第三章配氣機構(gòu)的構(gòu)造與維修

第三章配氣機構(gòu)的構(gòu)造與維修第一節(jié)配氣機構(gòu)的組成和工作原理第二節(jié)配氣機構(gòu)主要部件的構(gòu)造與維修第三節(jié)配氣相位第一節(jié)配氣機構(gòu)的組成和工作原理

一、配氣機構(gòu)的分類配氣機構(gòu)主要有氣門驅(qū)動組和氣門組兩大部分。根據(jù)凸輪軸位置不同，配氣機構(gòu)分為頂置式和側(cè)置式兩種，如圖3-1所示。根據(jù)氣門的數(shù)量不同分為二氣門式、四氣門式、五氣門式(三個進氣門，兩個排氣門)三種。下一頁返回第一節(jié)配氣機構(gòu)的組成和工作原理二、工作原理不管是哪種形式的配氣機構(gòu)，當發(fā)動機完成一個工作循環(huán)時，曲軸轉(zhuǎn)動兩圈，各凸輪軸都只轉(zhuǎn)動一圈，控制各氣閥均開閉一次。

1.頂置式凸輪軸配氣機構(gòu)工作原理(以圖3-1(a)為例)

發(fā)動機工作時由曲軸正時齒輪通過齒形帶驅(qū)動凸輪軸總成，當凸輪軸上凸輪桃尖下壓挺柱時，氣閥打開，當凸輪桃尖離開挺柱時，氣閥關(guān)閉。2.側(cè)置凸輪軸配氣機構(gòu)工作原理(以圖3一1(b)為例)

發(fā)動機工作時由曲軸正時齒輪直接驅(qū)動凸輪軸總成，當凸輪的桃尖頂起挺柱時，挺柱推著推桿一起上升，搖臂上的推力驅(qū)使搖臂繞軸轉(zhuǎn)動，搖臂壓縮氣閥彈簧使氣閥下行并打開。然后凸輪軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當凸輪的凸起部分離開挺柱時，氣閥便在氣閥彈簧的彈力作用下上升，關(guān)閉氣門。下一頁上一頁返回第一節(jié)配氣機構(gòu)的組成和工作原理三、氣門間隙發(fā)動機工作中，氣門及其傳動件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)下，氣門及其傳動件受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉不嚴，造成發(fā)動機在壓縮、做功行程中的漏氣，會使發(fā)動機功率下降。為了消除上述現(xiàn)象，通常在發(fā)動機冷態(tài)裝配時，在氣門及其傳動機構(gòu)中留有適當?shù)拈g隙，以補償氣門受熱后的膨脹量，這一預留間隙稱為氣門間隙。具有液壓挺柱的機構(gòu)具有自動調(diào)節(jié)功能，故其無氣門間隙。冷態(tài)下，進氣門間隙為0.25~0.30mm，排氣門間隙為0.30~0.35mm。

氣門間隙要適當，不可過大或過小。上一頁返回第二節(jié)配氣機構(gòu)主要部件的構(gòu)造與維修一、構(gòu)造組成配氣機構(gòu)的具體部件如圖3-2所示。1.氣門組氣門組的功用主要是維持氣門的關(guān)閉。氣門組的核心部件是氣門。氣閥插在氣閥導管中上下運動，氣門腳由氣門鎖片固定在氣門彈簧座內(nèi)，與氣門座圈相配合。

(1)氣門彈簧氣門彈簧的作用是保證氣門關(guān)閉時能緊密地與氣門座貼合，克服在氣門開啟時配氣機構(gòu)產(chǎn)生的慣性力，使傳動件始終受凸輪控制而不相互脫離。氣門彈簧一般采用優(yōu)質(zhì)冷拔彈簧鋼絲，如高碳錳鋼、鉻釩鋼等并經(jīng)熱處理，表面鍍鋅、磷化。(2)進排氣閥氣閥按其頭部不同可分為三種，如圖3-3(a)所示。其核心部分是氣閥工作面，如圖3-4所示。有的氣閥的頭是用比較好的材質(zhì)做成后與氣閥桿焊接而成。下一頁返回第二節(jié)配氣機構(gòu)主要部件的構(gòu)造與維修

2.氣門驅(qū)動組氣門驅(qū)動組的具體組成如圖3-5所示。其主要任務(wù)是驅(qū)動進排氣門定時開閉。

(1)凸輪軸凸輪軸上有兩個核心部件:正時齒輪和凸輪。正時齒輪通過正時齒形帶受曲軸正時齒輪驅(qū)動，三者間有正時記號，安裝時必須對正。凸輪有桃尖，負責開閉氣門。

(2)挺柱挺柱一般有普通挺柱和液壓挺柱兩種?，F(xiàn)代轎車多使用液壓挺柱，其組成如圖3-6所示。下一頁上一頁返回第二節(jié)配氣機構(gòu)主要部件的構(gòu)造與維修二、主要部件維修、裝配與調(diào)整1.氣門故障及處理方法(1)故障現(xiàn)象發(fā)動機動力下降，經(jīng)檢查不是氣缸套與活塞環(huán)損傷。(2)故障原因氣門與氣門座圈配合面變形或燒蝕。(3)處理方法鉸削氣門座圈，更換并研磨氣門。2.配氣機構(gòu)的裝配(1)配氣機構(gòu)裝配時的注意事項安裝凸輪軸時必須對準正時齒輪上的標記。氣門安裝時，不得裝錯。按規(guī)定的順序和擰緊力矩擰緊螺檢。下一頁上一頁返回第二節(jié)配氣機構(gòu)主要部件的構(gòu)造與維修

