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1、第3章气门机构的结构和维护，学习目标，知识目标1可以简单描述通气过程和气门正时的定义；2能正确描述配气机构的分类和工作过程；3.能正确描述配气机构的组成、主要部件的结构和装配连接关系；4能正确描述配气机构的装配要求和调整方法。能力目标1:维护气门机构的主要部件；2将进行配气机构的组装和调整；3.它可以分析、判断和排除配气机构的常见故障。第一节配气机构的结构和工作原理配气机构的作用是根据发动机各缸工作过程的需要，定期开启和关闭进气门和排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)能及时进入气缸，废气能及时排出气缸。大多数类型的阀门机构使用顶置阀。根据凸轮轴的位置，可分为下、中、上三种。凸轮轴

2、安装的气门机构，主要由两部分组成：气门驱动总成和气门总成。气门驱动组气门驱动组是从正时齿轮到气门推动动作的所有部件；它主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺杆、推杆、调节螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴和摇臂轴支架组成。它的功能是驱动阀门有规律地打开和关闭。阀组主要由气门锁、气门弹簧座、气门弹簧、气门、气门导管和气门座组成。它的主要功能是保持阀门关闭。它的进气门和排气门在气缸盖上是倒置的。(1)凸轮轴安装在曲轴箱中，而摇臂轴安装在气缸盖上，气缸盖很远，推杆很长。(2)凸轮轴靠近曲轴，两者之间采用正时齿轮传动。操作(1)气门开启：曲轴通过正时齿轮带动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸部通过挺杆、推杆和调节螺钉推

3、动摇臂摆动，摇臂的另一端向下推动气门，弹簧进一步压缩。(2)气门关闭：当凸轮凸部的顶点绕挺杆转动时，气门的开度在其弹簧张力的作用下逐渐减小，直至最终关闭，进气或排气过程结束。在压缩和做功冲程中，阀门在弹簧张力的作用下紧紧关闭，使气缸密封。曲轴和凸轮轴之间的传动比为21。中央凸轮轴配气机构具有以下结构特征：1 .凸轮轴位于气缸体的上部。2.推杆很短，惯性很小。3.推杆可以省略，挺杆可以直接驱动摇臂。当发动机转速相对较高时，气门驱动机构的往复质量可以减小。上凸轮轴配气机构具有以下结构特征：1 .凸轮轴安装在气缸盖上。2.凸轮轴直接通过摇臂驱动气门，无需挺杆和推杆，这大大减少了往复质量，因此适用于高

4、速发动机。上部凸轮轴配气机构的驱动模式为链传动和同步齿形带传动。同步齿形带传动，多阀结构，三阀配气机构，气门间隙，它定义了气门完全关闭时气门杆末端和气门驱动总成零件之间的间隙。必要性当发动机工作时，由于温度升高，阀门将会膨胀。在冷态时，如果气门与其传动部件之间没有间隙或间隙过小，气门及其传动部件的受热膨胀必然会导致气门在热态时关闭不严，从而导致发动机在压缩和做功冲程时漏气，使功率下降。在严重的情况下，甚至很难开始。通常，当发动机在冷态下装配时，会保留气门间隙，以补偿气门受热后的膨胀。有些发动机使用液压挺杆，挺杆的长度可以随时自动改变以补偿气门的热膨胀，因此不需要预留气门间隙。气门间隙过大或过小

5、。气门间隙应由发动机制造商根据试验确定。通常，在冷态下，进气门和排气门之间的间隙分别为0.250.35毫米和0.300.35毫米如果气门间隙过大，将会在传动部件之间以及气门和气门座之间产生冲击噪音，并加速磨损。同时，气门打开的持续时间将会缩短，并且气缸的充气和排气条件将会恶化。气门正时被称为气门正时，气门正时定义了由曲轴转角表示的进气门和排气门的打开和关闭时间以及打开持续时间。气门正时1的内容。进气提前角2。进气滞后角3。排气提前角4。排气滞后角，进气门1的气门正时。进气提前角(1)定义为进气阀在排气冲程结束前开始打开，旋塞阀达到上止点。从进气门开启开始到上止点的曲轴角度称为进气提前角(或提前

6、开启角)。空气剥离倾角用表示，通常为1030。(2)目标进气门提前打开，因此当活塞到达上止点时开始向下运动时，由于进气门具有一定的开度，可以快速获得较大的进气道截面，从而减小进气阻力。2。进气滞后角，(1)定义为在进气冲程的下止点后，在进气门关闭之前，活塞再次上升一段时间。从下止点到进气门关闭的曲轴角度称为进气后间隙角(或后关闭角)。进气滞后角用表示，通常为4080。(2)目的利用压差继续进气。利用进气惯性继续进气。排气门1的气门正时。排气提前角(1)定义为在动力冲程后期，在旋塞阀到达下止点之前，排气阀开始打开。对应于排气门开度至下止点的曲轴角度称为排气提前角(或提前开度)。排气提前角用408

