單元3發(fā)動機汽缸蓋與配氣機構(gòu)的檢修課件

1、第三單元發(fā)動機汽缸蓋與配氣機構(gòu)的檢修（學習情境3）學習情境描述 一部皮卡車進廠修理，客戶反映該車發(fā)動機運轉(zhuǎn)中有異響，經(jīng)維修技師檢查，異響部位在發(fā)動機的汽缸蓋，可能是氣門腳異響，需對汽缸蓋及配氣機構(gòu)進行檢修。生產(chǎn)任務一 檢修發(fā)動機汽缸蓋及配氣機構(gòu)1、工作對象 待檢修汽缸蓋和配氣機構(gòu)的發(fā)動機1臺。2、工作內(nèi)容領(lǐng)取所需的工具，做好工作準備；從發(fā)動機上拆除進排氣管、分電器等外圍部件；拆除油底殼、氣門室罩，拆除正時皮帶或鏈條，拆卸汽缸蓋；分解汽缸蓋，檢查配氣機構(gòu)各零部件，對主要零部件進行檢測，分析檢測結(jié)果，制定修復方案；按規(guī)范組裝調(diào)整檢修后的配氣機構(gòu)各零部件，裝復汽缸蓋，校正配氣正時； 安裝進排氣管、分

2、電器等外圍部件；檢查、評價工作質(zhì)量；整理工具，清潔工作場地。3、工作目標與要求：學生應以小組工作的方式，完成本項工作任務；學生應當能在小組成員的配合下，利用汽車維修手冊（或?qū)嵱栔笇?，制定工作計劃，實施工作計劃；能通過閱讀資料和現(xiàn)場觀察，辨別所檢修發(fā)動機配氣機構(gòu)的類型；能認識所拆卸發(fā)動機配氣機構(gòu)的零部件，口述配氣機構(gòu)的工作原理和各零部件的作用；能向客戶解釋所修發(fā)動機汽缸蓋和配氣機構(gòu)的損傷情況和修復方案；能按規(guī)范的步驟，完成發(fā)動機汽缸蓋和配氣機構(gòu)的分解、零部件檢驗、組裝調(diào)整等工作；在工作過程中注意工作安全，做好廢料的處理，保持工作環(huán)境整潔。氣門傳動組 氣門組 配氣機構(gòu)概述相關(guān)知識1、配氣機構(gòu)的

3、功用把按照發(fā)動機每一汽缸內(nèi)所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時地開啟和關(guān)閉各缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣或純空氣得以及時進入汽缸，廢氣得以及時從汽缸排出，使換氣過程最佳。 一、配氣機構(gòu)的概述（一）配氣機構(gòu)的功用和組成2、充氣效率：概念： 在進氣過程中，實際進入汽缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進氣狀態(tài)下充滿汽缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。 實際充入汽缸的進氣量充氣效率以進氣口狀態(tài)充滿汽缸的進氣量充氣效率與發(fā)動機功率的關(guān)系： 排氣越徹底，進氣越充分，充氣效率就越大，發(fā)動機可能發(fā)出的功率也越大。影響充氣效率的因素： 就配氣機構(gòu)而言，主要是要求其結(jié)構(gòu)有利于減小進氣和排氣的阻力

4、，而且進、排氣門的開啟時刻和持續(xù)開啟時間比較適當，使進氣充分和排氣徹底。 3、配氣機構(gòu)的組成氣門氣門座氣門導管氣門彈簧氣門彈簧座 正時齒輪正時皮帶凸輪軸挺柱推桿搖臂搖臂軸 3、配氣機構(gòu)的組成1、按氣門布置形式不同：a)氣門頂置式b)氣門側(cè)置式（二）配氣機構(gòu)的常見類型 2、按凸輪軸布置形式不同：a)凸輪軸下置式b)凸輪軸中置式c)凸輪軸上置式二、氣門組氣門組的組成組成氣門氣門座氣門導管氣門彈簧氣門彈簧座1、氣門的功用與要求（一）氣門功用： 用于開啟或關(guān)閉各缸的進、排氣口工作條件： 承受高溫、高壓、沖擊、潤滑困難工作要求： 要求氣門必須具有足夠的強度和剛度、并耐沖擊、耐熱、耐磨損和耐腐蝕。 材料：

