发动机项目四配气机构的拆装DOCWord格式文档下载.docx
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气门的功用是分别用来开关进、排气通道。
气门由头部和杆部两部分组成，如图4-3所示。
气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45°
，进气门锥角也有30°
的，气门边缘应保持一定的厚度，一般为1~3mm，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。
图4-3气门结构图4-4气门锥角
气门密封锥面与气门座配对研磨。
多少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。
b．气门导管
1．气门导管的功用气门导管的主要功用是为气门运动导向，以保证气门上下运动时不发生径向摆动而准确落座，同时起导热作用。
2.气门杆与气门导管孔的配合间隙必须适当，一般为0.05~0.12mm。
间隙过大，导向不好，散热不良;
而间隙过小，热状态下可能卡死。
图4-5气门导管图4-6气门座圈
c.气门座
进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。
气门座与气门头部密封锥面配合对气缸起密封作用，同时气门头部的热量亦经过气门座外传，起到对气门散热的作用。
气门座可以在气缸盖或气缸体上直接镗出；
也可以单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖或气缸体上。
气门座圈用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成。
d.气门弹簧
气门弹簧的功用是使气门与气门座紧密贴合，克服气门和气门驱动件所产生的惯性力的干扰，避免各零件彼此脱离而破坏配气机构的正常工作。
图4-7气门弹簧
气门弹簧多采用优质弹簧钢丝绕制而戚，并经热处理-多为圆柱形螺旋弹簧。
其一端支承在气缸盖的相应凹槽内，另一端压在气门弹簧座圈上。
2）气门传动组
气门传动组的主要机件有凸轮轴及其驱动装置、挺柱、推杆、摇臂及摇臂轴等。
其功用是使进、排气门按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的升程。
图4-8气门传动组
a.凸轮轴
凸轮轴是气门传动组中最主要的零件。
其功用是用来驱动并控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。
下置凸轮轴式发动机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器等。
凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成。
对下置式凸轮轴配气机构发动机来说，凸轮轴上还设有螺旋齿轮和偏心轮，用来驱动膜片式汽油泵、机油泵和分电器。
凸轮轴的前端通过键装有凸轮轴正时齿轮或链轮及同步齿形带轮。
图4-9凸轮轴结构
b.挺柱
挺柱的功用是将凸轮轴旋转时产生的推力传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时施加的侧向力。
有普通挺柱和液压挺柱两种。
图4-10机械挺柱
图4-11液压挺柱
C．推杆
推杆位于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。
主要应用于凸轮轴中置或下置式配气机构中。
在凸轮轴下置式配气机构中，推杆是一个细长杆件，传递的力很大，所以极易弯曲。
如图3.26所示，因此，要求推杆有较好的纵向稳定性和较大的刚度。
在动负荷大的发动机中，推杆应尽量做得短些。
图4-12推杆
d．摇臂组件
摇臂组件主要有摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座、气门间隙调整螺钉等零件组成，摇臂的功用是将凸轮或推杆传来的力改变方向后传给气门，使其开启。
摇臂装在摇臂轴上，它是一个两臂不等长的双臂杠杆，长臂一端用来推动气门。
摇臂通过摇臂轴支座装在气缸盖上。
摇臂上有油道，摇臂轴的中间是空的，
兼起油道的作用，通过支座油道与气缸盖上的油道相通。
图4-13摇臂组件
2、配气相位及气门间隙
（1）配气相位
配气相位是指进、排气门的开闭时刻和开启的持续时间，通常用曲轴转角来表示。
配气相位常用环形图来表示，称配气相位图，如图4-14所示。
图4-14配气相位图
a．进气门的配气相位
1）进气提前角和迟后角
在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便开始开启。
