配气机构

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,配气正时偏差检修,第一课时,配气机构的工作过程,一、配气机构的,功用,：,定时开闭气门。,按照各缸工作顺序和每个气缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气及时进入气缸，废气及时从气缸内排出。,二、配气机构的要求：气门与座的密封要好；进、排气要充分（阻力要小）；进、排气的时机要恰当。,三、充气效率,:,v,=,M/M,0,M,进气过程中，实际进入气缸的新气的质量；,M,o,在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。,四、配气机构的工作原理,下置,凸轮轴,中置,凸轮轴,上置双,凸轮轴,四、配气机构的分类,1,、按凸轮轴位置分,2.,按传动方式分,齿轮传动式,链条传动式,齿形皮带传动式,奥迪斯,100,型轿车,齿形带传动,2.,按每缸气门数分,二气门,三气门,四气门,五气门,3.,按凸轮轴数目分,单顶置配气机构,双顶置配气机构,4.,按气门驱动方式分,摇臂式,摆臂式,直接驱动,配气机构的组成,第二课时,一、气门组：包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。,一、气门组：包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。,（,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。,气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为,45,0,，也有,30,0,，气门头边缘应保持一定厚度，一般为,1-3 mm,，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。,气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等。,球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。,平顶：,结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、进、排气门均可采用。,喇叭形顶：,适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大。,有的发动机进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，排气门有记号。,杆身杆身与头部制成一体，装在气门导管内起导向作用，杆身与头部采用圆滑过渡连接。,尾部制有凹槽（锥形槽或环形槽）用来安装锁紧件。,（,2,）气门导管,功用：起导向作用，保证气门作直线往复运动。,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。,为了保证导向，导管应有一定的长度，气门导管的工作温度也较高，约,500k,。气门导管和气门的润滑是靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑的，因此易磨损。为了改善润滑性能，气门导管常用灰铸铁或球墨铸铁或铁基粉未治金制造。导管内、外圆面加工后压入气缸盖的气门导管孔内，然后再精铰内孔。为了防止气门导管在使用过程中松脱，有的发动机对气门导管用卡环定位。,（,3,）气门座,气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸，气门头部的热量亦经过气门座外传。气门座可以在缸盖或缸体上直接镗出，也可以采用镶嵌式结构。镶嵌式结构气门座都采用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等）单独制作。,（,4,）气门弹簧,功用：保证气门回位,气门弹簧的作用在于保证气门回位，在气门关闭时，保证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，它的一端支承在气缸盖上，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,为了使气门头部温度均匀，防止局部过热引起的变形和清除气门座积炭，可设法使气门在工作中相对气门座缓慢旋转。