆正常情况下是不会弯曲变形的，但若出现气门卡死在气门导管内或气门头部与活塞顶部撞击等现象，则会造成气门杆的弯曲变形。气门杆弯曲变形的检测方法如图所示。用V形架将气门水平支撑在平台上，将一百分表表头抵触在气门杆中部，另一百分表表头抵触在气门头部；缓慢转动气门杆一周，即可测量出气门杆的直线度误差和气门头部的径向圆跳动误差。其中，气门杆的直线度误差即为其弯曲值。1．气门的检测

气门座的损伤主要是磨料磨损和由冲击载荷造成的硬化层脱落，以及由高温燃气所导致的腐蚀和烧蚀等。

气门座的损伤会导致密封带变宽，气门与气门座关闭不严，气缸密封性降低。气门座的检测主要包括对气门与气门座接触面宽度、同心度及密封性的检测等。任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测2．气门座的检测任务3.1气门组认知相关知识1）气门与气门座接触面宽度、同心度的检测

对气门与气门座接触面宽度、同心度进行检测时，先在气门锥面上涂抹一层染色剂，然后将气门安装到气缸盖上，再将气门压紧在气门座上，转动气门数圈后将气门拆下。

测量气门座上染料的宽度，即为气门与气门座接触面的宽度。检测气门锥面与气门座上的染料磨去痕迹。若气门与气门座不同心，则气门锥面上的染料磨去痕迹将是不连续的，应修整气门锥面或更换气门，且必须修整气门座。3.1.3气门组的检测任务3.1气门组认知相关知识2）气门与气门座密封性的检测3.1.3气门组的检测画线法拍击法将气门及气门座清洗干净，在气门锥面上用铅笔沿径向均匀地画上若干条线，如图3-12所示。每条线相隔约4mm；然后使气门与相配气门座接触，略压紧并转动气门45°～90°，取出气门，察看铅笔线条。若铅笔线条均被切断，则说明密封性良好，如图3-13所示；否则应重新研磨。将气门与相配气门座轻轻敲击几次，察看气门与气门座的接触带，若有明亮的连续接触环痕，则说明密封性良好；否则应重新研磨。气门和气门座经过铰削研磨后，通常要进行密封性的检测，常用的方法如下:任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测染色法渗漏法在气门锥面上涂抹一层红丹或轴承蓝，然后用橡皮捻子吸住气门并在气门座上旋转1/4圈，再将气门提起，若红丹或轴承蓝布满气门座工作表面而无间断，且十分整齐，则说明密封性良好。将气门安装到气缸盖上，并将煤油或汽油浇在气门顶部，5min后察看气门与气门座接触处是否渗漏。若无渗漏，则说明密封性良好。渗漏法气门密封性试验器由气压表、空气容筒及橡皮球等组成，如图3-14所示。检测时，先将空气容筒紧密贴在气门头部周围，再压缩橡皮球，使空气容筒内具有一定压力（68.6kPa左右）。若在0.5min内，气压表的读数不下降，则说明密封性良好。图3-14

用气门密封性试验器检测气门与气门座密封性任务3.1气门组认知相关知识知识加油站气门与气门座的配合要求

气门与气门座的配合是配气机构的重要环节，它影响到气缸的密封性，对发动机的动力性和经济性影响极大。配合要求如下:（1）工作锥面角度应一致。为改善气门与气门座的磨合性能，磨削气门锥面时，其锥面角度应比气门座小0.5°～1°。（2）密封带位置应在中部靠内侧。如果过于靠外侧，则会使气门的强度降低；如果过于靠内侧，则会造成气门与气门座接触不良。（3）密封带宽度应符合原设计规定，一般为1.2～2.5mm。对于此宽度，排气门应大于进气门，柴油机应大于汽油机。如果密封带宽度过小，则会使气门磨损加剧；如果密封带宽度过大，则容易烧蚀气门。（4）气门锥面与气门杆的同轴度误差应不大于0.05mm。任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测气门导管与气门杆是一对配合副，它的损伤主要是磨损。气门导管磨损将导致气门导管与气门杆的配合间隙变大，影响发动机的性能。气门导管与气门杆配合间隙的检测方法如下:

