3-1氣門組的拆裝與檢測教資特選

1、發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)檢修發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)檢修單元三 配氣機(jī)構(gòu)的檢修項目一 配氣機(jī)構(gòu)的拆裝與檢測1教學(xué)教資概述n1配氣機(jī)構(gòu)的功用n根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求，定時開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）準(zhǔn)時進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時排出氣缸。首先要保證進(jìn)氣充分。同時，廢氣要排除干凈。其次，配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動件應(yīng)該具有較小的質(zhì)量和較大的剛度，以使配氣機(jī)構(gòu)具有良好的動力特性。2教學(xué)教資n2配氣機(jī)構(gòu)的分類及組成n組成氣門組+氣門傳動組n分類氣門的布置位置n頂置式氣門、側(cè)置式氣門凸輪軸的位置n凸輪軸下置式、凸輪軸中置式、凸輪軸上置式曲軸和凸輪軸的傳動方式n齒輪傳動式、鏈條傳動式、同

2、步齒形帶傳動式每缸氣門的數(shù)量n雙氣門式、多氣門式3教學(xué)教資4教學(xué)教資n1）按凸輪軸的位置分類n（1）凸輪軸下置式凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸置于曲軸箱內(nèi)，平行布置在曲軸的一側(cè)。優(yōu)點(diǎn)：簡化曲軸與凸輪軸之間的傳動裝置（齒輪傳動），有利于發(fā)動機(jī)的布置；缺點(diǎn)：氣門和凸輪軸相距較遠(yuǎn)，因而氣門傳動零件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動機(jī)高度也有所增加。凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)多用于轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動機(jī)，如解放ca6102、東風(fēng)eq6100-1、6135q等發(fā)動機(jī)。5教學(xué)教資n（2）凸輪軸中置式為減小氣門傳動組零件往復(fù)運(yùn)動的慣性力，一些速度較高的發(fā)動機(jī)將下置式凸輪軸的位置抬高到氣缸體的中上部，縮短了傳動零件的長度，稱為凸輪軸中

3、置式配氣機(jī)構(gòu)。有些凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)的組成與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)沒有什么區(qū)別，只是推桿較短而已。yc6150q、6110a、依維柯8210.22s等發(fā)動機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)。6教學(xué)教資n（3） 凸輪軸上置式n凸輪軸直接布置在氣缸蓋上，通過搖臂來驅(qū)動氣門。n優(yōu)點(diǎn)：省去了推桿、挺柱，使往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量大大減??；n缺點(diǎn)：采用鏈條傳動或同步齒形帶傳動，正時傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，拆裝氣缸蓋也比較困難。7教學(xué)教資n凸輪軸直接驅(qū)動氣門8教學(xué)教資n2）按凸輪軸的傳動方式分類n（1）齒輪傳動式 凸輪軸下置式、中置式配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形正時齒輪傳動。一般從曲軸到凸輪軸的傳動只需一對正時齒輪，多用于汽油機(jī)，如ca6102、

4、eq6100-1型汽油機(jī)。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，正時齒輪多用斜齒。在中、小功率發(fā)動機(jī)上，曲軸正時齒輪用鋼來制造，而凸輪軸正時齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制造，以減小噪聲。9教學(xué)教資n（2）鏈條傳動式鏈條與鏈輪的傳動特別適用于凸輪軸上置的配氣機(jī)構(gòu)。10教學(xué)教資n（3）齒形帶傳動齒形帶用氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維和尼龍織物，增加強(qiáng)度，減少噪聲和結(jié)構(gòu)質(zhì)量，也可以降低成本。11教學(xué)教資n3）按每缸氣門的數(shù)量分類一般發(fā)動機(jī)較多采用一個進(jìn)氣門和一個排氣門。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，能適應(yīng)各種燃燒室。但其氣缸換氣受到進(jìn)氣通道的限制，故都用于低速發(fā)動機(jī)?，F(xiàn)代高性能發(fā)動機(jī)普遍采用3氣門、4氣門、5氣門，目前應(yīng)用最多的是

5、4氣門發(fā)動機(jī)。12教學(xué)教資13教學(xué)教資n3配氣正時（配氣相位）n以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間稱作配氣正時（配氣相位）n現(xiàn)代發(fā)動機(jī)都采用延長進(jìn)、排氣時間，使氣門早開晚關(guān)，以改善進(jìn)、排氣狀況，提高發(fā)動機(jī)的動力性。14教學(xué)教資15教學(xué)教資16教學(xué)教資氣門組結(jié)構(gòu)n組成n氣門組包括氣門、氣門座 、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門鎖片和油封等。17教學(xué)教資氣門n分類n進(jìn)氣門、排氣門18教學(xué)教資n（1）氣門的工作條件n氣門溫度很高。排氣門最高溫度可達(dá)1050k1200k，進(jìn)氣門由于受到進(jìn)氣流的冷卻，溫度稍低，約為570k670k。n受氣體力和氣門彈簧力的作用，以及配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動件慣性力的作用，

