汽車發(fā)動機構造與檢修 課件 項目四 配氣機構的構造與維修

汽車發(fā)動機構造與維修（配實訓任務書）一、氣門傳動組的結構二、氣門傳動組的拆卸和安裝注意事項三、氣門傳動組的檢查課題一氣門傳動組的結構與檢修配氣機構功用是按照發(fā)動機的工作順序，定時地開啟和關閉進、排氣門，以保證可燃混合氣或新鮮空氣得以及時進入氣缸，并把燃燒后生成的廢氣及時排出氣缸。課題一氣門傳動組的結構與檢修功用配氣機構按凸輪軸位置分類，可以分為凸輪軸上置式、中置式和下置式。轎車發(fā)動機凸輪軸通常位于發(fā)動機缸蓋上，屬于凸輪軸上置式。一、氣門傳動組的結構凸輪軸上置式有兩種結構：一種是凸輪軸通過液壓挺柱來驅(qū)動氣門，另一種是凸輪軸通過搖臂來驅(qū)動氣門。一、氣門傳動組的結構配氣機構按傳動方式分類，可以分為鏈條傳動式、皮帶傳動式和齒輪傳動式，轎車一般采用鏈條或皮帶傳動。一、氣門傳動組的結構凸輪軸軸承蓋將凸輪軸固定支承在汽缸蓋上，凸輪軸支承軸徑上還有潤滑油孔，機油通過此潤滑油孔可以潤滑凸輪軸支承軸徑和軸承蓋。一、氣門傳動組的結構1.凸輪軸汽缸頂部如果有兩根凸輪軸分別負責進、排氣門的開關，則稱為雙頂置凸輪軸（DOHC）。凸輪軸上凸輪有特殊的輪廓，它的轉動控制著氣門的開啟時刻、持續(xù)時間及氣門的打開升程。一、氣門傳動組的結構1.凸輪軸凸輪液壓挺柱氣門

a氣門開始打開b氣門升程最大c氣門已經(jīng)關閉發(fā)動機工作時，溫度變化大，由于熱脹冷縮的原因，在發(fā)動機冷態(tài)時，需要在氣門桿尾端留有間隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。為此，在常溫裝配發(fā)動機時，在氣門桿尾端預留一定的間隙，此間隙稱為氣門間隙。一、氣門傳動組的結構2.液壓挺柱

在機油壓力的作用下，單向球閥被打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔；單向球閥回位關閉，柱塞上升，消除氣門間隙。一、氣門傳動組的結構2.液壓挺柱

正時皮帶屬于橡膠部件，隨著發(fā)動機工作時間的增加，正時皮帶和正時皮帶輪等都會發(fā)生磨損或老化。一、氣門傳動組的結構3.正時皮帶和皮帶輪

發(fā)動機正時傳動廣泛地采用了鏈傳動系統(tǒng)，因其具有結構緊湊、傳遞功率高、可靠性與耐磨性高、終身免維護等顯著優(yōu)點。但正時鏈條和鏈輪高速運轉，磨損快溫度高。一、氣門傳動組的結構3.正時皮帶和皮帶輪

正時皮帶、鏈條傳動常用張緊器和張緊輪來保持正時皮帶、鏈條在傳動過程中適當?shù)膹埦o力，從而避免皮帶打滑，或避免同步帶發(fā)生跳齒、脫齒而拖出，或者是防止鏈條松動、脫落，減輕鏈輪、鏈條磨損。一、氣門傳動組的結構3.正時皮帶和皮帶輪

1.轉動曲軸皮帶輪，對齊曲軸皮帶輪與殼體上的記號，對齊凸輪軸正時皮帶輪或鏈輪的相關記號。2.拆下正時皮帶或鏈條張緊器拆下后，不可以轉動曲軸。防止活塞上行碰撞氣門。3.不要彎曲、扭轉或翻轉正時皮帶；不允許正時皮帶接觸油、水和蒸汽；安裝或拆除凸輪軸固定螺栓時，不要利用正時皮帶的張力來固定凸輪軸。二、氣門傳動組的拆卸和安裝注意事項

