項(xiàng)目氣門傳動組的拆裝與檢修新

1、課題的引入 一位客戶反映汽車動力不足，燃油消耗 量增加。經(jīng)檢測發(fā)動機(jī)的汽缸壓縮壓力汽缸壓縮壓力低于 技術(shù)要求，往燃燒室內(nèi)加入少許發(fā)動機(jī)機(jī)油 進(jìn)行汽缸壓縮壓力測試，發(fā)現(xiàn)汽缸壓縮壓 力值基本無變化，初步診斷初步診斷氣門密封不嚴(yán)氣門密封不嚴(yán)， 需要對配氣機(jī)構(gòu)進(jìn)行解體檢測。 布置任務(wù) l 任務(wù)4.1 氣門傳動組主要零件結(jié)構(gòu)原理與檢修認(rèn)知 ； （教師講解、學(xué)生傾聽） l 任務(wù)4.2 氣門傳動組的拆卸； （學(xué)生操作、教師指導(dǎo)） l 任務(wù)4.3 氣門傳動組零部件的檢修； （學(xué)生操作、教師指導(dǎo)） l 任務(wù)4.4 氣門傳動組的裝配。 （學(xué)生操作、教師指導(dǎo)） 任務(wù)任務(wù)4.1 氣門傳動組主要零件氣門傳動組主要零件結(jié)

2、構(gòu)原理與檢修認(rèn)知結(jié)構(gòu)原理與檢修認(rèn)知 由于氣門驅(qū)動形式和凸輪軸位置的不同氣門驅(qū)動形式和凸輪軸位置的不同，氣門傳動組的零件組成差別很大。 凸輪軸下置、搖臂驅(qū)動 凸輪軸中置、搖臂驅(qū)動 凸輪軸上置、凸輪驅(qū)動 雙凸輪軸上置、凸輪驅(qū)動 1 、凸輪軸、凸輪軸 ）功用）功用 按照工作順序和配氣相位的規(guī)律及時(shí)開閉氣門。進(jìn)、排按照工作順序和配氣相位的規(guī)律及時(shí)開閉氣門。進(jìn)、排 氣門的開閉時(shí)刻和開啟高度均由凸輪軸的凸輪型線決定，氣氣門的開閉時(shí)刻和開啟高度均由凸輪軸的凸輪型線決定，氣 門的土作順序由各凸輪的排列順序控制。門的土作順序由各凸輪的排列順序控制。 2）工作要求及材料）工作要求及材料 在工作，凸輪軸轉(zhuǎn)速很高，同

3、時(shí)受到周期性的沖擊載荷在工作，凸輪軸轉(zhuǎn)速很高，同時(shí)受到周期性的沖擊載荷 作用，要求有足夠的韌性和剛度。作用，要求有足夠的韌性和剛度。 一般采用一般采用優(yōu)質(zhì)鋼鍛造優(yōu)質(zhì)鋼鍛造， 也有采用也有采用合金鑄鐵合金鑄鐵或或球墨鑄鐵鑄造球墨鑄鐵鑄造。 凸輪工作表面：要求光滑耐磨，以保證氣門工作的正凸輪工作表面：要求光滑耐磨，以保證氣門工作的正 確性，一般經(jīng)熱處理后精磨。確性，一般經(jīng)熱處理后精磨。 一、氣門傳動組主要零件結(jié)構(gòu)原理 3）凸輪軸結(jié)構(gòu)）凸輪軸結(jié)構(gòu) 凸輪軸的結(jié)構(gòu)主要有凸輪，支承軸頸，有些還用于驅(qū)動汽凸輪軸的結(jié)構(gòu)主要有凸輪，支承軸頸，有些還用于驅(qū)動汽 油泵的偏心輪及驅(qū)動分電器齒輪。油泵的偏心輪及驅(qū)動分電

