第三章配氣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與維修

第三章配氣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與維修第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三配氣機構(gòu)能按照發(fā)動機每一氣缸內(nèi)所進行的工作循環(huán)和點火順序的要求，定時開啟和關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，使新鮮的可燃混合氣及時進入氣缸，廢氣及時從氣缸排出。桑塔納轎車的發(fā)動機配氣機構(gòu)采用預(yù)置凸輪軸、直列單列頂置氣門、液壓挺柱式氣門機構(gòu)，由同步齒形帶傳動。結(jié)構(gòu)極其簡單緊湊、噪聲低，具有很好的動力性和工作可靠性。AJR型發(fā)動機采用輕型配氣機構(gòu)。主要改進在于氣門桿直徑由原來8mm減為7mm，由此引起進、排氣門，氣門彈簧及座，氣門鎖片，氣門導(dǎo)管，氣門油封，液壓挺桿及氣缸蓋相應(yīng)結(jié)構(gòu)的改進。輕型化前后的氣門機構(gòu)運動件的質(zhì)量見表1-5。第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三表1-5兩類氣門機構(gòu)運動件的質(zhì)量單位：g零件進氣門排氣門氣門彈簧彈簧上座液壓挺柱氣門鎖片原氣門機構(gòu)64605218691輕型氣門機構(gòu)59.659.739.413551第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)AFE型發(fā)動機配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與維修配氣機構(gòu)由氣門組（進、排氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、座圈、氣門鎖片及氣門油封等）和氣門傳動組（凸輪軸、液壓挺桿、凸輪軸正時齒形帶輪及正時齒形帶等）組成。其立體關(guān)系如圖1-50，在氣缸蓋上的配置關(guān)系如圖1-51所示。第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-50AFE發(fā)動機的配氣機構(gòu)立體示意圖

1-曲軸正時齒形帶輪2-中間軸正時齒形帶輪3-張緊輪4-凸輪軸正時齒形帶輪5-正時齒形帶6-凸輪軸7-液壓挺桿組件8-排氣門9-進氣門10-挺柱體11-柱塞12-止回閥鋼球13-小彈簧14-托架15-回位彈簧16-油缸17-氣門鎖片18-上彈簧座19-氣門彈簧20-氣門油封21-氣門

第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

圖1-51AFE發(fā)動機頂置凸輪式配氣機構(gòu)

1-氣缸蓋罩2-擋油板3-凸輪軸軸承蓋4-凸輪軸5-液壓挺柱6-氣門彈簧上座7-鎖片8-氣門彈簧下座9-氣門10-氣門導(dǎo)管11-氣門座圈

12-氣缸蓋

第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三1、進、排氣門

氣門的結(jié)構(gòu)與尺寸見表1-6所示。

表1-6氣門尺寸（mm）圖示符號進氣門排氣門aφ38.00φ33.00bφ7.97φ7.97c98.70（標(biāo)準(zhǔn)）98.20（修理）98.50（標(biāo)準(zhǔn)）98.00（修理）α45°45°第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三進氣門修理尺寸如圖1-52所示，其中α為45°，a最大為3.5mm，b最小為0.5mm。如果超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)修理或更換氣門。排氣門不得采取機械加工，只允許手工研磨。研磨氣門時旋轉(zhuǎn)與上下方向應(yīng)始終保持一致，然后小心清除所有的磨屑。如果氣門座圈加工良好，氣門又是新的，則不一定要研磨。用百分表在平臺上檢查氣門桿的彎曲度，如圖1-53所示。表針擺差超過0.05mm時，應(yīng)進行校正或更換氣門。第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-52進氣門修理尺寸圖1-53檢查氣門桿彎曲度第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

2、進、排氣門座

進、排氣門座修復(fù)尺寸見表1-7所示。

表1-7進排氣門座修復(fù)尺寸圖示尺寸進氣門座排氣門座aΦ37.20mmΦ32.40mmb9.2mm9.7mm30°上修正角上修正角c2.00mm2.40mm45°氣門座角氣門座角Z氣缸蓋底邊氣缸蓋底邊第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

3、氣門桿油封更換氣門桿油封（在已裝好的氣缸蓋上進行）的步驟如下：（l）拆下凸輪軸和液壓挺桿。（2）旋下火花塞，拉緊駐車制動器。（3）將氣門座調(diào)整到直立螺栓的高度。（4）將壓縮空氣管旋進火花塞孔螺紋內(nèi)，并送入至少0.6MPa的氣壓。（5）拆下氣門彈簧。用錘子輕擊裝配夾具的手柄，松動壓得很緊的氣門錐頭，所用的專用工具為2036、VW541／l、VW653／3。（6）拔出氣門桿油封。（7）裝入氣門桿油封，包括氣門插上塑料套A氣門桿油封B涂油并用10-204頂棒小心地壓入導(dǎo)管，如圖1-54所示。注意為了防止損壞氣門桿，裝配時原則上要使用塑料套。第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-54壓裝氣門桿油封