用内径规测量气门导管的内径，用外径千分尺测量气门杆的外径，如图3-15所示。气门导管内径减去气门杆直径所得的值，即为气门导管与气门杆的配合间隙。若配合间隙超过极限值，则应更换气门导管。图3-15

气门导管与气门杆配合间隙的检测3．气门导管的检测任务3.1气门组认知相关知识知识加油站利用经验法检测气门导管与气门杆的配合间隙：将气门杆和气门导管擦净，在气门杆上涂一层薄机油，将气门放入气门导管中，上下拉动数次后，若气门在重力作用下能缓慢下落，则表示气门杆与气门导管的配合间隙适当。任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测气门弹簧的损伤除断裂外，还有歪斜、弹力减退等。气门弹簧的歪斜将影响气门关闭时的对中性，使气门关闭不严，容易烧蚀密封带，影响发动机正常工作；气门弹簧弹力减退将会使气门关闭不严、漏气，发动机启动困难、功率下降。气门弹簧的检测主要包括对其自由长度、弯曲量、弹力等的检测。4．气门弹簧的检测任务3.1气门组认知相关知识3.1.3气门组的检测用游标卡尺测量气门弹簧的自由长度。一般要求其自由长度不能小于标准长度1mm。沿气门弹簧侧面放置直角尺，气门弹簧的轴线与端面应垂。旋转气门弹簧，气门弹簧顶部和直角尺之间的最大间隙，即为气门弹簧的弯曲量。在台秤上将气门弹簧压至规定高度，表盘上所示弹力大小即为所测气门弹簧弹力。当弹簧弹力的减小值大于原厂规定的10%时，应予以更换。若无原厂数据，一般根据弹簧自由长度的减小值来判断。当其自由长度减小值超过2mm时，应予以更换。1）气门弹簧自由长度的检测2）气门弹簧弯曲量的检测3）气门弹簧弹力的检测任务3.1气门组认知实践操作——气门组的拆装与检测1．气门组的拆卸2．气门组的检测详细步骤请扫描二维码查看3．气门组的安装P气门传动组认知任务3.2任务3.2气门传动组认知任务引入小勇是一家汽车维修厂的高级技术人员。昨天一位客户将汽车送到他们厂进行维修，客户反映汽车动力不足，燃油消耗量增加。小勇对该车进行了专业的检测，发现该车气缸压力低于技术要求。小勇对发动机进行气缸压力测试，发现气缸压力基本无变化，因此初步诊断故障为气门密封不严。经拆卸检查，发现故障原因为液力挺柱内部磨损。更换液力挺柱后，故障排除。

本任务要求学生了解气门传动组各组成部件的构造及作用，掌握气门传动组的拆装及检测方法。任务3.2气门传动组认知相关知识3.2.1气门传动组的组成气门传动组的组成：一般包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂和正时传动装置等。气门传动组的主要作用：控制进、排气门按照配气相位规定的时间开启和关闭，并保证气门有足够的开度。相关知识1．凸轮轴任务3.2气门传动组认知凸轮轴是由曲轴驱动而旋转的，用来驱动和控制各缸气门的开启和关闭，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。凸轮轴在实际工作中，受到周期性的冲击载荷的影响，易产生弯曲变形，表面易磨损，因此凸轮轴要有足够的强度、刚度及耐磨性。凸轮轴一般采用优质钢制造，有的也采用合金铸铁或球墨铸铁制造。凸轮轴主要由凸轮、轴颈等组成。凸轮分为进气凸轮和排气凸轮，用于驱动气门的开启和关闭；轴颈用于支撑凸轮轴。1）凸轮轴的构造及作用3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知凸轮轴的形式：凸轮轴按位置不同可分为上置式凸轮轴、中置式凸轮轴、下置式凸轮轴3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知2）凸轮的轮廓凸轮的轮廓可保证气门的开启和关闭符合配气相位的要求，并使气门有一定的升程。凸轮的轮廓决定了气门开启和关闭的运动规律，其形状如图所示。3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知3）同名凸轮的相对角凸轮轴上各气缸的进气凸轮或排气凸轮称为同名凸轮。