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 锁片、卡簧,其功用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆锁住，使弹簧力作用到气门杆上。,二、凸轮轴传动机构：,（,1,）定义：驱动凸轮轴转动的机构,三、气门驱动机构,功用：,传递凸轮轴气门之间的运动,气门传动组包括，凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉等。,功用：控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门,分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。,（,1,）凸轮轴,凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。（根据凸轮轴可以判断工作顺序）工作中，凸轮轴受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此对凸轮表面要求耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度。,（,2,）各缸同名凸轮配角,同名凸轮配角,-,各缸同名凸轮彼此间的夹角。,一个工作循环，曲轴转两圈，凸轮轴转一圈,。,所以曲轴与凸轮轴的传动比为,2,：,1,。,各缸同名凸轮配角为：,360,六缸：,60,i,四缸：,90,=,1,2,4,3,1,5,3,6,2,4,（,2,）挺柱,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，近年来，液压挺柱被广泛地采用。,（,4,）摇臂,摇臂实际上是一个双臂杠杆，将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端打开气门。,（,3,）推杆,功用：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。,短臂 长臂,四、气门间隙,气门间隙是指：,发动机冷态装配时气门驱动组与气门组之间必须留有适当的间隙，以补偿气门等受热后的膨胀量。,配气相位：,用曲轴转角来表示气门的开闭时刻和气门的开启持续时间。,配气相位图,：,用环形图来表示配气相位。,理论上：进气、排气占曲轴转角,180,实际上：发动机转速高，进排气时间短，进排气过程占,曲轴转角大于,180,进气提前角,进气延迟角,进气,五、配气相位,一、进气门的早开迟闭,1,、进气门早开,进气提前角,：,10,30,目的：,增大进气开始时的气门开,度,(CA6102,：,12,),2,、进气门迟闭,进气迟闭角,：,40,80,目的：,利用气流惯性和压差继续进气。,CA6102,：,48,进气持续角：,+180,+,进气提前角,进气延迟角,进气,二、,排气门的早开迟闭,1,、排气门的早开,排气提前角,：,40,80,目的,:,利用废气残余压力排气。降低排气时活塞上行的阻力防止发动机过热。,CA6102,：,42,2,、排气门的迟闭,排气迟闭角,：,10,30,目的：,利用气流惯性和压差继续排气。,CA6102,：,18,排气持续角：,+180,+,排气延迟角,排气提前角,排气,三、气门的叠开,进、排气门同时开启的那一段曲轴转角，为气门重叠角。,气门重叠角,：, + =20,0,-60,0,CA6102:,+, =12,+,18 = 30,EQ6100:,+, =20,+,19 = 39,BJ492Q:,+, =24,+,22 = 46,气流正常流动,重叠角度小；,转速高，时间短；,气流有惯性。,进气,排气,汽车进气系统,气门间隙的调整,第三课时,案 例,一,1.,有一台发动机，在怠速时发出连,续不断、有节奏的,“,嗒嗒,”,声，修理,师傅听诊检查后发现响声在靠近气,门脚附近，请分析一下和气门间隙,有何关系？,案 例,二,2.,有一台发动机，气缸压力不,足，油耗增加，功率下降，起,动困难，气门烧蚀现象严重,.,请,分析一下和气门间隙有何关系？,气门间隙的调整,起子,眼镜扳手,气门间隙的调整：,1,）工具：厚薄规、扳手、起子,2,）方法：松锁紧螺母，拧调整螺钉，用塞尺测合适后，拧紧锁紧螺母。,实作训练：冷态、气门关闭前提下进行（对学生从工具使用、作业规范、作业时间等方面进行考评）,气门间隙的调整步骤,1,、确定进、排气门,2,、确定一缸压缩上止点。