4、器齒輪。 4）凸輪）凸輪 凸輪表面性能：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。凸輪表面性能：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。 工作條件：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。工作條件：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。 。 四缸發(fā)動機(jī)凸輪投影四缸發(fā)動機(jī)凸輪投影 點(diǎn)火順序：點(diǎn)火順序： 1 12 24 43 3 由發(fā)動機(jī)的配氣相位和凸輪軸的 轉(zhuǎn)向所決定的。 5）凸輪軸的軸向定位）凸輪軸的軸向定位 為了限制凸輪軸在工作中產(chǎn)生的軸向移動或承受螺旋齒輪在傳動時(shí)產(chǎn)生 的軸向力，凸輪軸需要軸向定位。凸輪軸軸向移動量過大，對于由螺旋齒輪 傳動的凸輪軸，會影響配氣定時(shí)。 如如AJR發(fā)動機(jī)的上置式凸輪軸：發(fā)動機(jī)的上

5、置式凸輪軸： 通常利用通常利用凸輪軸承蓋的兩個(gè)端凸輪軸承蓋的兩個(gè)端 面面和凸輪軸軸頸兩側(cè)的和凸輪軸軸頸兩側(cè)的凸肩凸肩進(jìn)行進(jìn)行 軸向定位。軸向定位。 2、挺柱、挺柱 ）作用）作用 挺柱的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門。 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 減小摩擦所造成的對挺柱的側(cè)向減小摩擦所造成的對挺柱的側(cè)向 力。多用于大缸徑柴油機(jī)。力。多用于大缸徑柴油機(jī)。 機(jī)械式機(jī)械式 1.為改善挺柱體與凸輪接 觸面的受力情況，避免產(chǎn) 生過大的接觸應(yīng)力峰值， 挺柱體頂部工作面加工 成中間凸起0.004 0.012mm的圓弧面。 2.凸輪的中心線與挺柱的 中心線錯(cuò)開1.5mm 3.同時(shí)凸輪在母線長度方 向傾斜0.0020.02

6、mm， 這樣使凸輪與挺柱的接觸 點(diǎn)偏離挺柱中心線，挺柱 工作過程中能繞其軸線作 微小轉(zhuǎn)動使磨損均勻。 3）自轉(zhuǎn)原理）自轉(zhuǎn)原理 4）液壓挺柱）液壓挺柱 能夠自動調(diào)節(jié)挺柱的長度，補(bǔ)償傳動零件之間的間隙，減小了各零件的沖擊載能夠自動調(diào)節(jié)挺柱的長度，補(bǔ)償傳動零件之間的間隙，減小了各零件的沖擊載 荷噪聲以及磨損。荷噪聲以及磨損。 桑塔納發(fā)動機(jī)液壓挺柱工作示意圖 氣門關(guān)閉時(shí)氣門關(guān)閉時(shí) 氣門打開時(shí)氣門打開時(shí) 單向閥單向閥 彈簧被壓縮彈簧被壓縮 氣門受熱膨脹時(shí)，柱塞和液壓缸作軸向相對運(yùn)動，高壓油腔中的油液可經(jīng)過液壓缸 與柱塞間的縫隙擠入低壓油腔。因此，使用液壓挺柱時(shí)，可以不預(yù)留氣門間隙。 柱塞柱塞 液壓缸液壓

7、缸 低壓油腔低壓油腔 高壓油腔高壓油腔 圓筒挺柱體圓筒挺柱體 推桿 下端圓球形； 上端凹球形。 3. 推桿推桿 從凸輪軸經(jīng)挺柱傳來的推力傳給搖臂。 1）功用）功用 搖臂將挺桿（或凸輪）傳來的力，搖臂將挺桿（或凸輪）傳來的力， 改變方向作用于氣門端面，推開或改變方向作用于氣門端面，推開或 關(guān)閉氣門。關(guān)閉氣門。 搖臂搖臂 4、搖臂和搖臂軸、搖臂和搖臂軸 2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 搖臂組示意圖搖臂組示意圖 搖臂軸搖臂軸 螺栓螺栓 搖臂軸支座搖臂軸支座 搖臂軸緊固螺釘搖臂軸緊固螺釘 搖臂稱套搖臂稱套調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 搖臂搖臂 定位彈簧定位彈簧 搖臂的結(jié)構(gòu)搖臂的結(jié)構(gòu) 短臂短臂 長臂長臂 凸輪軸主要的損傷有：磨損（