6、使氣門落座時受到?jīng)_擊。n潤滑條件很差的情況下以極高的速度開閉，并在氣門導(dǎo)管內(nèi)做高速往復(fù)運(yùn)動。n高溫燃?xì)庵信c腐蝕性氣體接觸而受到腐蝕。19教學(xué)教資n（2）氣門的材料n進(jìn)氣門一般采用中碳合金鋼制造，如鉻鋼、鉻鉬鋼和鎳鉻鋼等。n排氣門則多采用耐熱合金鋼制造，如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼、硅鉻錳鋼等。n為節(jié)約耐熱合金鋼，降低材料成本，有些發(fā)動機(jī)排氣門頭部采用耐熱合金鋼，桿身采用中碳合金鋼，然后將兩者焊在一起。n還有一些排氣門，在頭部錐面噴涂一層鎢鈷等特種合金材料，以提高其硬度、耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性，達(dá)到延長氣門使用壽命的目的。20教學(xué)教資n（3）氣門的構(gòu)造21教學(xué)教資n氣門頂部形狀主要分成凸頂、平頂、凹頂三

7、種結(jié)構(gòu)形式平頂氣門：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，受熱面積小，進(jìn)、排氣門都可采用。凸頂氣門：剛度大。用作排氣門時，排氣阻力較小，但受熱面積大，質(zhì)量大，加工也比較復(fù)雜。凹頂氣門：質(zhì)量小、慣性小，頭部與桿部有較大的過渡圓弧，使氣流阻力小，以及具有較大的彈性，對氣門座的適應(yīng)性好(又稱柔性氣門)，容易獲得較好的磨合，但受熱面積大，易存廢氣，容易過熱及受熱易變形，所以僅用作進(jìn)氣門。22教學(xué)教資n氣門錐角能提高密封性和導(dǎo)熱性； 氣門落座時有自動定位作用； 避免使氣流拐彎過大而降低流速。 有了錐角，氣門落座時能擠掉接觸面的沉積物，起自潔作用。 23教學(xué)教資n氣門桿24教學(xué)教資n氣門尾部固定氣門座方式錐形鎖片式、鎖銷式

8、25教學(xué)教資n氣門桿部油封適量的機(jī)油進(jìn)入氣門導(dǎo)管與氣門之間的間隙，對于氣門桿的潤滑是必要的。但如果進(jìn)入的機(jī)油過多，將會在氣缸內(nèi)造成積炭和在氣門上產(chǎn)生沉積物。因此，有的發(fā)動機(jī)在氣門桿上設(shè)有機(jī)油防漏裝置。26教學(xué)教資2）氣門導(dǎo)管n功用n導(dǎo)向作用、導(dǎo)熱作用n材料n由于工作溫度較高（約500k）且潤滑困難，故常用灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基、銅基粉末冶金材料制成。27教學(xué)教資n 結(jié)構(gòu)n外表面加工精度較高，與缸蓋是過盈配合；n導(dǎo)管內(nèi)孔精鉸，且與氣門桿之間留有0.050.12mm的間隙。n有的發(fā)動機(jī)用卡環(huán)定位，防止松脫。28教學(xué)教資3）氣門座n功用n與氣門頭部共同對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。n形式n

9、直接在氣缸體上鏜出：散熱好，但不耐高溫、不耐磨損，不便于修理更換；n鑲嵌式：用耐熱合金鋼或合金鑄鐵單獨(dú)制成座圈，然后以較大過盈量鑲嵌在氣門座上。但導(dǎo)熱性差，若裝配不當(dāng)，會發(fā)生松脫現(xiàn)象。n豐田花冠轎車1zz（3zz）-fe發(fā)動機(jī)采用耐磨硬質(zhì)合金制造、表面激光處理氣門座，焊接于缸蓋內(nèi)。在這個系統(tǒng)中，氣門座可以更薄，因此，氣門座直徑可以增加，氣門座周圍冷卻性能得到提高。29教學(xué)教資n氣門座錐角n一般氣門錐角比氣門座（或座圈）錐角小0.51。這樣可增加接觸壓力，加速磨合，保持良好密封。 1-氣門密封錐面；氣門密封錐面； 2-氣門座氣門座30教學(xué)教資n思考：n汽油機(jī)的進(jìn)氣門座可直接鏜出，排氣門座為鑲嵌式

