發(fā)動機項目四配氣機構(gòu)拆裝

1、工作任務(wù)四 配氣機構(gòu)的拆裝任務(wù)描述： 根據(jù)客戶描述汽車在運行中發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機汽缸蓋罩內(nèi)有響聲， 并且越來越大，初步判斷為配氣機構(gòu)響聲，經(jīng)停車拆檢，氣門搖臂上幾乎無油 潤滑。任務(wù)分析： 根據(jù)該車產(chǎn)生的故障現(xiàn)象，判斷故障原因為向氣門搖臂供油 的油道堵塞，氣門搖臂與氣門頭處形成了干磨，出現(xiàn)的響聲。維持必須進(jìn)行 （ 1） 清洗油道并更換機油； （2）將正時齒輪塞打開拆下凸輪軸，更換新套。解決上 述問題，必須了解配氣機構(gòu)的拆裝工藝。學(xué)習(xí)任務(wù)：1、了解配氣機構(gòu)基本知識。2、掌握配氣機構(gòu)的拆裝方法。3、了解配氣相位與氣門間隙的調(diào)整方法。信息收集：一、基本知識目前，四沖程汽車發(fā)動機都采用氣門式配氣機構(gòu)。其功用是

2、根據(jù)發(fā)動機的 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）或空氣（柴油機 ）準(zhǔn)時進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時排出氣缸。進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮可燃混合氣或空氣 （也稱進(jìn)氣量 ）對發(fā)動機性能的影響很 大。進(jìn)氣量越多，發(fā)動機的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機構(gòu)首先要保證 進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能多。同時，廢氣要排除干凈，因為氣缸內(nèi)殘留的廢氣 越多，進(jìn)氣量將會越少。其次，配氣機構(gòu)的運動件應(yīng)該具有較小的質(zhì)量和較大 的剛度，以使配氣機構(gòu)具有良好的動力特性。1、配氣機構(gòu)的組成與形式 配氣機構(gòu)由氣門組和氣門傳動組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位 置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動形式等

3、有關(guān)。現(xiàn)代汽車發(fā)動機采用頂置氣門式配 氣機構(gòu)，即進(jìn)、排氣門置于氣缸蓋內(nèi) .倒掛在氣缸頂上。 凸輪軸的位置有下置式、 中置式和上置式 3 種。圖4-2氣門組1 ）氣門組氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門鎖片和油封等，如圖4-2所示。a.氣門氣門的功用是分別用來開關(guān)進(jìn)、排氣通道。氣門由頭部和桿部兩部分組成，如圖4-3所示。氣門頭部是一個具有圓錐斜面的圓盤，氣門錐角一般為45。，進(jìn)氣門錐角也有30°的，氣門邊緣應(yīng)保持一定的厚度，一般為 13mm以防工作 中沖擊損壞和被高溫?zé)g。'【門卡I耳圖4-3氣門結(jié)構(gòu)圖4-4氣門錐角氣門密封錐面與氣門座配對研磨。多少發(fā)動機進(jìn)氣門頭

4、部直徑比排氣門大，兩氣門一樣大時，排氣門有記號。b 氣門導(dǎo)管1 氣門導(dǎo)管的功用氣門導(dǎo)管的主要功用是為氣門運動導(dǎo)向，以保證氣門上下 運動時不發(fā)生徑向擺動而準(zhǔn)確落座，同時起導(dǎo)熱作用。2.氣門桿與氣門導(dǎo)管孔的配合間隙必須適當(dāng)，一般為0.05 0.12mm間隙過大，導(dǎo)向不好，散熱不良；而間隙過小，熱狀態(tài)下可能卡死導(dǎo)菴；2-卡環(huán)；3弓門座廉圖4-6氣門座圈圖4-5氣門導(dǎo)管C.氣門座進(jìn)、排氣道口與氣門密封錐面直接貼合的部位稱為氣門座氣門座與氣門頭部密封錐面配合對氣缸起密封作用，同時氣門頭部的熱量亦經(jīng)過氣門座外傳，起到對氣門散熱的作用。氣門座可以在氣缸蓋或氣缸體上直接鏜出；也可以單獨制成氣門座圈，鑲嵌在氣缸