A-塑料套B-油封第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

4、氣門彈簧氣門彈簧的拆卸過程如下：（1）拆下凸輪軸，拆卸時將液壓挺桿做上標(biāo)記，液壓挺桿不可互換。（2）用專用工具VW2037將氣門彈簧座壓下，取下氣門鎖夾，拆出氣門彈簧，如圖1-55所示。氣門彈簧座錐形孔下沿口非常鋒利，可能會損傷氣門桿（拉毛等）。損傷的氣門應(yīng)予更換，必要時在安裝前就去除氣門座毛邊。（3）用專用工具3047拆下彈簧下座，如圖1-56所示。第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-55拆卸氣門彈簧圖1-56拆卸氣門彈簧下座第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三5、氣門導(dǎo)管檢查氣門導(dǎo)管前，用精鉸刀除去積炭。進氣門導(dǎo)管磨損極限值為1.0mm，排氣門導(dǎo)管磨損極限值為1.3mm（指晃動量）。如果磨損超過極限值，則應(yīng)更換氣門導(dǎo)管。把磨損的氣門導(dǎo)管從凸輪軸端壓出（帶肩的氣門導(dǎo)管修理時從燃燒室端壓出）。新氣門導(dǎo)管涂油后用專用工具10-206從凸輪軸端壓入冷的氣缸蓋，如圖1-57所示。注意放上帶肩氣門導(dǎo)管后，壓力不可大于9.5kN，否則將使凸肩斷裂。把新氣門裝入導(dǎo)管，氣門桿末端必須同導(dǎo)套平齊。由于氣門挺桿的直徑不同，故進氣門只能與進氣門導(dǎo)管、排氣門只能與排氣門導(dǎo)管配合使用。如用手動鉸刀鉸氣門導(dǎo)管，鉸時必須使用冷卻液冷卻，如圖1-58所示。第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-57安裝氣門導(dǎo)管圖1-58手動鉸刀鉸削氣門導(dǎo)管第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三6、凸輪軸（1）凸輪軸的拆卸和安裝凸輪軸的拆卸步驟如下：①拆下空氣濾清器。②拆下正時齒帶上護罩，再拆下氣門罩蓋。③將曲軸置于第一缸上止點位置。④放松并取下正時齒帶，拆下凸輪軸正時齒帶輪。⑤先拆第1、3、5號軸承蓋，然后對角交替松掉第2、4號軸承蓋。凸輪軸的安裝步驟如下：①安裝凸輪軸時，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1-59所示）。凸輪軸轉(zhuǎn)動時，曲軸不可置于上止點位置，否則會損壞氣門和活塞頂部。第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

圖1-59凸輪軸軸承蓋安裝位置第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三②先對角交替擰緊第2、4號軸承蓋螺栓，擰緊力矩為20N·m。③裝上第1、3、5號軸承蓋，其螺栓擰緊力矩為20N·m。④裝入凸輪軸正時齒帶輪并緊固，擰緊力矩為80N·m。

（2）檢查凸輪軸的同軸度用頂針支起凸輪軸，在平臺上用百分表檢查凸輪軸的同軸度，如圖1-60所示。凸輪軸同軸度允許極限值為0.01mm。第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-60檢查凸輪軸的同軸度第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三（3）檢查凸輪輪的軸向間隙

凸輪軸的軸向間隙檢查，如圖1-61所示。測量凸輪軸軸向間隙時，先拆去液壓挺桿，裝好1號和5號軸承蓋。軸向間隙允許極限值為0.15mm。

圖1-61檢查凸輪軸的軸向間隙第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

（4）更換凸輪軸油封①拆下V形帶和正時齒帶防護罩。②將曲軸置于第一缸上止點位置。③松開張緊輪，拆下正時齒帶。拆下凸輪軸正時齒帶輪。④把凸輪軸正時齒帶固定螺栓套上墊圈擰入凸輪軸，擰緊。⑤將油封取出器內(nèi)件從外件旋出兩圈（約3mm），并用滾花螺釘鎖緊。⑥將油封取出器的螺紋頭涂油后擰入機油封，然后用力沿著圖1-62箭頭所示方向盡可能深地旋入密封圈。⑦旋松滾花螺釘，將內(nèi)件對著凸輪軸旋轉(zhuǎn)，直至油封取出。⑧用臺虎鉗夾住取出器，用鉗子取下密封圈。⑨安裝油封時，在密封圈唇邊和外圈涂薄機油，將油封放入導(dǎo)套VW10-203。⑩將油封平整壓入，如圖1-63所示。注意不要壓到頭，否則會堵塞回油孔。第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-62將油封取出器擰入密封圈圖1-63壓入油封第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