从凸轮轴的前端来看，各气缸同名凸轮的相对位置按发动机工作顺序逆凸轮轴转动方向排列，其相对角为做功间隔角的1/2。工作顺序为1—3—4—2的四缸发动机，其做功间隔角为720°/4=180°，同名凸轮相对角为180°/2=90°，如图（a）所示；工作顺序为1—5—3—6—2—4的六缸发动机，其做功间隔角为720°/6=120°，同名凸轮相对角为120°/2=60°，如图（b）所示。3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知4）凸轮轴的轴向定位为了防止凸轮轴在工作过程中产生轴向移动和承受正时齿轮在传动时产生的轴向力，凸轮轴必须有轴向定位装置。常用的轴向定位方式有凸肩轴向定位、止推板轴向定位和止推螺钉轴向定位等。3.2.1气门传动组的组成相关知识2．挺柱任务3.2气门传动组认知挺柱是凸轮的从动件，其作用是将凸轮的推力传给推杆或气门，同时承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，并将其传给机体或气缸盖。挺柱可分为普通挺柱和液力挺柱两大类。3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知1)普通挺柱普通挺柱有筒式和滚轮式两种形式：筒式挺柱结构简单，工作可靠，应用广泛；滚轮式挺柱阻力小、磨损少，但质量较大、结构较复杂，常用于大型柴油机。3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知2)液力挺柱液力挺柱能自动保持配气机构无间隙传动，可降低噪声和磨损，而且可以自动补偿气门间隙，目前在轿车上应用非常广泛。组成挺柱体外圆柱面上有一环形油槽，油槽内有一进油孔与低压油腔相通，机油从气缸盖油道进入液压挺柱的低压油腔，并通过键形槽进入柱塞。在机油压力的作用下，柱塞弹簧被压缩，球阀被打开，机油进入柱塞下的高压油腔。机油充满后，球阀回位，柱塞上升，气门间隙消除。当配气机构的运动件磨损后，在高压机油的作用下，柱塞上升，可自动补偿气门间隙。工作过程外形3.2.1气门传动组的组成相关知识3．推杆任务3.2气门传动组认知推杆位于挺柱与摇臂之间，其作用是将挺柱的推力传给摇臂，驱动气门开启。推杆是一根钢管，它是配气机构中最易弯曲的零件，需要有较高的刚度，如图所示。3.2.1气门传动组的组成相关知识4．摇臂任务3.2气门传动组认知摇臂是一个以中间轴孔为支撑，两臂不等长的双臂杠杆结构。摇臂的作用是改变推杆传来的力的大小和方向，驱动气门开启。摇臂两边臂长的比值称为摇臂比，摇臂比为1.2～1.8。短臂端装有气门间隙调整螺钉及锁紧螺母，长臂端有用以推动气门的圆弧工作面。由于靠近气门一端的臂较长，因此在一定的气门升程下，摇臂可减小推杆、挺柱的运动距离，从而减小了工作中的惯性力。对于用摇臂驱动气门开启的配气机构，虽然其结构比较复杂，但可通过选择摇臂两端的长度，在气门升程一定时，减小凸轮升程，同时气门间隙的调整也比较方便。3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知知识加油站摇臂轴摇臂轴为空心管状结构，采用碳钢制成，主要用于支撑摇臂。摇臂轴一般通过摇臂轴支座固定在气缸盖上。为防止摇臂轴向窜动，摇臂轴每两摇臂之间会安装定位弹簧。3.2.1气门传动组的组成相关知识为了实现正确的配气相位，发动机的凸轮轴和曲轴之间需要使用正时传动装置连接起来。任务3.2气门传动组认知5．正时传动装置正时链传动装置正时链传动装置由正时齿轮、正时链条和张紧器等组成，如图所示。正时链传动装置适用于曲轴与凸轮之间距离较大以及需要同时驱动两个凸轮轴的情况。正时链传动装置可靠性高、耐久性强。正时带传动装置正时带传动装置声音比正时链传动装置小，不需要润滑，因此可以将其布置在发动机机体外。正时传动带侧面必须有导向装置（如导向板、张紧器或导向轮等），以防止其跑偏，如图所示。正时带传动装置需要的安装空间较小，因此具有较好的环境适应能力。