从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角α称为进气提前角，α一般为10°
~30°
经过进气行程直到活塞越过下止点一定时间后，进气门才关闭。
从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角β称为进气迟后角，β一般为40°
~80°
。
可见，整个进气过程持续的时间（持续角）相当于曲轴转角为α十180°
十β。
2）进气门早开和迟关的目的
进气门早开，贝活塞到达上止点开始向下止点运动时，进气门已有一定开度，使新鲜气体顺利进入气缸。
进气门迟关可充分利用气流的惯性和缸内外的压力差继续进气，加上进气门早开和迟关增加了进气时间。
可见，进气门早开、迟关能增加气缸的充气量。
b．排气门的配气相位
1）排气提前角和迟后角在做功行程的后期，活塞到达下止点之前，排气门便开始开启。
从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角γ称为排气提前角，γ一般为40°
~80°
经过排气行程直到活塞越过上止点一定时间后，排气门才关闭。
从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角δ称为排气迟后角，δ一般为10°
~30°
可见，整个排气过程持续的时间（持续角）相当于曲轴转角为γ十180°
十δ。
2）排气门早开和迟关的目的
排气门早开，使废气能利用自身压力迅速、自由地排出气缸，减小排气行程活塞上行的阻力，可缩短废气在气缸内的停留时间，防止发动机过热。
排气门迟关，可利用废气压力和废气流的惯性继续排气，加上排气门早开和迟关延长了排气时间。
所以，排气门早开、迟关可以使气缸内的废气排除得更为干净。
c．气门重叠与气门重叠角
由于进气门早开和排气门迟关，出现了在上止点附近的一段时间内进气门和排气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠。
对应的曲轴转角（α十δ）称为气门重叠角。
气门重叠现象是不可避免的。
由于新鲜气流和废气气流都有各自的流动惯性，在短时间内不会改变流向，只要角度选择合适，就不会出现废气倒流进气道和新鲜气体随废气一起排出的现象。
相反，进入气缸内部的新鲜气体可增加气缸内的气体压力，有利于废气的排出。
（2）气门间隙
发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中漏气.而使功率下降，严重时甚至不易起动。
为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配（气门完全关闭）时，在气门与其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一间隙通常称为气门间隙。
气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。
一般在冷态时，进气门间
隙为0.25~0.35mm.排气门间隙为0.30~0.35mm。
表4-1列出了几种国产发动机的气门间隙。
在使用和维修中，必须将气门间隙调整到合乎标准值范围。
图4-15气门间隙
表4-1
型号
气门间隙
进气门
排气门
富康TU32K
0.20士0.05（冷）
0.40土0.05（冷）
北京现代伊兰特G4GB（1.8L）
O.20（冷）
0.28（冷）
广州本田飞度L13A3（l.3L）
O.15~0.19C冷）
O.26~0.30（冷）
马自达6
O.22~0.28（冷）
O.27~0.33（冷）
6BTA5.9
O.25（冷）
O.51（冷）
依维柯8140.27S
0.50士0.05（冷）
对采用液压挺柱的发动机，由于挺柱的长度能自动变化，以随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙，如奥迪、上海别克、广州本田雅阁和桑塔纳等轿车的发动机。
不同型号的发动机，气门间隙的部位和大小不同。
采用液压挺柱的配气机构不需要预留气门间隙，故不需要调整气门间隙。
二、配气机构的拆装
以丰田8A发动机双顶置凸轮轴配气机构为例
配气机构拆卸
1．凸轮轴的拆卸
1）将发动机放在旋转台架上。
2）各缸高压线，拆卸汽缸盖罩
3）拆卸正时齿形带防护罩。
4）转动曲轴使凸轮轴正时齿形带轮位于第一缸上止点标记。
凸轮轴正时齿形带轮上的标记必须对准，如图4-16所示。
5）转动曲轴到第一缸上止点标记。
6）松开半自动张紧轮，从凸轮轴正时齿形带轮上拆下正时齿形带。
如图4-17所示
8）拆下凸轮轴正时齿形带轮。
图4-16第一缸上止点位置正时齿形带轮标记9）从凸轮轴上取下半圆键。
10）先拆下排气凸轮轴轴第1、3、5号轴承盖，然后对角交替松开第2、4号轴承盖。
然后用相同的方法拆下进气凸轮轴的轴承盖。