7、液壓挺桿液壓挺桿的結(jié)構(gòu)如圖1-64所示。檢查液壓挺桿時，按以下步驟進行：（l）在凸輪軸接觸面（凸輪面）向下時，將取下的挺桿放在清潔的平面上。（2）起動發(fā)動機并使用其運轉(zhuǎn)，直至電控冷卻風(fēng)扇起動。在起動發(fā)動機時產(chǎn)生異響是正常的。（3）提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，使其以2500r／min的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)2min。（4）如果挺桿仍有異響，應(yīng)拆下氣缸蓋，旋轉(zhuǎn)曲軸使被檢查的凸輪挺桿向上。（5）如圖1-65所示，用木質(zhì)或塑料片下壓挺桿，檢查液壓挺桿的自由行程，如果自由行程在氣門打開前超過0.lmm，應(yīng)更換挺桿（液壓挺桿不可調(diào)整及修理）。在安裝新挺桿時，發(fā)動機在30min內(nèi)不得運轉(zhuǎn)，否則氣門將敲擊活塞。第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-64液壓挺桿結(jié)構(gòu)

l-溢油槽2-儲油膠Ⅱ3-柱塞4-儲油腔Ⅰ5-柱塞與油缸間隙6-止回閥7-油缸與挺桿體間隙8-油缸9-挺桿體10-進油孔11-高壓油腔12-柱塞回位彈簧13-止推環(huán)14-止回閥托架15-止回閥彈簧

第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-65檢查液壓挺桿的自由行程第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)AJR型發(fā)動機配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與維修

桑塔納2000GSi型轎車AJR型發(fā)動機配氣機構(gòu)零件如圖1-66所示。氣門尺寸及參數(shù)見表1-8所示。氣門不能進行修復(fù)，只能進行研磨。

表1-8氣門尺寸

圖示氣門尺寸進氣門排氣門a39.5±0.15mm32.9±0.15mmb6.98±0.007mm6.965±0.007mmc91.85mm91.15mmα45°45°第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

圖1-66AJR型發(fā)動機配氣機構(gòu)零件分解圖

1-正時齒帶輪螺栓（擰緊力矩100N·m）2-凸輪軸正時齒帶輪（帶霍爾傳感器的脈沖輪）3-密封圈4-半圓鍵5-螺母（擰緊力矩20N·m）6-軸承蓋7-凸輪軸8-液壓挺桿9-氣門鎖夾10-氣門彈簧座11-氣門彈簧12-氣門桿密封圈13-氣門導(dǎo)管14-氣缸蓋15-氣門第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

1、氣門座修復(fù)氣門座所需專用工具有深度儀、氣門座修復(fù)工具。如果氣門有泄漏，僅僅更換或修復(fù)氣門座和氣門是不夠的，必須檢查氣門導(dǎo)管有無泄漏，特別是對那些有很高里程數(shù)的發(fā)動機。如果在修理工作中更換了氣門，則對新氣門進行測量。

（1）計算最大允許修復(fù)尺寸在進行修復(fù)前檢查最大允許修復(fù)尺寸。將氣門桿插入并壓緊到氣門座上，測量氣門桿與氣缸蓋上邊緣的距離a，如圖1-67所示。測量得到的尺寸a減去最小尺寸即為最大允許修復(fù)尺寸。進氣門最小尺寸為33.8mm，排氣門最小尺寸為34.lmm。如果最大允許修復(fù)尺寸等于0mm或小于0mm，則需要采用新的氣門，并重新進行測量。如果得到的數(shù)據(jù)仍然等于或小于0mm，則應(yīng)更換氣缸蓋。第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三（2）修復(fù)氣門座