5、蓋或氣缸體上。氣門座圈用耐熱合金鋼或耐熱合金鑄鐵制成。d.氣門彈簧圖4-7氣門彈簧氣門彈簧的功用是使氣門與氣門座緊密 貼合，克服氣門和氣門驅(qū)動件所產(chǎn)生的慣性 力的干擾，避免各零件彼此脫離而破壞配氣 機構(gòu)的正常工作。-多為圓柱形螺旋彈簧。氣門彈簧多采用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼絲繞制而戚，并經(jīng)熱處理其一端支承在氣缸蓋的相應(yīng)凹槽內(nèi)，另一端壓在氣門彈簧座圈上2）氣門傳動組圖4-8氣門傳動組氣門傳動組的主要機件有凸輪軸及 其驅(qū)動裝置、挺柱、推桿、搖臂及搖臂軸 等。其功用是使進(jìn)、排氣門按配氣相位規(guī) 定的時刻開閉，且保證有足夠的升程。a.凸輪軸凸輪軸是氣門傳動組中最主要的零件。其功用是用來驅(qū)動并控制各缸氣門 的開啟和關(guān)閉

6、，使其符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位及氣門開度的變化規(guī)律 等要求。下置凸輪軸式發(fā)動機還用它來驅(qū)動汽油泵、機油泵和分電器等。凸輪軸主要由凸輪和軸頸兩部凸魏岫軸頸.I分組成。對下置式凸輪軸配氣機構(gòu)發(fā)動機來說，凸輪軸上還設(shè)有螺旋齒輪和偏心輪，用來驅(qū)動膜片式汽油泵、機油泵和分電器。凸輪軸的前端通過 鍵裝有凸輪軸正時齒輪或鏈輪及同步齒形帶輪。圖4-9 凸輪軸結(jié)構(gòu)b.挺柱挺柱的功用是將凸輪軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的推力傳給推桿或氣門，并承受凸輪軸 旋轉(zhuǎn)時施加的側(cè)向力。有普通挺柱和液壓挺柱兩種。杯愿平面梃桂聽孑能平面費柱吊桿形平面探柱率子帶擁柱圖4-10機械挺柱圖4-11液壓挺柱推什I上測*; ?桿翼；卞端頭C推桿推桿

7、位于挺柱和搖臂之間，其功用是將挺柱傳來的運動和作用力傳給搖 臂。主要應(yīng)用于凸輪軸中置或下置式配氣機構(gòu)中。在凸輪軸下置式配氣機構(gòu)中，推桿是一個細(xì) 長桿件，傳遞的力很大，所以極易彎曲。如圖3.26 所示，因此，要求推桿有較好的縱向穩(wěn)定性和較 大的剛度。在動負(fù)荷大的發(fā)動機中，推桿應(yīng)盡量 做得短些。圖4-12推桿d 搖臂組件搖臂組件主要有搖臂、搖臂軸、搖臂軸支座、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)攘慵M 成，搖臂的功用是將凸輪或推桿傳來的力改變方向后傳給氣門，使其開啟。搖臂裝在搖臂軸上，它是一個兩臂不等長的雙臂杠桿，長臂一端用來推動氣門。搖臂通過搖臂軸支座裝在氣缸蓋上。 搖臂上有油道，搖臂軸的中間是空的, 兼起油道的