4.拆卸時，按照“從兩端到中間”的順序，安裝時，按照“從中間到兩端”的順序，分多次拆下或安裝凸輪軸軸承蓋的固定螺栓。拆卸時，使用橡膠錘輕敲凸輪軸軸承兩端，使其松動。二、氣門傳動組的拆卸和安裝注意事項

5.拆下液壓挺柱時需要注意：用干凈的布清潔液壓挺柱表面；用黑色的油性筆在液壓挺柱上做記號。6.安裝時在液壓挺柱、凸輪軸、軸承蓋等摩擦表面，均勻涂抹潤滑油。7.在氣門傳動組安裝后，要搖轉發(fā)動機至少2圈，為了確保在發(fā)動機起動后，氣門不會頂?shù)交钊?。二、氣門傳動組的拆卸和安裝注意事項

用套筒+扭力扳手搖轉發(fā)動機8.安裝鏈條張緊器前，松開棘輪爪，然后完全推入柱塞，將掛鉤固定在銷上，確保凸輪固定在柱塞的第一個齒上，使掛鉤穿過銷。逆轉曲軸，然后從掛鉤上斷開柱塞鎖銷，順轉曲軸，然后檢查并確認柱塞伸出。二、氣門傳動組的拆卸和安裝注意事項

（1）進行凸輪軸軸頸和凸輪外觀檢查，輕微的麻點或劃傷可用油石修磨后再用，若有較嚴重的損傷或磨損過度，則需更換凸輪軸。檢查與凸輪軸相配合的軸承蓋、缸蓋是否有損傷。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸（2）檢查凸輪軸的彎曲度。以凸輪軸軸頸為支點，將凸輪軸支撐在V形鐵上，將百分表觸頭抵在中間軸頸上，轉動凸輪軸一周，若1ZR發(fā)動機凸輪軸中間的軸頸徑向圓跳動量超過了0.04mm，則需更換凸輪軸。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸（3）檢查凸輪軸的軸向間隙和徑向間隙。檢查凸輪軸的軸向間隙時，裝上凸輪軸軸承蓋，移動凸輪軸查看其軸向間隙，磨損極限值為0.17mm。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸（3）檢查凸輪軸的徑向間隙時，清潔軸承蓋和凸輪軸軸頸，將塑料間隙規(guī)擺放在各凸輪軸軸頸上，安裝軸承蓋，不要轉動凸輪軸，拆下軸承蓋。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸（4）檢查凸輪軸軸頸。用外徑千分尺測量左右兩個截面相互垂直的兩個方向的直徑。如果超過磨損極限，需更換凸輪軸。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸（5）檢查凸輪軸量測凸輪高度。采用千分尺測量凸輪左右兩個截面的高度，如果低于限制值，更換凸輪軸。一般不能低于標準值0.5mm，1ZR發(fā)動機進氣凸輪高度不能低于42.666mm，否則需要更換凸輪軸。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸利用壓縮空氣檢查凸輪軸上的油道是否堵塞。三、氣門傳動組的檢查

1.檢查凸輪軸背側應光滑無彈性并且用指甲壓下時不會留下凹口；檢查正時皮帶背部、齒根部等應無裂紋；檢查皮帶側是否存在異常磨損，異常磨損時側邊會成呈鋸齒狀；檢查正時皮帶齒部是否異常磨損或缺齒。三、氣門傳動組的檢查

2.檢查正時皮帶將鏈條繞在鏈輪上，用游標卡尺測量鏈輪和鏈條的直徑。1ZR發(fā)動機進氣、排氣凸輪軸鏈輪和鏈條最小齒輪直徑96.8mm，曲軸鏈輪和鏈條最小齒輪直徑51.1mm。如果直徑小于最小值，則更換鏈條和齒輪。三、氣門傳動組的檢查

3.檢查正時鏈條和鏈輪（1）準備厚薄規(guī)和木制或者塑料的楔條。（2）起動發(fā)動機并運轉到正常溫度。（3）檢查機油壓力是否正常。（4）轉動曲軸，直到被檢查挺桿的凸輪朝上。（5）測量凸輪和挺桿之間的間隙。三、氣門傳動組的檢查