進、排氣門座修復(fù)尺寸參見表1-9所示。

表1-9氣門座修復(fù)尺寸氣門座尺寸進氣門座排氣門座a36.5mm30mmb最大允許加工尺寸最大允許加工尺寸c0.6mmz氣缸蓋底邊氣缸蓋底邊45°氣門座角氣門座角第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三2、氣門桿密封圈更換氣門桿密封圈的步驟如下：拆下凸輪軸。拆下液壓挺桿（注意不要相互混淆），并將工作表面向下放置。旋出火花塞，將對應(yīng)氣缸的活塞移動到下止點。安裝好裝配工具2036，并將裝配工具軸的位置調(diào)整到與氣門罩蓋密封邊緣對齊，旋緊裝配工具，如圖1-68所示。將裝配工具的軸設(shè)定到與軸承蓋螺栓平齊。旋入壓力管VW653／3到火花塞螺孔中，并施加一定的壓力（最小為0.6MPa）。使用專用工具VW541／lA以及VW541／5拆下氣門彈簧。如果氣門鎖片很緊，用錘子輕敲裝配工具的手柄，使其松動。使用專用工具3047A，拆下氣門桿密封圈，如圖1-69所示。第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-67測量氣門桿與氣缸蓋上邊緣的距離圖1-68安裝裝配工具2036

第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三在氣門桿上套上塑料套A，以免損壞新的氣門桿密封圈。將氣門桿密封圈B套入壓力工具3129，然后將氣門桿密封圈小心地壓入到氣門導(dǎo)管中，

如圖1-70所示。

圖1-69用專用工具拆卸氣門桿密封圈圖1-70安裝氣門桿密封圈A-塑料套B-氣門桿密封圈

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3、氣門導(dǎo)管

（1）檢查氣門導(dǎo)管將氣門桿插入到導(dǎo)管中，使氣門桿末端與導(dǎo)管平齊。用百分表檢查氣門桿有無晃動現(xiàn)象，如圖1-71所示。進氣門桿在導(dǎo)管中晃動量最大為1.0mm，排氣門桿在導(dǎo)管中晃動量最大為1.3mm。如果在修理工作中更換了氣門，則應(yīng)對新氣門桿與氣門導(dǎo)管配合間隙進行測量。（2）更換氣門導(dǎo)管清潔并檢查氣缸蓋，檢查哪些氣門座已不能再修復(fù)。當(dāng)氣缸蓋已經(jīng)被修復(fù)到最小尺寸時，氣缸蓋不適于更換氣門座。用專用工具3121壓出磨損的氣門座。對不帶軸肩的氣門導(dǎo)管從凸輪軸端壓出，對帶軸肩的氣門導(dǎo)管從燃燒室端壓出。將新的氣門導(dǎo)管涂上機油后，從凸輪軸端壓入冷的氣缸蓋。安裝帶軸肩的氣門導(dǎo)管，不要使壓力大于9.8kN，否則軸肩容易斷裂。第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

4、凸輪軸凸輪軸的外形如圖1-72所示，凸輪軸通過5個剖分式軸承直接裝在氣缸蓋上平面上，利用第5軸承蓋的兩個側(cè)面進行軸向定位。（1）檢查凸輪軸軸向間隙測試前，拆下液壓挺桿并安裝好1號和5號軸承蓋。參照圖1-61用百分表檢查凸輪軸軸向間隙。凸輪軸軸向間隙磨損極限為0.15mm。第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

圖1-72凸輪軸外形

第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

（2）更換凸輪軸油封使發(fā)動機前端位于維修工作臺上。拆卸下正時齒帶上防護罩，松開凸輪軸正時齒帶輪。轉(zhuǎn)動曲軸將正時齒帶輪設(shè)定到第一缸上止點標(biāo)記，此時凸輪軸正時齒帶輪上的標(biāo)記必須對準(zhǔn)正時齒帶防護罩上的標(biāo)記，轉(zhuǎn)動曲軸V形帶輪上的標(biāo)記到第一缸上止點標(biāo)記。旋松半自動張緊輪，并從凸輪軸正時齒帶輪上拆下正時齒帶。拆下凸輪軸正時齒帶輪。從凸輪軸上拆下半圓鍵。將凸輪軸正時齒帶輪固定螺栓盡可能深地擰入凸輪軸。將油封取出器2085的內(nèi)件旋出，直到與外件平齊后，擰緊滾花螺釘將其固定，如圖1-73所示。將油封取出器的螺紋頭涂上機油后，盡可能深地旋入到油封中。旋松滾花螺釘，將內(nèi)件對著凸輪軸直到將油封拉出為止。用臺虎鉗夾住油封取出器的平面后，用鉗子取下油封。在油封的唇邊上涂少量潤滑油。用專用工具10-203的導(dǎo)向套筒將油封定位，然后用10-203將油封壓入直到平齊，如圖1-74所示。裝上半圓鍵。安裝凸輪軸正時齒帶輪，并將螺栓擰緊到100N·m。安裝正時齒帶（調(diào)整配氣相位）。第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三圖1-73油封取出器2085的使用圖1-74用專用工具壓入油封

第38頁，共42頁，2023年，2月20日，星期三

（3）凸輪軸的拆卸和安裝使發(fā)動機前端處于維修工作臺上