发动机项目四配气机构拆装

工作任务四配气机构的拆装

任务描述：根据客户描述汽车在运行中发现，发动机汽缸盖罩内有响声，并且越来越大，初步判断为配气机构响声，经停车拆检，气门摇臂上几乎无油

润滑。

任务分析：根据该车产生的故障现象，判断故障原因为向气门摇臂供油的油道堵塞，气门摇臂与气门头处形成了干磨，出现的响声。维持必须进行（1）清洗油道并更换机油；（2）将正时齿轮塞打开拆下凸轮轴，更换新套。解决上

述问题，必须了解配气机构的拆装工艺。

学习任务：

1、了解配气机构基本知识。

2、掌握配气机构的拆装方法。

3、了解配气相位与气门间隙的调整方法。

信息收集：

一、基本知识

目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。其功用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)准时进入气缸，废气得以及时排出气缸。

进入气缸内的新鲜可燃混合气或空气(也称进气量)对发动机性能的影响很大。进气量越多，发动机的有效功率和转矩越大。因此，配气机构首先要保证进气充分，进气量尽可能多。同时，废气要排除干净，因为气缸内残留的废气越多，进气量将会越少。其次，配气机构的运动件应该具有较小的质量和较大的刚度，以使配气机构具有良好的动力特性。

1、配气机构的组成与形式

配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。现代汽车发动机采用顶置气门式配气机构，即进、排气门置于气缸盖内.倒挂在气缸顶上。凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式3种。

图4-2 气门组

1）气门组

气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁片和油封等，如图4-2所示。

a.气门

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

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

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