8、作用，通過支座油道與氣缸蓋上的油道相通。圖4-13搖臂組件2、配氣相位及氣門間隙(1)配氣相位配氣相位是指進(jìn)、排氣門的開閉時刻和開啟的持續(xù)時間，通常用曲軸轉(zhuǎn)角來表示。配氣相位常用環(huán)形圖來表示，稱配氣相位圖，如圖4-14所示圖4-14配氣相位圖a. 進(jìn)氣門的配氣相位1）進(jìn)氣提前角和遲后角在排氣行程接近終了，活塞到達(dá)上止點之前，進(jìn)氣門便開始開啟。從進(jìn)氣 門開始開啟到上止點所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角a稱為進(jìn)氣提前角，a般為10° 30°經(jīng)過進(jìn)氣行程直到活塞越過下止點一定時間后，進(jìn)氣門才關(guān)閉。從下止點到進(jìn) 氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角B稱為進(jìn)氣遲后角，3一般為40° 80°。

9、可見，整個進(jìn)氣過程持續(xù)的時間（持續(xù)角）相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角為 a十180°十B。2）進(jìn)氣門早開和遲關(guān)的目的進(jìn)氣門早開，貝活塞到達(dá)上止點開始向下止點運動時，進(jìn)氣門已有一定開 度，使新鮮氣體順利進(jìn)入氣缸。進(jìn)氣門遲關(guān)可充分利用氣流的慣性和缸內(nèi)外的 壓力差繼續(xù)進(jìn)氣，加上進(jìn)氣門早開和遲關(guān)增加了進(jìn)氣時間?？梢?，進(jìn)氣門早開、 遲關(guān)能增加氣缸的充氣量。b. 排氣門的配氣相位1）排氣提前角和遲后角在做功行程的后期，活塞到達(dá)下止點之前，排氣 門便開始開啟。從排氣門開始開啟到下止點所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角丫稱為排氣提前 角，丫一般為40 ° 80。經(jīng)過排氣行程直到活塞越過上止點一定時間后，排 氣門才關(guān)閉。從上

10、止點到排氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角S稱為排氣遲后角，3 一般為 10° 30°。可見，整個排氣過程持續(xù)的時間 （持續(xù)角）相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角為 丫十 180。十 3。2）排氣門早開和遲關(guān)的目的 排氣門早開，使廢氣能利用自身壓力迅速、自由地排出氣缸，減小排氣行 程活塞上行的阻力，可縮短廢氣在氣缸內(nèi)的停留時間，防止發(fā)動機過熱。排氣 門遲關(guān)，可利用廢氣壓力和廢氣流的慣性繼續(xù)排氣，加上排氣門早開和遲關(guān)延 長了排氣時間。所以，排氣門早開、遲關(guān)可以使氣缸內(nèi)的廢氣排除得更為干凈。c. 氣門重疊與氣門重疊角 由于進(jìn)氣門早開和排氣門遲關(guān)，出現(xiàn)了在上止點附近的一段時間內(nèi)進(jìn)氣門 和排氣門同時開啟的現(xiàn)象，

11、這種現(xiàn)象稱為氣門重疊。對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角（a十3） 稱為氣門重疊角。氣門重疊現(xiàn)象是不可避免的。由于新鮮氣流和廢氣氣流都有各自的流動慣 性，在短時間內(nèi)不會改變流向，只要角度選擇合適，就不會出現(xiàn)廢氣倒流進(jìn)氣 道和新鮮氣體隨廢氣一起排出的現(xiàn)象。相反，進(jìn)入氣缸內(nèi)部的新鮮氣體可增加 氣缸內(nèi)的氣體壓力，有利于廢氣的排出。（2） 氣門間隙發(fā)動機工作時， 氣門將因溫度升高而膨脹， 如果氣門及其傳動件之間在冷態(tài) 時無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)時氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān) 閉不嚴(yán)，造成發(fā)動機在壓縮和做功行程中漏氣 . 而使功率下降，嚴(yán)重時甚至不易 起動。為了消除這種現(xiàn)象，通常在發(fā)動機冷態(tài)裝配（氣門完全關(guān)閉