(2)氣門間隙的調(diào)整凸輪軸下置式配氣機構(gòu)使用了搖臂和普通挺柱，氣門間隙往往需要調(diào)整。氣門間隙的調(diào)整方法一般有兩種。①逐缸調(diào)整法:以1-3-4-2的點火次序的四缸機為例。拆下各缸火花塞，在一缸火花塞孔處塞好紙團或棉花;用專用扳手轉(zhuǎn)動曲軸，紙團從孔中噴出時，慢轉(zhuǎn)曲軸使活塞達上止點;利用工具調(diào)節(jié)一缸氣門間隙，用厚薄規(guī)側(cè)量間隙值，直到間隙值在規(guī)定范圍內(nèi);用專用扳手轉(zhuǎn)動曲軸180°，調(diào)整第三缸氣門間隙;同理每轉(zhuǎn)動180°，調(diào)整一個缸的氣門間隙，依次調(diào)整好第四、第二缸氣門間隙值。下一頁上一頁返回第二節(jié)配氣機構(gòu)主要部件的構(gòu)造與維修②兩次調(diào)整法:以點火順序為1一5一3一6一2一4的六缸發(fā)動機為例。拆下各缸火花塞，在一缸火花塞孔處塞好紙團或棉花;用專用扳手轉(zhuǎn)動曲軸，紙團從孔中噴出，一缸上止點找到;先調(diào)整1,2,4,5,8,9氣門間隙至規(guī)定值;轉(zhuǎn)動曲軸一周，使六缸處于壓縮上止點，調(diào)整其余的氣門間隙至規(guī)定值③調(diào)整部位及手法:如圖3-7所示。將厚薄規(guī)插入氣門桿尾端氣門腳與搖臂之間;轉(zhuǎn)動調(diào)整螺檢，使厚薄規(guī)被輕輕壓住(抽動時略有阻力);鎖緊緊固螺母;用厚薄規(guī)再側(cè)試一次;驗證一下調(diào)整質(zhì)量上一頁返回第三節(jié)配氣相位一、配氣正時的概念及作用配氣正時指的是根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間。配氣正時(轎車)由凸輪軸正時齒輪標記、齒形帶標記和曲軸正時齒輪標記共同決定，三者標記必須對齊。二、配氣相位的相關(guān)概念及作用1.相關(guān)概念進氣提前角α:從進氣門打開到上止點曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。進氣滯后角β:從進氣行程下止點到進氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度。排氣提前角γ:從排氣門開啟到下止點曲軸轉(zhuǎn)過的角度。排氣滯后角δ:從上止點到排氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度。氣門重疊:活塞在上止點附近出現(xiàn)進、排氣門同期間的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角。下一頁返回第三節(jié)配氣相位2.各種角度的關(guān)系及其作用(1)各種角度的關(guān)系

圖3-8所示配氣相位圖是達時的曲軸轉(zhuǎn)角環(huán)形圖。進氣時，進氣門提前角α打開，滯后角β關(guān)閉，進氣時間為:α+180°+β

。排氣時，排氣門提前角γ開啟，滯后角δ關(guān)閉，排氣時間為:γ+180°+δ

。氣門重疊角等于進氣提前角與排氣滯后角之和α+δ(2)各種角度的作用進氣提前角的作用:使進氣門早開，使得活塞到達上止點開始向下運動時，因進氣門已有一定開度，所以可較快地獲得較大的進氣通道截面，減小進氣阻力。下一頁上一頁返回第三節(jié)配氣相位進氣滯后角的作用:①活塞到達下止點時，由于進氣阻力的影響，氣缸內(nèi)的壓力仍低于大氣壓，進氣門晚關(guān)，利用壓力差可繼續(xù)進氣。②活塞到達下止點時，進氣氣流還有相當大的慣性，進氣門晚關(guān)，仍能繼續(xù)進氣。排氣提前角的作用:①恰當?shù)呐艢忾T早開，氣缸內(nèi)還有300~500kPa的壓力，做功作用已經(jīng)不大，可利用此壓力使氣缸內(nèi)的廢氣迅速地自由排出。②提前排氣，等活塞到達下止點時，氣缸內(nèi)只剩110~120kPa的壓力，使排氣沖程所消耗的功率大為減小。③高溫廢氣的早排，還可以防止發(fā)動機過熱。排氣滯后角的作用:①活塞到達上止點時，氣缸內(nèi)的壓力仍高于大氣壓，利用缸內(nèi)外壓力差可繼續(xù)排氣;②活塞到達上止點時，廢氣氣流有一定的慣性，利用慣性可繼續(xù)排氣。所以排氣門適當晚關(guān)可使廢氣排得較干凈。下一頁上一頁返回第三節(jié)配氣相位三、配氣正時的重要性配氣正時具有重要作用，它決定發(fā)動機的工作狀況