1、项目三 配气机构,任务1 配气机构的结构 任务2 气门组、气门传动组的主要零部件 任务3 配气机构常见故障诊断与排除 任务4 配气相位及发电机可变气门正时技术,任务1 配气机构的结构,1.功用配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作 顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门,向气缸供给 可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。 另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封。 2.充气效率新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸越多,则发动机可能发 出的功率越大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度,用充 气效率表示。 3.配气机构的类型,下一页 返回,任务1 配气机构的结构,配气机构
2、常用的有两种类型:一种是气门式配气机构,它 是由凸轮驱动,通过传动机构来驱动进、排气门,常用于四冲 程发动机上;另一种是气孔式排气机构,它是在气缸套上开进、 排气孔,通过活塞移动的位置来控制进、排气过程,常用在二 冲程发动机上。根据气门布置的位置不同,气门式配气机构又可分为顶置 式和侧置式两类;按曲轴和凸轮轴的传动方式,可分为齿轮传 动、链条传动和齿带传动三种不同型式;按每个气缸的气门数 目,有二气门式、四气门式等类型。 4.组成配气机构包括气门组和气门传动组。,上一页 返回,任务2 气门组、气门传动组的主要零部件,一、气门组 1.气门功用:控制进、排气管的开闭。工作条件:承受高温、高 压、冲
3、击、润滑困难。要求:足够的强度、刚度、耐磨、耐高 温、耐腐蚀、耐冲击。材料:进气门采用合金钢(铬钢或镍铬 等),排气门采用耐热合金钢(硅铬钢等)。构造:气门由头 部、杆身和尾部组成。 2.气门座气门座与气门头部密封锥面的配合来密封气缸,气门头部 的热量亦经过气门座外传。气门座有两种型式:一种是直接在气缸盖中镗出。这种型,下一页 返回,任务2 气门组、气门传动组的主要零部件,式具有良好的散热性能,加工也比较方便。另一种是镶气门座 圈,采用较好的材料(合金铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁或奥氏 体钢等)制成座圈,镶在气缸盖上,便于修理和更换。气门座 圈压入气门盖座孔中,两者采用过盈配合,保证压配可靠,防
4、止工作时松脱。 3.气门导管功用:起导向作用,保证气门做直线往复运动。起导 热作用,将气门头部传给杆身的热量通过气缸盖传出去。 4.气门弹簧气门弹簧的作用在于保证气门回位,在气门关闭时,保证,上一页 下一页,任务2 气门组、气门传动组的主要零部件,气门与气门座之间的密封;在气门开启时,保证气门不因运动 时产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧, 它的一端支撑在气缸盖上,另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座 上,弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。 5.气门旋转机构气门缓慢旋转时在密封锥面上产生轻微的摩擦力,有阻止 沉积物形成的自洁作用。 6.锁片、卡簧其作用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气
5、门杆锁住, 使弹簧力作用到气门杆上。 二、气门传动组,上一页 下一页,任务2 气门组、气门传动组的主要零部件,1.挺柱挺柱的功用是将凸轮的推力传给推杆(或气门杆),并承 受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。 2.推杆气门推杆用于下置凸轮轴顶置气门的配气机构。推杆的作 用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂,它是配气机构中最容易 弯曲的零件。要求有很高的刚度,在动载荷大的发动机中,推 杆应尽量地做得短些。 3.摇臂摇臂是一个双臂杠杆,如图3-9所示,其功用是改变推杆传 来的运动方向,并将运动传给气门杆尾端,以推开气门。,上一页 下一页,图3-9,返回,任务2 气门组、气门传动组的主要零部件,4.凸轮轴凸轮轴
6、是气门传动组的主要部件。它的主要功用是根据内 燃机各缸的工作顺序及时地开启和关闭进排气门。 5.正时齿轮正时齿轮的功用是将曲轴的旋转运动传给各辅助机构,如 凸轮轴、喷油泵、机油泵、磁电机或分电器等。其中凸轮轴、 喷油泵、磁电机或分电器与曲轴的旋转保持严格的相对位置关 系,一般都采用斜齿轮传动,并在齿轮端面上打上装配标记。 小齿轮和大齿轮分别用键装在曲轴和凸轮轴的前端,其传动比 为2:1。安装时各齿轮上的标记必须对准(图3-13),以保证 正确的配气相位和点火时刻。,上一页 返回,图3-13,返回,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,一、气门组;的维修 1.气门的拆装注意事项用专用工具压缩气门弹