5、 進氣門一般用中碳合金鋼制造。 排氣門由于熱負荷大，采用耐熱合金鋼。 2、氣門的構(gòu)造氣門頭部 頭部的作用是與氣門座配合，對汽缸進行密封。氣門桿部 桿部則與氣門導管配合，為氣門的運動起導向作用。 氣門頭部 有平項、凸頂和凹頂?shù)刃螤睢?氣門頭部密封錐面的錐角 一般為45 個別為30（進氣門）或60（排氣門） 錐角小，進排氣阻力小 錐角大，氣門頭部強度大3、多氣門發(fā)動機特點： 進氣門的頭部直徑大于或等于排氣門。 進氣門個數(shù)大于或等于排氣門。 氣門的頭部直徑比普通雙氣門發(fā)動機小。 （二）氣門座作用： 與氣門頭部一起對汽缸起密封作用，同時接受氣門頭部傳來的熱量，起到對氣門散熱的作用。類型： 一種是在汽缸

6、蓋上直接鏜出， 一種是單獨制成氣門座圈，以一定的過盈量鑲嵌在汽缸蓋的座孔中。氣門座圈采用的材料： 合金鑄鐵、鐵基粉末冶金或奧氏體鋼等材料制成。氣門座圈氣門接觸面 接觸面寬度應保持為1.01.4mm 接觸面寬度大：有利于氣門散熱，不利于氣門密封。 接觸面寬度?。河欣跉忾T密封，不利于氣門散熱。（三）氣門導管作用： 對氣門的運動起導向作用，以保證氣門作直線往復運動，使氣門與氣門座正確貼合。 工作條件： 工作溫度高，潤滑不良。工作要求： 要求耐磨性好，導熱性好，加工性好 氣門座圈采用的材料： 含石墨較多的灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金。氣門導管的定位： 氣門導管作用： 防止發(fā)動機機油進入汽缸（四）氣

7、門油封（五）氣門彈簧作用 使氣門自動回位關(guān)閉，保證氣門與氣門座緊密貼合，并吸收慣性力，使傳動件不相互脫離。 類型 普通螺旋彈簧 雙彈簧（防止發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時氣門振動） 不等節(jié)距彈簧（對稱型、非對稱型）注意：非對稱型不等螺距彈簧在安裝時，應使節(jié)距寬的一端位于上方。避免共振的措施： 提高氣門彈簧固有振動頻率 采用不等螺距彈簧 采用雙氣門彈簧 5、氣門彈簧座和鎖片三、氣門傳動組作用： 使進、排氣門能按規(guī)定的時刻開閉，并保證有足夠的開度。 組成：凸輪軸及其驅(qū)動機構(gòu)氣門驅(qū)動機構(gòu)正時齒輪傳動帶鏈條 挺柱推桿搖臂搖臂軸 氣門傳動組的組成1、凸輪軸的功用與要求（一）凸輪軸功用： 用來驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和

8、關(guān)閉，符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位及氣門升程的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 受到間歇性的周期性的沖擊載荷，接觸應力大，相對滑動速度高。 工作要求： 要求有足夠的硬度和耐磨性，對凸輪軸要求有足夠的韌性和剛度。 材料： 一般用優(yōu)質(zhì)鋼模鍛而成，也可采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造。 結(jié)構(gòu)：軸頸凸輪（進氣凸輪、排氣凸輪）正時齒輪（鏈輪、帶輪）螺旋齒輪（用于驅(qū)動機油泵、分電器）偏心輪（用于驅(qū)動汽油泵）鑄造六角 （1）配氣相位（氣門正時、配氣正時）：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進氣門和排氣門開啟和關(guān)閉的時間（配氣正時圖）2、配氣相位（2）進氣門早開進氣門在進氣行程上止點前開啟增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度，減小進氣阻

9、力，增加進氣量。 進氣門早開角：從進氣門開啟到上止點所對應的曲軸轉(zhuǎn)角，一般10- 30。（3）進氣門遲閉進氣門在進氣行程下止點之后關(guān)閉延長了進氣時間，充分利用大氣壓力和進氣氣體慣性力，增加進氣量。進氣門遲閉角：從下止點到進氣門關(guān)閉所對應的曲軸轉(zhuǎn)角，一般40-80。（4）排氣門早開排氣門在作功行程到達下止點前開啟借助汽缸內(nèi)的廢氣高壓自行排氣，減小排氣阻力，使排氣干凈。排氣門早開角：從排氣門開啟到下止點所對應的曲軸轉(zhuǎn)角,一般=40- 80。（5）排氣門遲閉排氣門在排氣行程到達上止點之后關(guān)閉延長了排氣時間，充分利用廢氣壓力和排氣的慣性力，使排氣干凈。排氣門遲閉角：從上止點到排氣門關(guān)閉所對應的曲軸轉(zhuǎn)角