8、凸輪、軸頸及鍵槽）、彎 曲變形。檢查凸輪軸不應(yīng)有凸輪磨損、軸頸磨損或有擦傷、 軸彎曲、軸向間隙增大、鍵槽磨損或扭曲等故障。 1、凸輪軸的檢修要點(diǎn) 二、氣門傳動組零件的檢修 檢查凸輪軸凸輪高度。用外徑千分尺測量凸輪軸凸輪的高度，如果凸輪 的高度低于允許值，應(yīng)更換凸輪軸。 1）檢查凸輪軸凸輪高度 2）凸輪軸主軸頸磨損 AJRAJR發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī): : 檢查凸輪軸主軸頸磨損情況：凸輪軸有 五道軸頸，其軸頸尺寸為26.00mm，當(dāng)軸 頸尺寸磨損超限時(shí)；應(yīng)修磨到25.75mm。此 時(shí)應(yīng)更換小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸凸輪軸的氣缸蓋（標(biāo) 記上涂有黃色點(diǎn)）。 3）檢查凸輪軸彎曲 檢查凸輪軸的彎曲度可用百分表檢查，以兩端軸頸為

9、支承檢查中間兩 軸頸的徑向圓跳動。如AJR發(fā)動機(jī)若不大于0.05mm時(shí)，可不修理。 4）檢查凸輪軸軸向間隙 AJR：檢查凸輪軸的軸向間隙：首先拆去桶形挺柱，裝好：檢查凸輪軸的軸向間隙：首先拆去桶形挺柱，裝好1號和號和5號號 軸承蓋，用百分表水平抵住凸輪軸一端，測其軸向間隙若超過軸承蓋，用百分表水平抵住凸輪軸一端，測其軸向間隙若超過0.15mm則則 應(yīng)修理或更換。應(yīng)修理或更換。 5）凸輪軸油膜間隙的檢測 把凸輪軸放置在氣缸蓋軸承座上，在各軸頸表面按軸向 位置放上一小段塑料線規(guī)，裝上軸承蓋并按規(guī)定力矩緊固螺 栓。重新把軸承蓋拆下，通過規(guī)尺確定油膜間隙的大小。 1）普通挺柱 普通挺柱多為由冷激鑄鐵材

10、料制成的筒式挺柱，極易產(chǎn)生 疲勞磨損及不均勻磨損； 當(dāng)挺柱底部出現(xiàn)裂紋、疲勞剝落、擦傷劃痕時(shí)，應(yīng)更換。 2、挺柱 當(dāng)挺柱與導(dǎo)孔的配合間隙過大時(shí)，應(yīng)更換挺柱或?qū)Э字Ъ堋?2）液壓挺柱 1.液壓挺柱與承孔的配合間隙一般為0.010.04mm，使用極 限為0.10mm。逾期后應(yīng)更換液壓挺柱。 2. l 液壓挺桿必須整套更換，不能進(jìn)行調(diào)整或維修。 起動時(shí)，液壓挺桿的異常噪聲是正常的。起動發(fā) 動機(jī)使其運(yùn)轉(zhuǎn)直到冷卻液溫度達(dá)到80，將發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)提高到2500rmin并運(yùn)轉(zhuǎn)2min，進(jìn)行必要 的測試。如果液壓挺桿產(chǎn)生的噪聲還是很大，按 照如下步驟檢查： （l）拆卸氣門罩蓋。 （2）按照順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動曲軸，直