3.2.1气门传动组的组成相关知识任务3.2气门传动组认知1．凸轮轴的检测3.2.2气门传动组的检测凸轮轴的常见损伤有凸轮轴弯曲变形、凸轮轴磨损、凸轮轴轴向间隙过大等。这些损伤会使气门的最大开度和充气效率降低，配气相位失准，从而影响发动机的动力性和经济性。相关知识任务3.2气门传动组认知1)凸轮轴弯曲变形的检测若凸轮轴弯曲变形，则可用其两端轴颈外圆或两端中心孔作为基准，测量中间轴颈的径向圆跳动误差。3.2.2气门传动组的检测检测方法如左图：用V形架将凸轮轴水平支撑在平台上；将百分表固定在磁性表座上，使表头紧贴在中间轴颈的测量表面上，并对百分表进行预压、校零；缓慢转动凸轮轴一周，百分表指针所指示的最大读数与最小读数之差，即为凸轮轴的径向圆跳动误差，也就是凸轮轴的弯曲值。若凸轮轴的径向圆跳动误差超过极限值，则可对其进行冷压校正，必要时应更换凸轮轴。相关知识任务3.2气门传动组认知2)凸轮轴磨损的检测（1）凸轮轮廓磨损的检测凸轮轮廓的磨损可通过测量凸轮的高度H或升程h来确定，如图所示。凸轮轮廓的磨损是不均匀的，一般凸轮顶尖附近的磨损较为严重。凸轮高度可用外径千分尺或游标卡尺测量，凸轮升程为凸轮高度与基圆直径之差。若凸轮高度或升程小于极限值，则应更换凸轮轴。3.2.2气门传动组的检测相关知识任务3.2气门传动组认知2)凸轮轴磨损的检测（2）凸轮轴轴颈磨损的检测凸轮轴轴颈磨损可通过测量轴颈直径来确定，如图所示。当凸轮轴轴颈的圆度误差大于0.015mm，各轴颈的同轴度误差超过0.05mm时，应按修理尺寸法进行校正并修磨凸轮轴。修磨后轴颈的圆度误差不得超过0.005mm，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误差不得超过0.025mm，正时齿轮轴颈与止推端面的径向圆跳动误差不得超过0.03mm。3.2.2气门传动组的检测相关知识任务3.2气门传动组认知3)凸轮轴轴向间隙的检测凸轮轴轴向间隙过大，凸轮轴易产生轴向窜动；凸轮轴轴向间隙过小，凸轮轴运转将受阻。凸轮轴轴向间隙的检测方法：在气缸盖上安装凸轮轴，将百分表安装在磁性表座上，将磁性表座安装在气缸体的合适位置上；将百分表表头紧贴凸轮轴端部，并对百分表进行预压、校零；轴向（前后）往复撬动凸轮轴，同时观察百分表的偏摆量，其数值即为凸轮轴轴向间隙。若凸轮轴轴向间隙超过极限值，则应更换凸轮轴。3.2.2气门传动组的检测相关知识任务3.2气门传动组认知2．挺柱的检测3.2.2气门传动组的检测1）普通挺柱的检测普通挺柱的主要损伤是挺柱底部出现剥落、裂纹、擦伤划痕，挺柱与挺柱导孔配合松旷等。（1）外观的检测目测挺柱底部是否磨损、环形光环、拉伤、拉毛、疲劳剥落斑点等。若挺柱底部出现擦伤划痕，应更换；若挺柱底部出现环形光环，则说明磨损不均匀，应尽早更换；若挺柱底部出现疲劳剥落斑点，则应立即更换。（2）挺柱与挺柱导孔配合间隙的检测挺柱与挺柱导孔的配合间隙一般为0.03～0.10mm。如果超过0.12mm，应视情况更换挺柱。相关知识任务3.2气门传动组认知2．挺柱的检测3.2.2气门传动组的检测2）液力挺柱的检测液力挺柱常见损坏是工作面磨损或损伤、内部配合表面磨损等。液力挺柱内部配合表面磨损会导致其密封不良。检测时，除按普通挺柱的检测项目和方法对液力挺柱进行检测外，还需对液力挺柱的密封性进行检测。相关知识任务3.2气门传动组认知3.2.2气门传动组的检测（1）将液力挺柱装入油杯，并在油杯中加入试验油，使液力挺柱完全浸没在试验油中。（2）用检验仪上的压头压住液力挺柱柱塞（或液压缸），反复把重臂提起再放下，使挺柱体中的柱塞（或液压缸）上下往复运动多次，以便排除液力挺柱内的空气，直到杯中无气泡冒出，再提起重臂，使柱塞（或液压缸）自由升起到正常位置。（3）将重臂轻轻落下，在重臂作用下，液力挺柱会逐渐缩短，检验仪指针可在刻度盘上指示出液力挺柱尺寸的变化量。（4）顺时针转动检验仪上的手柄，使油杯旋转，转速为30r/min。