10、,一般10- 30。（6）氣門疊開概念： 由于排氣門遲閉和進氣門早開，在發(fā)動機排氣結(jié)束、進氣開始的上止點，出現(xiàn)排氣門和進氣門同時開啟的現(xiàn)象氣門重疊角： 氣門疊開的角度 氣門重疊角進氣門早開角排氣門遲閉角 氣門重疊角大，發(fā)動機高速性能好，但會產(chǎn)生怠速不穩(wěn)。3、凸輪輪廓基圓緩沖段工作段凸輪的尺寸基圓直徑、凸輪高度、氣門最大升程 凸輪高度基圓直徑凸輪的分布4、凸輪軸軸承中置式和下置式 凸輪軸的軸承一般制成襯套壓入整體式軸承座孔內(nèi)，再加工軸承內(nèi)孔，使其與凸輪軸軸頸相配合。上置式 凸輪軸的軸承多由上、下兩片軸瓦對合而成，裝入剖分式軸承座孔內(nèi)。常用型式 許多轎車采用無軸瓦的型式，上置式凸輪軸的軸頸直接與鋁

11、合金的剖分式軸承座孔相配合。 5、凸輪軸的軸向定位推力軸承定位止推片軸向定位止推螺釘軸向定位（二）凸輪軸的驅(qū)動和正時1、氣門正時記號2、凸輪軸的驅(qū)動類型齒輪傳動鏈條傳動齒形帶傳動 在裝配凸輪軸的驅(qū)動機構(gòu)時，只要按照這些標記安裝，就能保證配氣相位正確，這些標記稱為氣門正時記號。 齒輪傳動 安裝時，兩個正時齒輪上的正時記號應對齊。鏈條傳動 安裝時，正時鏈輪上的標記應和鏈條上的標記對齊。齒帶傳動 安裝時，正時帶輪上的標記應和缸體或缸蓋上的記號對齊（三）氣門的驅(qū)動方式搖臂驅(qū)動式直接驅(qū)動式（四）挺柱功用： 將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑瓦\動，并按凸輪輪廓線所決定的規(guī)律運動，以打開和關(guān)閉氣門。 材料： 常用碳

12、鋼、合金鋼或合金鑄鐵。結(jié)構(gòu)型式： 下置凸輪軸采用的挺柱 上置凸輪軸采用的挺柱（五）推桿功用： 將從凸輪軸經(jīng)挺柱傳來的推力傳給搖臂。 工作要求 具有良好的縱向穩(wěn)定性和較大的剛度。 材料： 一般用冷拔無縫鋼管制造，也可以用中碳鋼或硬鋁制造。 （六）搖臂功用： 用于將凸輪及挺柱、推桿向上的運動和作用力改變方向，驅(qū)動氣門向下開啟； 利用杠桿的原理，使即氣門升程大于凸輪的升程。 工作要求 具有足夠的強度和剛度以及較小的質(zhì)量。 材料： 常采用鍛鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鋁合金制造。 搖臂軸安裝圖其它類型的搖臂布置型式（七）氣門間隙概念： 發(fā)動機在冷態(tài)下，當氣門處于完全關(guān)閉狀態(tài)時，氣門與傳動件之間的間隙。 作

13、用 給熱膨脹留有余地，保證氣門的密封。標準值： 進氣門間隙為0.150.25mm，排氣門間隙為0.250.35mm。氣門間隙不正確的危害： 過大：噪聲大（氣門腳響） 、沖擊振動大、升程不足。 過?。簹忾T關(guān)閉不嚴。（八）液力挺柱作用 可自動調(diào)整氣門間隙（無需調(diào)整），實現(xiàn)無間隙傳動，減小發(fā)動機噪聲。相關(guān)技能四、氣門組的檢修（一）氣門的檢修氣門常見的損傷形式： 頭部工作錐面磨損、接觸面變寬、燒蝕氧化出現(xiàn)斑點和凹陷，氣門桿部磨損和彎曲變形。氣門桿部的磨損量的檢測： 通過3個位置和2個方向取最小直徑。 氣門頭部邊緣厚度的檢測： 1、氣門的損傷與檢驗氣門桿部的磨損量的檢測： 測量氣門總長度和觀察表面是否有