11、到待檢查 的液壓挺桿的凸輪朝上為止。 （3）測量凸輪和液壓挺桿之間的間隙，如圖 1-75所示。如果間隙大于0.2mm，則更換液壓挺 桿。 3、搖臂和搖臂軸 1）檢查搖臂外觀 2）檢查搖臂和搖臂軸之間的磨損 任務(wù)任務(wù) 4.2 氣門傳動組的拆卸（學(xué)生操作）氣門傳動組的拆卸（學(xué)生操作） 拆卸之前應(yīng)確保曲軸正時(shí)帶輪和凸輪軸正時(shí)齒 帶輪對準(zhǔn)相應(yīng)的正時(shí)標(biāo)記后，拆下正時(shí)齒帶，再按照 以下步驟拆卸凸輪軸。 1）旋松正時(shí)齒帶輪螺栓，拆下凸輪軸正時(shí)齒帶輪。 以免在拆卸凸輪軸時(shí)損壞霍爾傳感器。 2）拆下密封圈和半圓鍵。 3）拆下凸輪軸軸承蓋緊固螺母，其順序先松第1、3、 5號軸承蓋，然后按對角交替方式旋松第2、4號

12、軸 承蓋螺母, 拆下凸輪軸。 4）拆卸時(shí)將液壓挺桿做上標(biāo)記，液壓挺桿不可互換。 任務(wù)4.3 氣門傳動組零部件的檢修（學(xué)生操作、教師指導(dǎo)） 見學(xué)習(xí)工單 任務(wù)4.4 氣門傳動組的裝配（學(xué)生操作、教師指導(dǎo)） l 凸輪軸安裝的步驟如下： l 1）安裝凸輪軸時(shí)，第一缸凸輪必須朝上。安裝前放上軸承蓋，確定 安裝位置（注意孔的上下兩半部要對準(zhǔn)，如圖2-32所示）。凸輪軸轉(zhuǎn) 動時(shí)，曲軸不可置于上止點(diǎn)位置，否則會損壞氣門和活塞頂部。 l l l 圖2-32 凸輪軸軸承蓋安裝位置 l 2）先對角交替擰緊第2、4號軸承蓋螺栓，擰緊力矩為20Nm。 l 3）裝上第1、3、5號軸承蓋，其螺栓擰緊力矩為20Nm。 l 4

13、）裝入凸輪軸正時(shí)齒帶輪并緊固，擰緊力矩為80Nm。 三、量具的正確使用三、量具的正確使用 1、測量前檢查要點(diǎn) 1）清潔被測部件和測量儀器，廢物或機(jī)油可能導(dǎo)致測 量值的誤差。測量前應(yīng)清潔表面。 2）選擇適合的測量儀器，按照要求的精度水平選擇測 量儀器。反面示例： 用游標(biāo)卡尺測量活塞外徑。測量精度： 0.05mm而要求精度：0.01mm。 3）零校準(zhǔn)，檢查零刻度是否對準(zhǔn)其正確的位置。零校 準(zhǔn)是正確測量的基礎(chǔ)。 4）測量儀器的維修，定期地進(jìn)行維修和校準(zhǔn)。 如果壞 了切勿使用。 2、游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺可測量長度，外徑，內(nèi)徑和深 度。量程：0150，200，300mm。測量精 度：0.05mm、0.02

14、mm。 1-內(nèi)徑測量爪 2-外徑測量爪 3-止動螺釘 4-游標(biāo)尺刻度 5-主要刻度 6-深度測量 7-深度尺 注意： 1）在測量前完全合上量爪，并檢查卡尺間是否有足夠的間隙可看 到光。 2）在測量時(shí)，輕輕地移動卡尺，使零件剛好放在量爪間。 3）一旦零件剛好放在量爪之間，用止動螺釘固定游標(biāo)尺，以便更 方便地讀取測量值。 1） 圖2-79 游標(biāo)卡尺使用注意事項(xiàng) 止動螺釘 游標(biāo)卡尺 使用范例： 圖2-80 游標(biāo)卡尺使用范例 1-長度測量 2-內(nèi)徑測量 3-外徑測量 4-深 度測量 讀取測量值： 45+50.05=45.25(mm) 【注意事項(xiàng)】 1游標(biāo)卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放， 不得碰撞