4.氣門間隙的檢查三、氣門傳動組的檢查

4.氣門間隙的檢查

汽車發(fā)動機構造與維修（配實訓任務書）一、氣門組的結構二、氣門組的拆卸和安裝注意事項三、氣門組的檢修課題二氣門組的結構與檢修氣門組主要由進氣門、排氣門、氣門彈簧、氣門彈簧座、氣門鎖片、氣門導管、氣門油封等組成。氣門組可以維持氣門的關閉狀態(tài)。一、氣門組的結構功用與組成氣門包括頭部和桿部兩部分，氣門頭部的錐面用來密封，通常采用45°。氣門桿部制成中空，可減輕質(zhì)量。為了增加進氣量，進氣門通常都會比排氣門大一些。一、氣門組的結構1.氣門汽缸蓋上與氣門錐面相貼合的部位稱氣門座，氣門座的溫度較高，又承受頻率極高的沖擊載荷，容易磨損。氣門座圈與氣門座圈孔采用較大的過盈配合，可采用熱裝法或冷裝法裝配。一、氣門組的結構2.氣門座圈氣門導管的結構，氣門導管對氣門的運動導向，保持氣門正確的直線運動，使氣門與氣門座或氣門座圈能正確貼合，還將氣門桿接受的熱量部分地傳給氣缸蓋。一、氣門組的結構3.氣門導管和氣門油封氣門彈簧采用圓柱形螺旋彈簧，一端支承在氣缸體上，而另一端則壓靠在氣門桿端的彈簧座上，彈簧座用鎖片固定在氣門桿尾部。安裝時，彈簧節(jié)距離大的一端朝上。一、氣門組的結構4.氣門彈簧及彈簧座氣門彈簧采用圓柱形螺旋彈簧，一端支承在氣缸體上，而另一端則壓靠在氣門桿端的彈簧座上，彈簧座用鎖片固定在氣門桿尾部。安裝時，彈簧節(jié)距離大的一端朝上。一、氣門組的結構4.氣門彈簧及彈簧座（1）準備氣門彈簧鉗、氣門導管沖子等專用工具，不使用專用工具拆裝氣門組可能會損壞汽缸蓋或氣門組零件。二、 氣門組的拆卸和安裝注意事項（2）如果需要更換氣門導管、氣門座圈等，則需要加熱氣缸蓋時，嚴防發(fā)生火災，要在周圍至少放一個滅火器。（3）工作中要避免鋒利刮刀、鋼絲刷等刮傷氣缸蓋、氣門等部件。（4）氣缸蓋下平面不能直接朝下，必須朝下時，墊上木塊。不可以把氣缸蓋直接放在地面或金屬工作臺上，防止氣缸蓋上產(chǎn)生劃痕。二、 氣門組的拆卸和安裝注意事項墊塊滅火器（5）按順序拆下彈簧座圈、氣門彈簧和氣門，并按順序擺放。氣門順序弄錯，可能使氣門與氣門座圈配合不好，導致研磨氣門困難。二、 氣門組的拆卸和安裝注意事項（6）準備氣門油封拆裝工具，拆卸氣門油封。在新油封上及氣門桿部涂抹一薄層發(fā)動機機油，使用專用工具壓入油封。（7）安裝完氣門彈簧和鎖片后，用塑料錘輕敲氣門桿頂部以確保安裝到位。二、 氣門組的拆卸和安裝注意事項（6）準備氣門油封拆裝工具，拆卸氣門油封。在新油封上及氣門桿部涂抹一薄層發(fā)動機機油，使用專用工具壓入油封。（7）安裝完氣門彈簧和鎖片后，用塑料錘輕敲氣門桿頂部以確保安裝到位。三、氣門組的檢修1.檢查進氣門和排氣門（2）用游標卡尺測量氣門的總長，用千分尺測量桿部的直徑，用游標卡尺測量氣門邊緣的厚度。三、氣門組的檢修1.檢查進氣門和排氣門用經(jīng)驗法檢查油膜間隙，將氣門桿部和氣門導管清理干凈，在氣門桿上涂抹一層機油后放入氣門導管中，上下拉動氣門數(shù)次，然后提起氣門，如果松開手后氣門慢慢下落則正常。