14、不平或起槽 。 氣門桿部的彎曲的測量： 測量氣門桿部的彎曲度和工作面的徑向跳動。 2、氣門頭部工作錐面的修理 當氣門頭部工作錐面起槽、接觸面變寬、燒蝕氧化出現(xiàn)斑點和凹陷不是很嚴重時，可修磨后繼續(xù)使用。 有些不允許修整光磨，只能更換。 （二）氣門導管的檢修1、氣門導管與氣門桿配合間隙的檢查氣門導管的損傷形式： 主要損傷是磨損，導致氣門桿與導管間間隙增大，影響氣門的密封性。用小孔內(nèi)徑百分表測量： 氣門導管內(nèi)徑（最大直徑）與氣門桿外徑（最小直徑）之差。 用百分表測量： 百分表的讀數(shù)就是氣門導管和氣門桿的配合間隙。 進氣門不得超過1.0mm，排氣門不得超過1.3mm。超過標準值，應更換氣門導管。 （三

15、）氣門座的檢修1、氣門座圈的更換氣門座的損傷形式： 主要損傷是密封帶變寬或出現(xiàn)凹陷、斑點等，導致氣門關(guān)閉不嚴，汽缸密封性降低。取出氣門座圈： 用專用工具拉出。選擇氣門座圈： 選擇合適的過盈量。鑲裝氣門座圈： 冷鑲法 熱鑲法 2、氣門座的鉸削選擇鉸刀導桿去除座口硬化層(舊氣門座)粗鉸工作錐面氣門座和氣門試配精鉸工作面3、氣門座的磨削 可用氣門座光磨機用成形的角度砂輪進行磨削。氣門座的磨削方法與鉸削相似。4、氣門與氣門座的研磨需要進行研磨的場合 更換氣門導管，修磨過氣門工作錐面，鉸削過氣門座后。手工研磨氣動研磨機研磨 5、氣門與氣門座密封性的檢驗用軟鉛筆劃線檢查用紅丹涂色檢查用汽油或煤油滲漏法檢查

16、 （四）氣門彈簧的檢驗氣門彈簧的損傷形式： 常見損傷有裂紋折斷、歪斜變形、自由長度縮短、彈力減弱。外觀檢查 目測氣門彈簧，如有折斷或明顯變形，應更換。變形的檢查 對底面的垂直度應不大于1.5mm，可用90角尺檢查。 自由長度的檢查 一般可用游標卡尺進行測量，也可用新的氣門彈簧相比較。游標卡尺 彈力的檢查 在彈簧彈力試驗器上進行。將彈簧壓縮到規(guī)定的長度，觀察相應的彈力值應符合原廠規(guī)定。五、氣門傳動組的檢修氣門傳動組的檢修凸輪軸檢修挺柱的檢修氣門推桿的檢修正時鏈條與鏈輪的檢修正時同步帶的檢修（一）凸輪軸的檢修1、凸輪軸常見的損傷與原因凸輪的輪廓磨損 由于凸輪與挺柱的接觸面積小，單位壓力大，相對滑動

17、速度高，造成凸輪頂部附近的磨損最大。凸輪軸的軸頸磨損 如果發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，機油壓力不足，常會導致軸頸的潤滑條件變差，出現(xiàn)磨損。凸輪軸的彎曲變形 由于拆裝中的錯誤操作而導致其彎曲。此外，若因潤滑不良導致高溫卡死時，也會造成凸輪軸彎曲的后果。 2、凸輪軸的檢修凸輪軸彎曲的檢查和校正 凸輪軸的彎曲是以凸輪軸中間軸頸相對兩端軸頸的徑向圓跳動來衡量的。 若擺差大于一定值時，則應在壓力機上進行校正修復或更換凸輪軸。凸輪磨損的檢查和修理 凸輪磨損一般以凸輪的最大升程減少值來衡量，也可以直接測量凸輪的高度來判斷。 若凸輪的高度低于允許值，當凸輪的最大升程減少值超過規(guī)定值，應更換凸輪。凸輪軸軸頸的檢修