15、或跌落地下。使用時(shí)不要用來測量粗糙的物 體，以免損壞量爪，不用時(shí)應(yīng)置于干燥地方防止銹蝕。 2測量時(shí)，應(yīng)先擰松緊固螺釘，移動游標(biāo)不能用力 過猛。兩量爪與待測物的接觸不宜過緊。不能使被夾 緊的物體在量爪內(nèi)挪動。 3讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù)，可 用緊固螺釘將游標(biāo)固定在尺身上，防止滑動。 4實(shí)際測量時(shí)，對同一長度應(yīng)多測幾次，取其平均 值來消除偶然誤差。 3、外徑千分尺 通過計(jì)算手柄方向上軸的均衡旋轉(zhuǎn)來測量零件的外徑/ 厚度。量程：025mm，2550mm，5075mm，75100mm。測 量精度：0.01mm。 圖2-82 測微計(jì)結(jié)構(gòu)與量程 1-測砧 2-軸 3-鎖銷 4-螺釘 5-套筒

16、 6-棘輪定位器 1）零校準(zhǔn) 使用測微計(jì)前，檢查并確保零刻度已對準(zhǔn)。檢查如果是圖中 所示的 5075mm 的測微計(jì)A，在開口內(nèi)放置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 50mm 校正器，并讓棘輪定位器自由轉(zhuǎn)動2-3 圈。 然后，檢套管上的基 準(zhǔn)線與套筒的零刻度線是否對齊。 如果誤差低于0.02mm使鎖銷嚙合以便固定軸。 然后，使 用圖中表示的調(diào)整扳手， B以便移動和調(diào)整套管。如果誤差大 于 0.02mm使鎖銷嚙合以便固定軸。用調(diào)整扳手按圖中箭頭方向松 開棘輪定位器。C然后，將套筒的零刻度線與套管的基準(zhǔn)線對齊。 圖2-83 零校準(zhǔn) 1-50mm 標(biāo)準(zhǔn)校正器 2-支架 3-棘輪定位器 4-軸 5-鎖銷 6-套管 7-套筒

17、8-調(diào)節(jié)扳手 2）測量 (1)將測砧抵住被測物，旋轉(zhuǎn)套筒直到軸輕輕接 觸被測物。 (2)一旦軸輕輕接觸被測物，轉(zhuǎn)動棘輪定位器幾次 并讀出測量值。 (3)棘輪止動器使軸施加的壓力均勻，當(dāng)此壓力超 過規(guī)定值時(shí)，它便空轉(zhuǎn)。 注意： （1）在測量小零件時(shí)，應(yīng)把測微計(jì)固定在支架上。 （2）通過移動測微計(jì)，尋找可測得正確直徑的位置。 3）讀出測量值 (1)讀出至0.5mm 的值：讀出在套管刻度上 可以看見的最大值。A例如：55.5(mm) (2)讀取 0.5mm 以下 0.01mm 以上的值： 讀取套筒上的刻度與套管上的刻度對齊點(diǎn)的數(shù) 值。B例如) 0.45(mm) (3)如何計(jì)算測量值：A+B，例如：

18、55.5+0.45=55.95(mm) 圖2-85 讀出測量值 1-套管 2-套筒 3-1mm 遞增 4-套管上的基線 5-0.5mm 遞增 使用千分尺注意事項(xiàng) 1千分尺是一種精密的量具，使用時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，動作輕緩， 不要讓它受到打擊和碰撞。千分尺內(nèi)的螺紋非常精密，使用時(shí) 要注意：旋鈕和測力裝置在轉(zhuǎn)動時(shí)都不能過分用力；當(dāng)轉(zhuǎn) 動旋鈕使測微螺桿靠近待測物時(shí)，一定要改旋測力裝置，不能 轉(zhuǎn)動旋鈕使螺桿壓在待測物上；當(dāng)測微螺桿與測砧已將待測 物卡住或旋緊鎖緊裝置的情況下，決不能強(qiáng)行轉(zhuǎn)動旋鈕。 2有些千分尺為了防止手溫使尺架膨脹引起微小的誤差，在尺 架上裝有隔熱裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)手握隔熱裝置，而盡量少接觸尺