10、，采用這種工藝的原因？n鋁合金缸蓋的氣門座均為鑲嵌式，為何？n柴油機(jī)的進(jìn)氣門座為鑲嵌式，排氣門座可以直接鏜出，采用這種工藝的原因？31教學(xué)教資4）氣門彈簧n功用n保證氣門自動回位，并保證氣門與氣門座的座合壓力；n吸收氣門在開啟和關(guān)閉過程中傳動零件所產(chǎn)生的慣性力，以防止各種傳動件彼此分離而破壞配氣機(jī)構(gòu)正常工作。 n形狀n圓柱形螺旋彈簧。n材料n高碳錳鋼、硌釩鋼。表面經(jīng)拋光或噴丸處理，以提高彈簧疲勞強(qiáng)度；表面還經(jīng)過發(fā)藍(lán)或磷化處理，以免生銹。32教學(xué)教資n防止共振：n提高氣門彈簧的剛度：粗絲小徑；n采用不等螺距的圓柱彈簧：工作時螺距小的一端逐漸疊合，有效圈數(shù)逐漸減小，自然振動頻率也逐漸提高，使共振成

11、為不可能。33教學(xué)教資n采用雙氣門彈簧：每個氣門裝兩根直徑不同、旋向相反的內(nèi)外彈簧。由于兩彈簧的自然振動頻率不同，當(dāng)某一彈簧發(fā)生共振時，另一彈簧可起減振作用。旋向相反，可以防止一根彈簧折斷時卡入另一根彈簧內(nèi)。另外，萬一一根彈簧折斷時，另一根彈簧仍可保持氣門不落入氣缸。34教學(xué)教資項目一 氣門組的拆裝與檢測n1.氣門組的拆卸工作過程n1）安裝氣門彈簧壓縮器，使其與氣門和彈簧座底部在同一直線上。n2）上緊氣門彈簧壓縮器，壓縮彈簧并取下兩塊氣門鎖片。n3）松開門彈簧壓縮器，拆卸彈簧座和彈簧，然后將氣門朝燃燒室的方向往外拉，拆卸氣門。35教學(xué)教資36教學(xué)教資n4）依次拆下其它進(jìn)排氣門，并按各缸順序整齊

12、放在工作臺上37教學(xué)教資n5）用尖嘴鉗鉗住氣門油封底部的金屬部分，拆下氣門桿油封（也可用氣門油封鉗）。n6）用一字螺絲刀撬起氣門彈簧座，用磁性手柄吸出氣門彈簧座。38教學(xué)教資n2.檢測氣門n1）清潔氣門。使用襯墊刮刀，刮除氣門頭部上所有積碳。n2）檢查氣門外觀。氣門出現(xiàn)裂紋、燒蝕較嚴(yán)重、氣門頭歪斜等情況，均應(yīng)換用新氣門。39教學(xué)教資n3）觀察氣門的工作錐面，若變寬、起槽、燒蝕出現(xiàn)斑點(diǎn)或用手指能摸出磨損臺階，應(yīng)換用新氣門。40教學(xué)教資n4）測量氣門頂部邊緣的厚度，如果小于0.5mm應(yīng)換用新氣門。41教學(xué)教資n5）使用游標(biāo)卡尺測量氣門桿總長度，與維修手冊的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。當(dāng)氣門總長度減少量超過0.

13、5mm或氣門桿端面若有凹陷，應(yīng)更換氣門。42教學(xué)教資n6）用千分尺測量氣門桿的直徑。應(yīng)測量氣門桿上中下三個位置，每個位置測相互垂直的兩個方向。測量值應(yīng)與維修手冊的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。若磨損量超過0.05mm，或用手觸摸有明顯階梯感覺時，應(yīng)更換氣門。43教學(xué)教資n3檢測氣門座n1）在氣門座錐面上涂上一層普魯士藍(lán)。n2）將氣門壓入氣門座，使氣門錐面輕壓氣門座44教學(xué)教資n3）檢查氣門座和氣門錐面的接觸狀況：如果整個氣門錐面360均出現(xiàn)普魯士藍(lán)，則氣門錐面使同心的。否則，更換氣門；如果整個360氣門座均出現(xiàn)普魯士藍(lán)，則氣門導(dǎo)管和氣門錐面是同心的，否則，重修氣門座表面；檢查并確認(rèn)氣門接觸面在氣門錐面的中部，氣門座寬度在1.0和1.4mm；檢查并確認(rèn)氣門在氣門錐面的中部，氣門座寬度在1.0和1.4mm。45教學(xué)教資n4.維修氣門座n用 45 鉸刀修整氣門座表面，使氣門座寬度大于規(guī)定值。46教學(xué)教資n用 30 和 75 鉸刀修整氣門座，使氣門可以接觸到氣門座的整個圓周。應(yīng)在氣門座的中心接觸，且氣門座寬度應(yīng)保持在氣門座整個圓周周圍的規(guī)定范圍內(nèi)。n用研磨劑對氣門和氣門座進(jìn)行手動研磨。n檢查氣門落座位置。47教學(xué)教資n5.檢測壓縮彈簧n1）清潔氣門彈簧。檢查氣門彈簧是否有裂紋，如有應(yīng)更換。案例：2018年