7、0表示。(2)利用气缸内的排气压力提前排气；减少废气消耗的功率；高温废气的早期排放也可以防止发动机过热。2.排气滞后角(1)定义为活塞经过上止点后排气阀关闭。从上止点到排气阀关闭的曲轴角度称为排气滞后角(或后关闭角)。排气滞后角用表示，一般为1030。(2)利用气缸内外压力差连续排气的目的；利用惯性继续消耗。可以看出，在气门打开持续时间期间的曲柄角，即排气持续时间角，是180。气门机构1的零件和部件。气门机构的主要部件是气门座、气门导管、气门弹簧座、气门锁止板、气门油封，气门和气门由头和杆组成。气缸盖用于关闭气缸的进气和排气通道，而活塞杆主要用于引导气门的运动。气门顶部和气门顶部的形状为凸形：

8、凸形具有较大的刚度和较大的受热面积，用于某些排气阀；平屋顶：平屋顶结构简单，制造方便，受热面积小，用途多；凹顶：也叫漏斗形，质量小，惯性小，头部与杆之间过渡圆弧大，气流阻力小，弹性大。它对阀座(也叫柔性阀)有很好的适应性，容易磨合。但是，它受热面积大，容易储存废气，受热时容易过热和变形，所以它只用作进气阀。气门锥角，气门锥面与气门顶面之间的角度称为气门锥角。常用的气门锥角为30和45。阀门锥角的功能提高了密封性和导热性；阀座具有自动定位功能；避免将气流调得太大，降低流速。通过锥角，当阀门就位时，接触面上的沉积物可以被挤出，这意味着它具有自清洁功能。阀杆加工精度高，粗糙度低。阀杆尾部采用锁板结构

9、或锁销式固定弹簧座。(1)确保阀门自动返回关闭和密封。(2)确保阀门和阀座之间的阀座压力。(3)吸收传动部件在阀门开启和关闭过程中产生的习惯力，以防止各传动部件相互分离，破坏配气机构的正常运行。它的形式在凸轮型线中，O是凸轮轴的轴线，圆弧EA是凸轮的基圆，AB和DE是凸轮的慢冲击段，BCD是凸轮的工作段，C点的升程最大，这决定了最大气门开度。凸轮的工作过程如下：当凸轮沿图中所示方向转动时，挺杆处于最低位置，气门关闭。当凸轮转到点A时，挺杆开始移动。继续旋转，消除缓冲段AB中某一点m处的阀门间隙，阀门开始打开。阀门开度在点C达到最大值，然后逐渐减小。当它到达缓冲段的某一点时，阀门完全关闭。之后，

10、挺杆继续下降，气门间隙出现，挺杆处于下凸轮轴轴向极限e处的最低位置，调整环压在凸轮轴前轴颈和正时齿轮之间，止推板宽松地套在调整环外，止推板用螺钉固定在气缸体的前端面上。调整环的厚度大于止推板的厚度，两者之间的差异称为凸轮轴的轴向间隙，间隙为0。080.挺杆，可将凸轮的推力传递给推杆或气门。有两种常见的挺杆：筒式和滚筒式。液压支柱用于消除气门机构中的间隙，并降低每个部件的冲击负荷和噪音。同时，凸轮轮廓可以设计得更陡，气门可以更快地打开和关闭，从而减小进气和排气阻力，改善发动机的空气交换，提高发动机性能，特别是高速性能。摇臂和摇臂组，摇臂安装在摇臂轴上，摇臂轴通过摇臂轴支架安装在气缸盖上。摇臂是一

11、个不等臂杠杆，其长臂的一端驱动阀门。第2节气门机构的维护，1。配气机构拆装要点：首先，从气缸盖上拆下摇臂轴总成；其次，拆下凸轮轴及其正时齿轮总成；最后，从气缸盖上拆下气门机构的零件。配气机构的安装顺序与拆卸顺序正好相反，只是增加了一个向零件摩擦表面涂油的程序。阀门和阀座成对配合研究，安装时不得混乱。此外，挺杆和挺杆导向孔在磨合后相互适应，因此在安装过程中最好不要混淆。1、摇臂轴总成的拆装要点，在拆卸摇臂轴总成时，逐渐松开所有摇臂轴支架的固定螺栓几次，使摇臂轴与气缸盖平行。安装过程中也是如此，以防止摇臂轴因拆卸和装配不当而弯曲。2凸轮轴总成的拆卸和装配要点，(1)确认气门正时标记在拆卸凸轮轴总成