如果迅速下落，說明此間隙過大。三、氣門組的檢修2.檢查氣門導管氣門彈簧的損壞包括裂紋、磨損、自由長度變短、變形和彈力降低等。其中最常見的損壞形式是自由長度變短和彈簧變形。三、氣門組的檢修3.檢查氣門彈簧為了確認氣門錐面與氣門座圈是否密封，需要檢查氣門與氣門座圈的同心度。目測檢查氣門座圈，輕微損傷可以研磨維修，嚴重損傷需要更換。三、氣門組的檢修4.檢查氣門與氣門座圈的同心度用直尺檢查氣門座圈中接觸面的寬度應在1.0～1.4mm之間。檢查氣門座圈接觸面在氣門錐面的中部，距離外徑至少0.5mm，氣門座寬度應在1.0～1.4mm之間。三、氣門組的檢修4.檢查氣門與氣門座圈的同心度（1）在整修氣門座之前，檢查氣門導管與氣門桿之間間隙。如果必要時，更換氣門導管。根據(jù)氣門導管的內(nèi)徑，選擇相適應的鉸刀導桿。（2）砂磨硬化層。由于氣門座存在硬化層，在鉸削時，往往使鉸刀滑溜，遇此情況時，可用鉸刀狀砂磨石砂磨氣門座。三、氣門組的檢修5.鉸削氣門座圈（3）選擇鉸刀。根據(jù)氣門直徑選用合適的氣門座鉸刀。選用45°得粗鉸刀，用力要均勻，轉速要一致，防止起棱，要使氣門座寬度大于規(guī)定值。鉸削氣門座時，在消除凹陷、斑點鉸削量要盡量的小，用力要均勻，輕起輕落。三、氣門組的檢修5.鉸削氣門座圈（6）用氣門進行試配，檢查密封錐面的接觸位置，應在氣門錐面接觸面居中略偏向錐面小端，若接觸位置偏上，可用30°鉸刀鉸削，如果接觸位置偏下，可用75°鉸刀鉸削下口。（7）將進、排氣門工作錐面寬度修整在進氣門1～2.2mm，排氣門1.5～2.5mm。（8）選用45°細鉸刀精鉸氣門座，或在鉸刀下墊砂紙光磨氣門座。三、氣門組的檢修5.鉸削氣門座圈（1）清洗氣門、氣門座及氣門導管等處。將氣門上做好記號，以免在操作中弄錯順序。（2）準備好研磨砂和氣門捻子，在氣門工作錐面上涂上一層粗研磨砂，在氣門桿部涂上機油，利用氣門捻子吸住氣門頂部，使氣門錐面和氣門座發(fā)生摩擦。三、氣門組的檢修6.研磨氣門和氣門座圈（1）清洗氣門、氣門座及氣門導管等處。將氣門上做好記號，以免在操作中弄錯順序。（2）準備好研磨砂和氣門捻子，在氣門工作錐面上涂上一層粗研磨砂，在氣門桿部涂上機油，利用氣門捻子吸住氣門頂部，使氣門錐面和氣門座發(fā)生摩擦。三、氣門組的檢修6.研磨氣門和氣門座圈（3）細研。當氣門頭部工作錐面出現(xiàn)一條完整無斑痕的接觸環(huán)帶時，洗去粗研磨砂，換用細研磨砂進行研磨。（4）油研。當氣門錐面上的接觸環(huán)帶的顏色變成灰色時，將氣門、氣門座及氣門導管的清洗干凈，涂上干凈的機油繼續(xù)研磨幾分鐘后再試漏。三、氣門組的檢修6.研磨氣門和氣門座圈（5）試漏。選擇滲油法或畫線法對氣門與氣門座的密封進行試漏，如果滲漏需要重新研磨。將氣門輕拍打在相應氣門座上，將汽油澆在氣門頂面上，如5分鐘內(nèi)不滲漏，表面氣門與氣門座密封良好。三、氣門組的檢修6.研磨氣門和氣門座圈