12、） 時，在氣門與其傳動機構(gòu)中留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以補償氣門受熱后的膨脹量，這一間隙通常 稱為氣門間隙。氣門間隙的大小由發(fā)動機制造廠根據(jù)試驗確定。一般在冷態(tài)時，進(jìn)氣門間圖4-15氣門間隙隙為0. 25 0. 35mm.排氣 門間隙為0. 30 0.35mm。表4 -1列出了幾種國產(chǎn)發(fā)動機的氣門間隙。在使用和維 修中，必須將氣門間隙調(diào)整 到合乎標(biāo)準(zhǔn)值范圍。表4 -1型號氣門間隙進(jìn)氣門排氣門富康TU32K0.20 士 0.05（冷）0.40 土 0.05（冷）北京現(xiàn)代伊蘭特 G4GB( 1.8L)0.20（冷）0.28（冷）廣州本田飛度 L13A3 (l .3L)O.150.19C 冷）0.260.30

13、（冷）馬自達(dá)60.220.28（冷）0.270.33（冷）6BTA5.90.25（冷）0.51（冷）依維柯8140.27S0.50 士 0.05（冷）0.50 士 0.05（冷）對采用液壓挺柱的發(fā)動機，由于挺柱的長度能自動變化，以隨時補償氣門的熱膨脹量，故不需要預(yù)留氣門間隙，如奧迪、上海別克、廣州本田雅閣和桑塔納等轎車的發(fā)動機。不同型號的發(fā)動機，氣門間隙的部位和大小不同。采用液壓挺柱的配氣機構(gòu)不需要預(yù)留氣門間隙，故不需要調(diào)整氣門間隙。二、配氣機構(gòu)的拆裝以豐田8A發(fā)動機雙頂置凸輪軸配氣機構(gòu)為例配氣機構(gòu)拆卸1. 凸輪軸的拆卸1）將發(fā)動機放在旋轉(zhuǎn)臺架上。2）各缸咼壓線，拆卸汽缸蓋罩3）拆卸正時齒形帶

14、防護罩4）轉(zhuǎn)動曲軸使凸輪軸正時齒形帶輪位于第一缸上止點標(biāo)記。凸輪軸正時齒形帶輪上的標(biāo)記 必須對準(zhǔn)，如 圖4-16所示輪5）轉(zhuǎn)動曲軸到第一缸上止點 標(biāo)記。6）松開半自動張緊輪，從凸 輪軸正時齒形帶輪上拆下正時齒形 帶。如圖4-17所示8）拆下凸輪軸正時齒形帶圖4-16第一缸上止點位置正時齒形帶輪標(biāo)記9）從凸輪軸上取下半圓鍵。10）先拆下排氣凸輪軸軸第1、3、5號軸承蓋，然后對角交替松開第 2、圖4-17松開半自動張緊輪圖4-18先拆下凸輪軸承蓋4號軸承蓋。 然后用相同的方法拆下進(jìn)氣凸輪軸的軸承蓋。如圖4-1811）取下凸輪軸。2 拆下液力挺柱按拆卸配氣機構(gòu)的順序拆下液力挺柱，將其順序放置不可互換

15、，且使工作 面向下。圖4-19氣門組拆卸3、拆下氣門組件1）用氣門彈簧拆卸鉗，壓緊氣門彈簧。如圖3.82）取出氣門鎖片3）移開氣門彈簧拆卸鉗，取 下氣門彈簧座和氣門彈簧4）取出氣門，并做好記號。按順序排好配氣機構(gòu)安裝1 安裝氣門按照與拆卸相反的順序安裝氣門，但應(yīng)注意以下事項。1）在安裝氣門之前，更換氣門油封需要在氣門桿部涂上一層機油。2）安裝氣門時，要注意氣門的記號，各缸的氣門不可互換。3）按順序裝回氣門，氣門彈簧，氣門彈簧座。4）用氣門彈簧拆卸鉗，壓緊氣門彈簧，裝上氣門鎖片。4.液力挺柱的安裝，液力挺柱必須整套更換，不能進(jìn)行調(diào)整或維修。2 .凸輪軸的安裝安裝凸輪軸前應(yīng)更換凸輪軸油封。安裝凸輪