,（,1,）分火头判断法（,2,）逆推法（,3,）一缸上止点标记,3,、确定可调气门,以四缸为例，用配气相位图确定可调气门,气缸工作顺序,1,3,4,2,压缩,进气,排气,做功,做功,压缩,进气,排气,排气,做功,压缩,进气,进气,排气,做功,压缩,结论：,气缸工作顺序,1,3,4,2,第一遍（一缸压缩上止点）,双,排,不,进,第二遍（一缸排气上止点）,不,进,双,排,4,、调整气门间隙,正时皮带的拆装,第四课时,拆卸步骤,（,1,）松开水泵皮带轮的,4,个螺栓，松开枢轴螺栓并调节锁定螺栓（如图,3-2,）。松开调节螺栓，卸下交流发电机驱动皮带。取下,4,个螺栓并卸下水泵皮带轮。,（,2,）拆下,4,个锁紧螺母和密封垫圈，卸下气缸盖罩与垫片，如图,3-3,所示。,图,3-2,拆卸,水泵,皮带,轮,图,3-3,拆卸气缸盖罩,1-,交流发电机导线接头,2-,交流发电机接线,3-,油压开关,4-,导线卡箍,（,3,）转动曲轴皮带轮，将其凹槽对准,1,号正时皮带罩的正时标记“,0”,，,检查凸轮轴正时皮带轮的“,K”,标记是否与,2,号凸轮轴轴承盖的正时标记对准。,如果未对准，则应转动曲轴一周（,360,），将,1,缸设置为压缩冲程上止点，如图,3-4,所示。,（,4,）,使用专用维修工具,SST,卸下曲轴皮带轮螺栓（图,3-5,）。,使用专用维修工具,SST,拆下曲轴皮带轮（图,3-6,）。,（,5,）卸下,9,个螺栓与正时皮带罩。,图,3-5,拆卸曲轴皮带轮螺栓 图,3-6,拆卸曲轴正时皮带轮,（,6,）,卸下正时皮带导轮，松开曲轴正时皮带轮和张紧轮安装螺栓，尽可能地将该曲轴正时皮带轮向左推，然后暂时固定住，取下正时皮带，,如图,3-7,所示。,如果正时皮带还要使用，则应在正时皮带上画一个表示方向的箭头（表示发动机转动方向），,然后如图,3-8,所示在,曲轴正时皮带轮和正时皮带上作匹配标记。,图,3-7,拆卸正时皮带,图,3-8,在皮带轮和正时皮带上作匹配,（,7,）拆下螺栓，卸下正时皮带张紧轮与拉簧。,（,8,）卸下曲轴正时皮带轮。如果不能用手取下正时皮带轮，则可用,2,个改锥，如图,3-9,所示，卸下皮带轮，注意：操作时应垫放抹布以防止损坏机件。,（,9,）用扳手固定住凸轮轴的六角头部分（图,3-10,），同时卸下螺栓和凸轮轴正时皮带轮。注意：操作时不要让扳手损伤气缸盖。,图,3-9,拆卸曲轴正时皮带轮 图,3-10,拆卸凸轮轴正时皮带轮,安装正时皮带,检查正时皮带上的匹配标记是否对准,1,号正时皮带罩端部，,若匹配标记未对准，移动正时皮带轮的咬合部位直至对准，,如图,3-11,所示。,对准正时皮带与凸轮轴正时皮带轮的匹配标记,（图,3-12,）。擦净凸轮轴正时皮带轮上的油或水，使其保持清洁。,安装正时皮带，检查曲轴正时皮带轮与凸轮轴正时皮带轮之间的张力。,图,3-11,移动正,时皮带,图,3-12,正时皮,带匹配,标记,检查配气正时标记。,松开正时皮带张紧轮螺栓,（图,3-13,），,缓慢顺时针方向转动曲轴,2,周，从,TDC,到,TDC,。检查每个正时皮带轮是否如图,3-14,所示对准正时标记。,若正时标记未对准，则应拆下正时皮带并重新安装。最后以,37Nm,的力矩拧紧正时皮带张紧轮螺栓并给,1,号正时皮带罩安装橡胶密封圈。,图,3-13,松开正,时皮带,张紧轮,螺栓,图,3-14,检查正,时标记,检查正时皮带挠度。,检查在图,3-15,所示的位置上的正时皮带的挠度，在,20N,时挠度为,56mm,。若挠度不符合规定，则应重新调整正时皮带张紧轮。,安装,2,号和,3,号正时皮带罩。用,6,个螺栓以,7.4Nm,的力矩安装,2,号和,3,号正时皮带罩，如图,3-16,所示。,图,3-16,安装正时皮带罩,图,3-15,检查正时皮带挠度,安装半圆塞。,清除所有旧的填料（,FIPG,），给半圆塞涂密封填料，将半圆塞装在气缸盖上。,安装气缸盖罩。,清除旧填料（,FIPG,），将密封填料涂在气缸盖上。将垫片装在气缸盖罩上，用,4,个密封垫片与锁紧螺母（力矩：,10.8Nm,）安装气缸盖罩,。,凸轮轴的拆装,第五课时,拆卸凸轮轴,1,、折卸进气凸轮轴。,特别提醒：由于凸轮轴的轴向间隙很小，在拆卸凸轮轴时必须将其保持水平状态，如果凸轮轴不能保持水平状态，则气缸盖承受轴向推力的部分就可能开裂或损坏，造成凸轮轴卡死或断裂。,转动凸轮轴，使辅助齿轮上的孔（它使辅助齿轮咬合驱动齿轮）转到上面，如图,4-20,所示，此时允许,1,、,3,缸进气凸轮轴的凸轮桃尖均衡地推动它们的挺杆。,卸下,2,个螺栓与,1,号凸轮轴轴承盖，如图,4-21,所示。,图,4-20,进气凸轮轴安装定位孔,图,4-21,拆卸凸轮轴轴承盖,用一个维修用螺栓（,6mm1.0mm1620mm,）使进气凸轮轴的辅助齿轮靠到驱动齿轮上，如图,4-22,所示。,在拆卸凸轮轴时，要确保消除辅助齿轮的扭转弹簧弹力。