7、簧;气门位置不能错;防止锁片或 锁销丢失。气门的拆装如图3-14所示。 2.气门杆弯曲检查与修理设备:平台、支架、百分表。检查项目:直线度误差。要 求:不超过0.03mm。修理方法:冷压校正。 3.气门的光磨作业时应注意四个问题:一是保证气门头与杆部同心,否 则应先校直;二是光磨量在能磨出完整的锥面的前提下越小越 好;三是尽量提高表面光洁度;四是气门杆端部凹陷应予以磨,下一页 返回,图3-14,返回,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,平。 4.气门的研磨气门的研磨分为两种情况:一是气门与气门座只有轻微麻 点,不需要光磨和铰削时的研磨;二是气门与座均已经过光磨 和铰削后的研磨。 5.气门座的铰
8、修工具:气门座铰刀。 步骤:(1)铰修前检查气门导管;(2)选择铰刀和铰刀杆; (3)用粗铰刀铰修工作锥面;(4)适配,调整工作锥面位置 和宽度;(5)用细铰刀精铰并垫细砂布修磨;(6)研磨气门。 6.气门与气门座的研磨,上一页 下一页,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,时机:气门密封不良或铰修气门座后进行气门研磨。目的: 保证密封。方法:手工或机械。注意事项:使用研磨砂,先粗 后细;研磨时加以冲击;研磨后检查密封性。 7.气门座圈的更换时机:座圈烧蚀、损坏、松动、下沉等均需更换气门座圈。 注意事项:拆时不可硬撬,可用镗削等方法;安装前,应加工 座孔,保证过盈量为0.080.12mm;安装时
9、,冷冻新座圈或加 热缸盖。 8.气门导管磨损的检查与维修检查项目:与气门杆配合间隙。检查方法:测量气门杆直 径和导管孔径计算;测量气门头部摆动量,如图3-16所示。修,上一页 下一页,图3-16,返回,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,理方法:更换。 9.气门弹簧的维修裂纹或折断检查方法:观察法。自由长度检查方法:用直 尺测量。垂直度检查:用直尺和塞尺测量。弹力检查:用检验 仪测量弹力与长度关系。维修方法:更换。 二、气门传动组的维修 1.凸轮轴轴向间隙的检查与修理检查方法:用塞尺或百分表检查。要求:一般允许极限间,上一页 下一页,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,隙为0.300.35mm
10、。修理方法:更换止推凸缘或隔圈。 2.凸轮轴弯曲的检查与修理检查方法:用百分表检查中间轴颈的径向圆跳动量。要求: 径向圆跳动量允许极限一般为0.050.10mm。修理方法:冷压 校正或更换。 3.凸轮轴轴颈及轴承磨损的检查与修理检查方法:检查配合间隙。修理方法:有修理尺寸的,修 磨凸轮轴,更换轴承;无修理尺寸的,更换轴承或凸轮轴及轴 承均换;无轴承的,座孔磨损后,更换缸盖或缸体。,上一页 下一页,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,4.普通挺柱的检查与修理 (1)工作面检查与修理:检查方法:观察。修理方法:轻微的伤痕或麻点,用油石 修整;裂纹、严重刮伤或偏磨,则需更换。 (2)与导向孔配合的检
11、查与修理:检查方法:测量配合间隙。修理方法:更换。 5.液压挺杆的构造与维修功用:传力,实现无间隙传动。组成:挺柱体、柱塞、弹 簧和单向阀、推杆支座等。常见故障:密封不良产生异响。密,上一页 下一页,任务3 配气机构常见故障诊断与排除,封性检查:用仪器检查压力、时间、长度关系,或检查自由行 程。 6.推杆的维修 7.摇臂总成的维修 三、配气机构常见故障诊断与排除 1.凸轮轴响 2.气门脚响 3.气门弹簧响 4.气门座圈响,上一页 返回,任务4 配气相位及发电机可变气门正时技术,一、配气相位 1.定义配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开 启延迟时间。通常用环形图表示配气相位图。 2
12、.理论上的配气相位分析 3.实际的配气相位分析 (1)气门早开晚闭的可能进气门早开:增大了进气行程开始时气门的开启高度,减,下一页 返回,任务4 配气相位及发电机可变气门正时技术,小进气阻力,增加进气量。进气门晚关:延长了进气时间,在大气压和气体惯性力的 作用下,增加进气量。排气门早开:借助气缸内的高压自行排气,大大减小了排 气阻力,使排气干净。排气门晚关:延长了排气时间,在废气压力和废气惯性力 作用下,使排气干净。 (2)气门重叠。 (3)进、排气门的实际开闭时刻和延续时间。,上一页 下一页,任务4 配气相位及发电机可变气门正时技术,二、气门间隙 1.定义气门间隙是指气门完全关闭(凸轮的突起部分不顶挺柱) 时,气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。 2.作用 3.气门间隙的检查与调整 (1)基本原则。必须在气门完全关闭状态时进行;必须在规定 的冷机或热机状态下进行。,上一页 下一页,任务4 配气相位及发电机可变气门正时技术,(2)确定可调气门的方法。 (3)操作方法。工具:塞尺、一字型旋具、梅花扳手。步骤:将第一缸 活塞转到压缩上止点,按“双排不进”原则调整其一半气门的 间隙。将曲轴转一圈,调整另一半气门。 三、发动机 1.概述 2.可变气门正时理论 3.在轿车上的应用,上一页 返回,