如图4-18
图4-17松开半自动张紧轮图4-18先拆下凸轮轴承盖
11）取下凸轮轴。
2．拆下液力挺柱
按拆卸配气机构的顺序拆下液力挺柱，将其顺序放置不可互换，且使工作面向下。
3、拆下气门组件
1）用气门弹簧拆卸钳，压紧气门弹簧。
如图3.8
2）取出气门锁片
3）移开气门弹簧拆卸钳，取下气门弹簧座和气门弹簧
4）取出气门，并做好记号。
按顺序排好
图4-19气门组拆卸
配气机构安装
1．安装气门
按照与拆卸相反的顺序安装气门，但应注意以下事项。
1）在安装气门之前，更换气门油封需要在气门杆部涂上一层机油。
2）安装气门时，要注意气门的记号，各缸的气门不可互换。
3）按顺序装回气门，气门弹簧，气门弹簧座。
4）用气门弹簧拆卸钳，压紧气门弹簧，装上气门锁片。
4．液力挺柱的安装，液力挺柱必须整套更换，不能进行调整或维修。
2．凸轮轴的安装
安装凸轮轴前应更换凸轮轴油封。
安装凸轮轴时，第一缸的凸轮必须朝上，安装轴承盖时要保证孔的上下部分对准。
1）润滑凸轮轴轴承表面。
2）按照凸轮轴上的正时记号对号正时
3）交替对角拧紧2、4号排气凸轮轴轴承盖螺栓，拧紧力矩为20N·
m。
然后用同样的方法拧紧5、1、3号轴承盖螺栓，拧紧力矩为20N·
见图3.7
4）用3）相同的方法安装好进气凸轮轴轴承盖螺栓
5）安装好正时皮带，并拧紧涨紧轮。
6）安装正时齿轮罩
7）安装气门室罩盖。
安装好凸轮轴后，发动机在约30min之内不得启动，以便液力挺柱的补偿元件进入状态，否则气门将敲击活塞。
计划制定：
根据上述所讲方法，列出配气机构拆装的工作计划
序号
工作步骤
工具、辅具
注意事项
执行计划：
实践准备：
1、场地准备：
相应发动机台架10台
2、工具准备：
成套工具10套，气门拆装工具5套、扭力扳手5套。
3、资料准备：
发动机维修手册、笔记本
注意事项：
（1）注意工具的正确使用。
（2）按装配工艺要求拆装，注意顺序。
（3）凸轮轴转动时，曲轴不可位于上止点。
（4）装配时应清洗零件，并吹干。
检查：
2、气门间隙的检查与调整
调整气门间隙的方法有：
逐缸调整法和两次调整两种方法。
（1）逐缸调整法
活塞位于压缩上止点时，调整一缸的进、排气门间隙。
然后摇转曲轴，按点火顺序使下一缸的活塞位于压缩上止点时，再调整这一缸的进、排气门间隙，依次类推，逐缸调整完毕。
（2）两次调整法
两次调整法又称“双排不进”法。
“双排不进”由多缸发动机工作循环表和配气相位的气门重叠现象而推导出，它是确定两次调整法可调整气门的依据。
其中“双”是指该缸进、排气门间隙均可调整，“排”是指该缸仅排气门间隙可调整，“不”是指该缸的进、排气门间隙都不可调整，“进”是指该缸仅进气门间隙可调整。
用两次调整法调整多缸发动机的气门间隙，具有简便、迅速和准确等特点。
两次调整法调整气门间隙的方法是：
第一次，将一缸活塞位于压缩上止点，按双、排、不、进和发动机工作次序确定可调整的气门间隙，并调整可调整的气门间隙。
第二次，摇转曲轴一圈，可调整第一次没有调整过的气门间隙。
几种工作顺序不同的发动机可调气门的排列如表4-2
表4-2用两次调整法确定可调的气门
调整气门间隙的操作：
如图4-20所示。
先旋松锁紧螺母，用厚度符合规定间隙的塞尺插入气门杆端面与摇臂之间，同时旋转调整螺钉，直至拉动塞尺感到稍有阻力后用锁紧螺母锁紧调整螺钉。
调整完毕后，应再用塞尺复查一次。
图4-20调整气门间隙
工作页
一、填空题
1．凸轮轴主要由_凸轮_和_轴颈两部分组成。
凸轮轴由曲轴驱动，其传动型式有齿轮传动、传动、链条传动传动和传动三种类型。
2．挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。
3．调整气门间隙的方法有逐缸调整法和二次调整法两种。
二、判断题（对的打“√”，错的打“×
”）
1．采用液力挺柱，就可以实现零气门间隙。
（√）
2．在拆卸摇臂轴时，全部摇臂轴支座的固定螺栓可一次性拧松。
（×
）
3．挺柱在工作时既有上下运动，又有旋转运动。
（√）
三、选择题
1．下列零件不属于气门传动组的是（B）。
A挺柱B气门弹簧C摇臂轴D凸轮轴
2．四冲程发动机一个工作循环中，曲轴旋转两周，而凸轮轴旋转
（2）周，每个汽缸进、排气（D）次。
A．一B．二C．三D．四
评价与分析
班级
姓名
学号
日期
年月日
评价要点
配分
得分
总评
1
说出配气机构功用与组成
5
A□（86-100）
B□（76-85）
C□（60-75）
D□（60以下）
2
说出气门组功用与组成
10
3
说出气门传动组组功用与组成
4
说出配气相位的定义
说出气门间隙的作用及调整方法
6
写出配气机构的拆装步骤
35
7
说出配气机构拆装注意事项及要点
8
能积极参与小组讨论，运用专业术语与他人交流
．
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