,按图,4-23,所示顺序，均匀地分几次拧松并卸下,8,个凸轮轴轴承盖螺栓。,图,4-22,安装辅助齿轮,图,4-23,凸轮轴轴承盖螺栓拧紧顺序,卸下,4,个凸轮轴轴承盖和凸轮轴。,若凸轮轴不能平直地提起，则用,2,个螺栓重新安装凸轮轴轴承盖。然后提起凸轮轴齿轮并交替松开和拆下凸轮轴轴承盖螺栓，如图,4-24,所示。,注意不要用工具或其他东西撬动尝试强制用力取下凸轮轴。,图,4-24,拆卸凸轮轴轴承盖和凸轮轴,2,、拆卸排气凸轮轴。,放置排气凸轮轴，使其定位于凸轮轴纵轴稍偏逆时针一点的地方（图,4-25,）。这种角度允许排气凸轮轴的,1,缸与,3,缸凸轮桃尖均衡地推动它们的气门挺杆。,拆下,2,个螺栓、,1,号凸轮轴轴承盖与油封，如图,4-26,所示。如果,1,号凸轮轴轴承盖不能用手拆下，请勿用力去拆卸，就让它不带螺栓留在那里。,如图,4-27,所示，均匀地分几次松开并拆下,8,个凸轮轴轴承盖螺栓。,拆下,4,个凸轮轴轴承盖和凸轮轴。若凸轮轴不能平直提起，则用,2,个螺栓重新安装,3,号凸轮轴轴承盖，然后在提起凸轮轴齿轮的同时交替松开并拆下,2,个凸轮轴轴承盖螺栓。,图,4-25,放置排气凸轮轴,图,4-26,拆卸凸轮轴轴承盖,图,4-27,凸轮轴轴承盖螺栓的拆卸,图,4-28,拆卸维修用螺栓,3,、拆卸进气凸轮轴，将凸轮轴的六角头部分夹在台钳上，,如图,4-28,所示。,注意不要损坏凸轮轴。,用专用维修工具顺时针方向转动辅助齿轮，并卸下维修用螺栓。用卡环钳取下卡环，,如图,4-29,所示。,最后拆下波形垫圈、凸轮轴辅助齿轮和凸轮轴齿轮弹簧,。,4,、卸下半圆塞,图,4-29,拆卸卡环,凸轮轴装配并检查气门间隙,1,、装配进气凸轮轴。,（,1,）将凸轮轴的六角头部分夹在台钳上，安装凸轮轴齿轮卡簧、凸轮轴辅助齿轮和波形垫圈，如图,6-33,所示。注意应将齿轮上的销钉对准齿轮卡簧末端。,（,2,）用卡环钳安装卡环，如图,6-34,所示。用专用维修工具顺时针转动凸轮轴辅助齿轮，使凸轮轴主动齿轮与辅助齿轮的孔对准（图,6-35,），安装维修用螺栓,。,安装排气凸轮轴。,在凸轮轴止推部位涂上多用途润滑脂，放置排气凸轮轴使定位销处于离凸轮轴垂直轴线稍稍偏逆时针一定角度的位置上,，如图,6-36,所示。,去除所有旧的填料（,FIPG,），,如图,6-37,所示，,将密封填料涂到凸轮轴轴承盖上。然后将,5,个凸轮轴轴承盖安装在恰当位置上，,如图,6-38,所示。,在凸轮轴轴承盖螺栓头下面和螺纹处涂上一层薄薄的发动机油。,按图,6-39,所示,顺序分几次均匀地拧紧,10,个凸轮轴轴承螺栓，拧紧力矩为,13Nm,。,将多用途润滑脂涂在新油封边缘上。用专用维修工具轻轻地敲入油封，,如图,6-40,所示。,注意：装油封时，其边缘的朝向不要弄错并要将油封插入至气缸盖的最深处。,图,6-39,拧紧凸轮轴轴承盖螺栓 图,6-40,敲入油封,图,6-36,安装排气凸轮轴 图,6-37,去除凸轮轴轴承盖密封填料 图,6-38,安装凸轮轴轴承盖,安装进气凸轮轴。,（,1,）放置进气凸轮轴，使定位销略高于气缸盖的顶面,（图,6-41,）。,在凸轮轴的止推部分涂,MP,润滑脂。匹配每个齿轮上的安装标记，使进气凸轮轴齿轮与排气凸轮轴齿轮咬合。注意每个齿轮上还有正时标记（用于,TDC,），,如图,6-42,所示。,不要使用这些标记。,（,2,）在齿轮互相咬合的情况下，使进气凸轮轴落到轴承轴颈上。,将,4,个凸轮轴轴承盖安装在图,6-43,所示的恰当位置上。在凸轮轴轴承盖螺栓头下面的和螺纹上涂上薄薄的一层动机油。,按图,6-44,所示顺序安装并分几次均匀地拧紧,8,个凸轮轴轴承盖螺栓（其力矩为,13Nm,）。卸下维修用螺栓。,图,6-44,凸轮轴轴承盖螺栓拧紧顺序图,6-43,安装凸轮轴轴承盖,图,6-41,放置进气凸轮轴图,6-42,安装标记和正时标记,（,3,）让箭头标记朝前，安装,1,号凸轮轴轴承盖，如图,6-45,所示。若,1,号凸轮轴轴承盖不能很好地配合，则用改锥撬动分开气缸盖与凸轮轴齿轮，将凸轮轴齿轮向后推。,（,4,）在凸轮轴轴承盖螺栓头下面与螺纹上涂上薄薄的一层发动机油，安装并分几步交替拧紧,2,个螺栓，螺栓拧紧力矩为,13Nm,。,（,5,）顺时针转动进气凸轮轴，在定位销朝上（图,6-46,）的情况下固定凸轮轴。检查凸轮轴齿轮的正时标记是否对准，如图,4-47,所示。,图,6-45 1,号凸轮轴轴承盖安装方向图,6-46,固定凸轮轴,图,4-47,检查对准正时标记,4,、检查和调整气门间隙。转动凸轮轴，使凸轮桃尖向上，检查和调整气门间隙，进气门在冷态时的气门间隙为,0.150.25mm,；排气门在冷态时的气门间隙为,0.250.35mm,。,