19、架的金屬部分。 3使用千分尺測同一長度時(shí)，一般應(yīng)反復(fù)測量幾次，取其平均 值作為測量結(jié)果。 4千分尺用畢后，應(yīng)用紗布擦干凈，在測砧與螺桿之間留出一 點(diǎn)空隙，放入盒中。如長期不用可抹上黃油或機(jī)油，放置在干 燥的地方。注意不要讓它接觸腐蝕性的氣體。 4、百分表 1）結(jié)構(gòu)原理與讀數(shù)方法 百分表是一種精度較高的比較量具，它只能測出 相對數(shù)值，不能測出絕對數(shù)值，主要用于測量形 狀和位置誤差，也可用于機(jī)床上安裝工件時(shí)的精 密找正。百分表的讀數(shù)準(zhǔn)確度為 0.01mm。百分 表的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。當(dāng)測量桿1向上或向下 移動1mm時(shí)，通過齒輪傳動系統(tǒng)帶動大指針5轉(zhuǎn) 一圈，小指針7轉(zhuǎn)一格?？潭缺P在圓周上有100

20、個(gè)等分格，各格的讀數(shù)值為0.01mm。小指針每 格讀數(shù)為l rnm。測量時(shí)指針讀數(shù)的變動量即為 尺寸變化量。刻度盤可以轉(zhuǎn)動，以便測量時(shí)大指 針對準(zhǔn)零刻線。 2）使用與注意事項(xiàng) 圖2百分表表架 （1）百分表的使用 百分表常裝在表架上使用，如圖2所示。 （2）百分表可用來精確測量零件圓度、圓跳動、平面度、平行度和直線 度等形位誤差，也可用來找正工件，如圖3所示。 3）注意事項(xiàng) （1）使用前，應(yīng)檢查測量桿活動的靈活性。即輕輕推動 測量桿時(shí)，測量桿在套筒內(nèi)的移動要靈活，沒有如何軋卡現(xiàn) 象，每次手松開后，指針能回到原來的刻度位置。 （2）使用時(shí)，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不 可貪圖省事，隨便夾

21、在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測量 結(jié)果不準(zhǔn)確，或摔壞百分表。 （3）測量時(shí)，不要使測量桿的行程超過它的測量范圍， 不要使表頭突然撞到工件上，也不要用百分表測量表面粗糙 度或有顯著凹凸不平的工作。 （4）測量平面時(shí)，百分表的測量桿要與平面垂直，測量 圓柱形工件時(shí)，測量桿要與工件的中心線垂直，否則，將使 測量桿活動不靈或測量結(jié)果不準(zhǔn)確。 （5）為方便讀數(shù)，在測量前一般都讓大指針指到刻度盤 的零位。 （6）百分表不用時(shí)，應(yīng)使測量桿處于自由狀態(tài)，以免使 表內(nèi)彈簧失效 （2）注意事項(xiàng) 1）使用前，應(yīng)檢查測量桿活動的靈活性。即輕輕推動測量桿時(shí)，測量桿 在套筒內(nèi)的移動要靈活，沒有如何軋卡現(xiàn)象，每次手松開后，指針能回 到原來的刻度位置。 2）使用時(shí)，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不可貪圖省事，隨 便夾在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測量結(jié)果不準(zhǔn)確，或摔壞百分表。 3）測量時(shí)，不要使測量桿的行程超過它的測量范圍，不要使表頭突然撞 到工件上，也不要用百分表測量表面粗糙度或有顯著凹凸不平的工作。 4）測量平面時(shí)，百分表的測量桿要與平面垂直，測量圓柱形工件時(shí)，測 量桿要與工件的中心線垂直，否則，將使測量桿活動不靈或測量結(jié)果不 準(zhǔn)確。 5）為方便讀數(shù)，在測量前一般都讓大指針指到刻度盤的零位。