（5）当检验仪指针指到刻度盘上的“START”标记时，按下秒表，记录液力挺柱缩短一定尺寸所需的时间。不符合规定时间要求的液力挺柱应更换。液力挺柱密封性的检测方法如图所示，具体检测步骤如下：相关知识任务3.2气门传动组认知3．推杆的检测3.2.2气门传动组的检测推杆的常见损伤是端头磨损或杆身弯曲变形。（1）检测推杆两端头，若磨损严重或有损伤，则应更换。（2）推杆杆身的弯曲变形可通过在平板上来回滚动推杆并用厚薄规测量推杆与平板之间的间隙来衡量。若推杆杆身的弯曲变形超过极限值，则应校正或更换。相关知识任务3.2气门传动组认知4．摇臂与摇臂轴的检测3.2.2气门传动组的检测摇臂与摇臂轴的检测主要包括以下几个方面:（1）摇臂头部应光洁无损。（2）若摇臂与摇臂轴的配合间隙超过规定值，则应更换摇臂衬套，并按摇臂轴的尺寸进行铰削或镗削修理。摇臂与摇臂轴配合间隙的检测如图所示。（3）摇臂上调整螺钉的螺纹孔损坏时，一般应更换。（4）摇臂轴弯曲时，应冷压校直，使其直线度误差在100mm长度上不大于0.03mm。（5）摇臂轴轴颈的磨损量大于0.02mm或摇臂轴与摇臂承孔的配合间隙超过极限值时，应刷镀修复或更换摇臂轴。相关知识任务3.2气门传动组认知5．正时传动装置的检测3.2.2气门传动组的检测链条齿轮（1）正时链条的检测。检测正时链条时，应测量全链条的长度。测量长度时，应对正时链条施加一定的拉力，拉紧后再进行测量。若长度超过极限值，则应更换正时链条。（2）正时齿轮的检测。检测正时齿轮时，将正时链条分别包住凸轮轴正时齿轮和曲轴正时齿轮，用游标卡尺测量其直径。测量后，取其最小值。若直径小于极限值，则应更换正时齿轮。例如，丰田2Y、3Y发动机最小凸轮轴正时齿轮的极限直径为114mm，最小曲轴正时齿轮的极限直径为59mm。1）正时链传动装置的检测相关知识任务3.2气门传动组认知5．正时传动装置的检测3.2.2气门传动组的检测2）正时带传动装置的检测（1）正时传动带外观的检测。先检测正时传动带表面是否粘有油污、冷却液等，若有，则应及时清理干净；再检测正时传动带表面是否有裂纹或纤维断裂等，若有，则应及时更换。应及（3）张紧器的检测。张紧器的常见故障有滚轮轴承卡死、导向轮轴承卡死及漏油等。在日常维护中，可以通过检测张紧器是否有异响或漏油的痕迹来判断其好坏。（2）正时传动带松紧度的检测。如图所示，检测正时传动带松紧度时，用手指捏住正时齿轮和中间齿轮之间的正时传动带，以刚好能转90°为宜。将曲轴转2～3圈后，再次检查。实践操作——气门传动组的拆卸与检测任务3.2气门传动组认知1．气门传动组的拆卸2．气门传动组的检测详细步骤请扫描二维码查看P配气机构常见故障诊断与维修任务3.3任务3.3配气机构常见故障诊断与维修任务引入小军新买了一辆小汽车，每天开车上下班很方便，但是过了几个月，汽车机油涨价，小军觉得机油太贵，便找了一家比较便宜的小店加机油。一天，上班途中，小军听到汽车发出“突突”声，而且发动机启动无力。他很担心自己的爱车出问题，于是赶紧将爱车送进4S店进行检测。经过汽车维修人员的检测发现，故障是由于使用了劣质机油而导致的。维修人员更换了新的合格机油后，重新启动发动机，响声消失。维修人员对小军说，千万不能使用劣质机油，否则可能造成不可挽回的事故。小军听后，追悔莫及，说自己不该因贪便宜而使用劣质机油，差点酿成大错，并保证以后一定加正规机油。本任务要求学生了解配气机构的常见故障，掌握配气机构常见故障的诊断与维修方法。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.1气门脚异响配气机构的常见故障主要有:气门脚异响、凸轮轴轴承异响、正时齿轮异响、液力挺柱异响等。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.1气门脚异响1．故障现象（1）发动机在任何转速下均发出连续且有节奏的“嗒嗒”敲击声。（2）低速和怠速时，响声较为清晰；高速时，响声较为杂乱。（3）发动机温度变化时，响声无变化。