18、 用千分尺測量凸輪軸軸頸的直徑，計算圓度和圓柱度。 若凸輪軸軸頸的圓度、圓柱度和各軸頸的同軸度超過規(guī)定值時，應更換凸輪軸。凸輪軸軸向間隙的檢查和調(diào)整 凸輪軸軸向間隙的檢查，應在不裝氣門及氣門挺柱的情況下進行。 如果軸向間隙過大，應更換凸輪軸的止推軸承或卡塊式止推墊片。 （二）液壓挺柱的檢修液壓挺柱的拆卸與維護： 拆卸下來的氣門挺柱應浸泡在干凈的機油中，以防止空氣進入挺柱中。 在維護時，可拆下挺柱，用專用工具排除液壓挺柱內(nèi)滲入的空氣，以恢復氣門的最大升程。液壓挺柱的故障判斷： 若發(fā)動機起動后在2500rmin的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)2min，液壓挺柱還有噪聲，應停機檢查液壓挺柱。液壓挺柱的一般性檢查： 拆下

19、氣門室罩，順時針轉(zhuǎn)動曲軸，直到待查挺柱的凸輪凸尖朝上（氣門關(guān)閉時)，用帶有楔形尖端的木棒或塑料棒輕輕壓下挺柱，用塞尺（厚薄規(guī)）檢查凸輪與挺柱之間的間隙，若間隙大于0.1mm則需更換液壓挺柱。更換的液壓挺柱后30min內(nèi)不得起動發(fā)動機，以免氣門碰到活塞。液壓挺柱密封性的檢查： 把排除空氣后的液壓挺柱放在降漏試驗臺上，調(diào)整負載臂，在柱塞上施加200N的壓力，當柱塞滑下2mm左右后，測量它再滑降1mm所用的時間低于7s時，應當更換液壓挺柱。 1液壓挺柱；2檢驗杯；3推桿；4負載臂；5指示刻度盤；6手柄（三）氣門推桿的檢修氣門推桿直線度的檢查： 氣門推桿在工作中容易發(fā)生彎曲和兩端球面磨損。推桿的直線度

20、誤差應符合規(guī)定要求，桿身應平直，不得有銹蝕和裂紋。（四）正時鏈條和鏈輪的檢修正時鏈條的檢查： 用彈簧秤拉住，在拉力為50N時，若測量的鏈條長度大于極限值，應更換鏈條。正時鏈輪的檢查： 將鏈條套在正時鏈輪上，用手指捏緊鏈條后，若用游標卡尺測量其直徑小于允許值，則應更換鏈輪和鏈條。（五）正時齒帶和帶輪的檢修1、正時齒帶張緊度的檢查手工檢查 主要許多車型發(fā)動機的正時齒帶的張緊度是自動調(diào)整的，使用和維修中無需調(diào)整。 檢查方法是：用力翻轉(zhuǎn)兩帶輪之間同步帶的中間部位，若剛好能翻轉(zhuǎn)90，即為張緊度合適。用皮帶張緊器檢查2、正時齒帶的更換正時齒帶的損傷形式： 正時齒帶的損傷形式有：表面剝離、斷齒、齒面磨損、開裂、邊緣磨損、簾線外露。 （六）氣門間隙的檢查與調(diào)整氣門間隙變化的原因： 由于發(fā)動機使用中配氣機構(gòu)零件的磨損，或在分解檢修中更換零部件的原因。氣門間隙調(diào)整的規(guī)定： 氣門間隙必須在該氣門處于完全關(guān)閉的狀態(tài)下才能進行調(diào)整。 不同的汽車生產(chǎn)廠家對氣門間隙的調(diào)整都有具體的規(guī)定和不同的技術(shù)要求，如是否在冷態(tài)或熱態(tài)下調(diào)整、調(diào)整的間隙值應多大等。 大多數(shù)汽車是在冷態(tài)（即冷車）下調(diào)整的。有搖臂的氣門間隙的檢查和調(diào)整無搖臂的氣門間隙的檢查和調(diào)整調(diào)整氣門間隙的方法逐缸調(diào)整法兩次調(diào)整法1、逐缸調(diào)整法調(diào)整氣門間隙使要調(diào)整的汽缸處于壓縮上止點： 先找到第一缸壓縮上止點（轉(zhuǎn)動發(fā)動機曲軸到上止點記號觀