汽車發(fā)動機構造與維修（配實訓任務書）一、配氣相位的原理和檢查1.配氣相位的原理2.配氣相位的檢查二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理2.可變氣門正時系統(tǒng)的檢查課題三氣門組的結構與檢修為了清楚的表達氣門提前打開和遲后關閉的時間，采用曲軸轉角來表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續(xù)時間，即配氣相位。一、配氣相位的原理和檢查1.配氣相位的原理由于進氣門的早開、排氣門的遲閉使進排氣門有同時開啟的情況，進排氣門同時開啟所對應的角稱氣門重疊角，其大小為α與δ之和。一、配氣相位的原理和檢查1.配氣相位的原理（1）將發(fā)動機運轉到正常溫度后。（2）準備和皮帶盤相同大小的量角器。（3）在1缸進氣凸輪基圓朝液壓挺柱時，將百分表觸頭抵在1缸進氣門液壓挺柱或進氣門上，轉動曲軸，觀察百分表表針偏轉時，曲軸皮帶盤正時記號與殼體上正時記號之間的夾角，即1缸進氣提前角。一、配氣相位的原理和檢查2.配氣相位的檢查廢氣再循環(huán)系統(tǒng)是根據(jù)冷卻液溫度，節(jié)氣門位置，空氣流量信號及EGR閥位置信號，精確控制EGR閥針閥位置，將一部分廢氣回送到進氣歧管，并與新鮮混合氣一起再次進入汽缸。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理返回汽缸的廢氣使混合氣稀釋，降低了最高燃燒溫度，進而降低NOx排放。由于可變正時系統(tǒng)可以實現(xiàn)廢氣再循環(huán)的功能，所以外置的EGR系統(tǒng)逐漸被替代。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理隨著技術發(fā)展，可變氣門正時逐漸代替固定不變的氣門正時，可變氣門正時系統(tǒng)在低轉速時，讓進氣門打開提前量小，以避免吸入廢氣；在高轉速時，讓進氣門打開提前量大，以使增大進氣量。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理

低溫，低負荷低速時，VVT-i的控制延遲進氣門的打開時刻，提前排氣門的關閉時刻，可減少氣門重疊，以減少廢氣逆吹入進氣管，從而達到穩(wěn)定怠速、提高燃料消耗率和起動性能。

中等負荷，或者高負荷中低速時，VVT-i提前進氣門的打開時刻，推遲排氣門的關閉時刻，增加氣門重疊角度，以增加EGR率和降低泵氣損失，從而改善了排放控制和燃料消耗率。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理可變氣門正時(VVT)系統(tǒng)包括ECU、凸輪軸正時機油控制閥和VVT控制器、VVT傳感器（凸輪軸轉速傳感器）等。

ECU根據(jù)來自曲軸轉速傳感器和VVT傳感器、進氣量、節(jié)氣門位置和發(fā)動機冷卻液溫度等參數(shù)，向凸輪軸正時機油控制閥總成傳送占空比控制信號，用來調(diào)節(jié)提供給VVT控制器的機油壓力。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理

VVT控制器處于初始位置時，機油控制閥的占空比通常為0%，閥芯沒有移動。VVT控制器右腔油壓大于左側油腔油壓，外轉子與內(nèi)轉子之間沒有發(fā)生相對轉動，及凸輪軸相對曲軸正時沒有調(diào)節(jié)。通常進氣VVT基準位置為進氣配氣相位滯后位置，即進氣門滯后打開和關閉。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理當機油控制閥的占空比逐漸加大，閥芯向上移動位置，VVT控制器左腔（A腔）壓力逐漸加大，當左腔壓力克服右腔壓力和其他阻力后，VVT控制器內(nèi)轉子和凸輪軸順時針轉動，進氣門將提前打開和關閉。二、可變氣門正時系統(tǒng)的原理和檢查1.可變氣門正時系統(tǒng)的原理提前調(diào)節(jié)當