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.1气门脚异响2．故障原因（1）气门间隙过大。（2）气门杆与气门导管磨损严重或导管积炭过多而咬住气门。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.1气门脚异响3．故障诊断1）确认故障在发动机气门装置部位听，有连续且有节奏的“嗒嗒”敲击声。对发动机进行断火试验时，响声无变化，发动机温度变化时，响声也无变化，则说明是气门脚异响。2）确认气门脚异响位置拆下气门室罩盖，在发动机怠速运转时，将推杆提起或在气门间隙处插入厚薄规，对气门逐个进行试验。当厚薄规插入某个气门间隙中，响声消失或减弱时，说明是该气门脚异响。3）确认故障具体原因（1）若厚薄规插入某个气门间隙中，响声消失或减弱，说明故障是该气门间隙过大所致。（2）若观察发现气门杆尾部与摇臂或调整螺钉始终有一定间隙，说明故障是气门杆与气门导管磨损严重或导管积炭过多而咬住气门所致。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.2凸轮轴轴承异响1．故障现象（1）在发动机上部发出有节奏、较钝重的“嗒嗒”敲击声。（2）发动机怠速或中速运转时，响声明显；高速时，响声杂乱或消失。（3）发动机发出异响时，伴有机体振动现象。（4）发动机温度变化时，响声无变化。2．故障原因（1）凸轮轴轴向间隙过大。（2）凸轮轴和轴承配合间隙过大。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3．故障诊断231确认故障发动机发响部位在凸轮轴一侧，怠速时响声为沉闷的“嗒嗒”敲击声；中速时，响声转变为明显的敲击声；高速时，响声减弱或消失；发动机温度变化时，响声无变化；对发动机进行单缸断火试验时，响声无变化，则说明是凸轮轴轴承异响。确认凸轮轴轴承异响位置将发动机置于响声最明显的转速上进行运转，用听诊器或金属棒触及气缸体外部各道凸轮轴轴承附近，若某处响声最大并伴有振动，则说明该处凸轮轴轴承异响。确认故障具体原因（1）发动机怠速或中速运转时，响声沉闷；若稍提高转速，则发出响亮而连续的“嗒嗒”敲击声，再提高转速，响声杂乱或消失，说明故障是凸轮轴轴向间隙过大所致。（2）发动机发响时，机体伴有振动现象，说明故障是凸轮轴和轴承配合间隙过大所致。3.3.2凸轮轴轴承异响任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.3正时齿轮异响1．故障现象（1）发动机怠速运转时，其前部发出连续、有节奏的响声；中速时，响声更明显；高速时，响声变得杂乱且伴有破碎声。（2）发动机转速越高，响声越大，并伴有正时齿轮室盖振动的现象，严重时发动机不能启动。（3）发动机温度变化时，响声无变化。任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.3正时齿轮异响（1）正时齿轮啮合间隙过大或过小。（2）正时齿轮啮合不均匀。（3）正时齿轮齿面有损伤或脱层。（4）凸轮轴正时齿轮窜动。2．故障原因任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.3正时齿轮异响3．故障诊断01将发动机置于响声最明显的转速上进行运转，使用听诊器在发动机前端进行听诊，若响声发生在正时齿轮室盖处，则说明是正时齿轮异响。确认故障02对发动机进行单缸断火试验，单缸断火后，响声减弱或消失，则说明是该缸的正时齿轮异响。确认正时齿轮异响位置任务3.3配气机构常见故障诊断与维修相关知识3.3.3正时齿轮异响03确认故障具体原因（1）发动机怠速运转时，发出连续的“嘎啦”响声，中速时更为明显，高速时响声变得杂乱且伴有破碎声；正时齿轮室盖有振动现象，说明故障是正时齿轮啮合间隙过大所致。（5）变换发动机转速时，若发动机突然加速到某一高速时，发出一种较强且紊乱的“咯啦啦”响声，急减速时也出现此