16、軸時，第一缸的凸輪必須朝上， 安裝軸承蓋時要保證孔的上下部分對準(zhǔn)。1）潤滑凸輪軸軸承表面。2）按照凸輪軸上的正時記號對號正時3）交替對角擰緊2、4號排氣凸輪軸軸承蓋螺栓，擰緊力矩為 20 N m 然后用同樣的方法擰緊5、1、3號軸承蓋螺栓，擰緊力矩為20 Nm。見圖3.74）用3）相同的方法安裝好進(jìn)氣凸輪軸軸承蓋螺栓5）安裝好正時皮帶，并擰緊漲緊輪。6）安裝正時齒輪罩7）安裝氣門室罩蓋。安裝好凸輪軸后，發(fā)動機在約30 min之內(nèi)不得啟動, 以便液力挺柱的補償元件進(jìn)入狀態(tài)，否則氣門將敲擊活塞。計劃制定：根據(jù)上述所講方法，列出配氣機構(gòu)拆裝的工作計劃序號工作步驟工具、輔具注意事項執(zhí)行計劃:實踐準(zhǔn)備：

17、1、場地準(zhǔn)備：相應(yīng)發(fā)動機臺架10臺2、 工具準(zhǔn)備：成套工具10套，氣門拆裝工具5套、扭力扳手5套3、資料準(zhǔn)備：發(fā)動機維修手冊、筆記本 注意事項：（1）注意工具的正確使用。（2）按裝配工藝要求拆裝，注意順序。（3）凸輪軸轉(zhuǎn)動時，曲軸不可位于上止點（4）裝配時應(yīng)清洗零件，并吹干。檢查:2、氣門間隙的檢查與調(diào)整調(diào)整氣門間隙的方法有：逐缸調(diào)整法和兩次調(diào)整兩種方法(1) 逐缸調(diào)整法活塞位于壓縮上止點時，調(diào)整一缸的進(jìn)、排氣門間隙。然后搖轉(zhuǎn)曲軸，按 點火順序使下一缸的活塞位于壓縮上止點時，再調(diào)整這一缸的進(jìn)、排氣門間隙, 依次類推，逐缸調(diào)整完畢。(2) 兩次調(diào)整法兩次調(diào)整法又稱“雙排不進(jìn)”法?！半p排不進(jìn)”由多

18、缸發(fā)動機工作循環(huán)表 和配氣相位的氣門重疊現(xiàn)象而推導(dǎo)出，它是確定兩次調(diào)整法可調(diào)整氣門的依據(jù) 其中“雙”是指該缸進(jìn)、排氣門間隙均可調(diào)整，“排”是指該缸僅排氣門間隙 可調(diào)整，“不”是指該缸的進(jìn)、排氣門間隙都不可調(diào)整，“進(jìn)”是指該缸僅進(jìn) 氣門間隙可調(diào)整。用兩次調(diào)整法調(diào)整多缸發(fā)動機的氣門間隙，具有簡便、迅速 和準(zhǔn)確等特點。兩次調(diào)整法調(diào)整氣門間隙的方法是：第一次，將一缸活塞位于 壓縮上止點，按雙、排、不、進(jìn)和發(fā)動機工作次序確定可調(diào)整的氣門間隙，并 調(diào)整可調(diào)整的氣門間隙。第二次，搖轉(zhuǎn)曲軸一圈，可調(diào)整第一次沒有調(diào)整過的 氣門間隙。幾種工作順序不同的發(fā)動機可調(diào)氣門的排列如表 4-2表4-2用兩次調(diào)整法確定可調(diào)的氣門調(diào)整氣門間隙的操作：如圖4-20所示。先旋松鎖緊螺母，用厚度符合規(guī)定間隙的塞尺插入