12、之前，仔细观察曲轴和凸轮轴正时齿轮的气门正时标记。气门正时标记的一般规则是：对于齿轮驱动的气门机构，气门正时标记都打在齿轮上。对于同步带传动或链传动的正时机构，正时标记通常制作在正时同步带轮(或链轮)及其后面的固定壳体部分上。安装时，只需将曲轴和凸轮轴的正时同步带轮(或链轮)上的正时标记与后壳体上的标记对齐，然后安装正时皮带(或链条)以确保气门正时。(2)中、下凸轮轴的拆卸和组装应首先拆下中、下或上凸轮轴的轴向定位。下凸轮轴和曲轴的正时齿轮是一对圆柱螺旋齿轮，它们啮合的螺旋齿不平行于凸轮轴和曲轴的轴线。只有当凸轮轴齿轮转动并沿轴向向外撬开时，它们才能脱开。(在安装过程中，对准标记后，应在旋转时

13、推动凸轮轴齿轮，使其与曲轴齿轮全齿啮合。)然后，拔出凸轮轴，同时用手转动(以防止凸轮和挺杆卡住)。(3)上凸轮轴的拆装与上述摇臂轴总成的拆装要点相同。为了拆卸和组装气门机构，通常使用专用工具来拆卸和组装气门弹簧方法是：转动曲轴，观察每个气缸的两个气门，先移动排气门，然后移动进气门，并标记气门。(1)用火花头的判断方法记下第一缸内高压线的位置，打开分电器盖，转动曲轴。当火花头与第一个气缸中的高压线相对时，表明第一个气缸处于压缩上止点。(2)反向旋转曲轴，观察最后一个气缸(如直列式六缸机的第六个气缸或四缸机的第四个气缸)的排气门与第一个气缸的曲轴连杆轴颈处于相同的方向，逐渐打开和关闭，直到进气门移

14、动，即六(4)个气缸处于排气上止点，即一个气缸处于压缩上止点。(3)根据发动机上第一个气缸的上止点标记，确定第一个气缸的压缩上止点。许多发动机在曲轴的后端或前端都有标记，以确定第一个气缸的上止点。当两个标记对齐时，第一个气缸的活塞刚好处于压缩或排气的上死点。确定第一气缸压缩冲程上止点的方法是先找到压缩冲程，然后确定压缩上止点。找到压缩冲程有两种常用方法：一种是用棉球塞住气缸火花塞(或喷油器)的座孔，转动曲轴。当棉花球被气缸中的压缩气体喷出时，表示气缸已经进入压缩冲程。另一种方法是转动曲轴来观察气缸的气门运动。当进气门关闭时，表示气缸已经进入压缩冲程。根据上述方法找到第一个气缸的压缩冲程后，慢慢

15、转动曲轴，使第一个气缸的上止点标记对齐。此时，第一气缸活塞的上止点位置是压缩冲程的上止点。第三章。气门机构零件的维护，1。阀门与阀座的匹配要求阀门与阀座的密封锥角一致。阀门和阀座之间的密封带位于中间。阀门和阀座之间的密封带宽度一般为12.5毫米.阀门密封锥与阀杆的同轴度误差，阀座与导管的同轴度误差不得大于0.05毫米.阀杆和导管之间的配合间隙应符合原工厂规定。2、阀门维护，在下列情况下，有必要进行维护。卡车气门杆磨损超过0.10毫米，汽车气门杆磨损超过0.05毫米，或出现明显的台阶状磨损。气门头气缸表面厚度小于1.0毫米.阀门末端磨损超过0.5毫米.如图所示，检查阀杆的直线度。气门杆直线度误差

16、大于0.05毫米时，应更换或校正，校正后的直线度误差不得大于0.02毫米。气门机构零件的检修1凸轮轴和轴承的检修凸轮轴和检修凸轮轴的主要磨损是凸轮、轴承轴颈表面、正时齿轮轴颈键槽和凸轮轴弯曲变形的磨损。凸轮磨损检测是通过测量凸轮的最大高度h与基圆直径d之差来测量凸轮的磨损程度。当磨损后凸轮升程下降超过0.40毫米时，应更换新的凸轮轴。凸轮轴弯曲变形的检修凸轮轴的弯曲变形主要是由气门挺杆粘滞和凸轮轴的弯矩过大引起的。凸轮轴的弯曲变形通常通过下图所示的方法检测。如果中间轴颈的径向圆跳动大于0.10毫米，应将其对齐(钢制凸轮轴)。凸轮轴对准后，中间各轴颈的径向圆跳动不得超过0.04毫米凸轮轴轴颈的维护正时齿轮轴轴颈键槽的维护由汽油泵驱动的偏心轮的直径极限磨损为1毫米。当磨损超过极限时，用新的凸轮轴更换凸轮轴。2.正时链轮和链条的检查(1)正时链条的检查