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1、模块三 配气机构 课题一 配气机构的组成与气门间隙 的调整课题二 气门组零件的结构与检修课题三 气门传动组零件的结构与检修课题四 配气机构的拆装气门间隙的调整1.配气机构的组成与工作原理2.配气相位课题一 配气机构的组成与气门间隙 的调整现有一解放CA6102型发动机怠速运转时 ，发出连续不断的、有节奏的“嗒、嗒、 嗒”响声；转速升高时，响声也随之升高 ；检查发动机温度变化或做断火试验后， 响声不变化。经初步诊断为发动机气门间 隙过大，要求对该发动机气门间隙进行调 整与检修。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 在热态下，气门及其传动件的
2、受热膨胀势必引起气门 关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气， 而使功率下降，严重时甚至不易启动。为了消除这种 现象，通常在发动机冷态装配时，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。如果气门间隙过小， 则不能完全消除上述弊病；间隙过大，在气门与气门 座以及各传动件之间将产生撞击和响声。要调整气门间隙，首先应了解配气机构的组成，以 及配气相位的相关知识。一、配气机构的功用目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。 其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定 时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废 气从气缸排出。所谓新气
3、，对于汽油机就是汽油与空气 的混合物，对于柴油机则为纯净的空气。进气行程中，实际进入气缸内的新气质量与进气系 统进口状态下充满气缸工作容积的新气质量之比称之为 充气效率，用c表示，它表示燃气或空气充满气缸的程 度。c越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃 烧时可能放出的热量也就越大，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 尽可能的多；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。二、配气机构的分类和组成配气机构：由气门组和气门传动组组成:.气门组的作用:封闭进排气道.气门传动组的作用:使进排气门按配气相位规 定的时刻开闭。配气机构按气门组
4、的布置位置不同可分为顶 置式和侧置式两种，目前广泛采用的是顶置式结 构，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶 上。这里以顶置式配气机构为基础，按凸轮的布 置位置介绍几种类型的配气机构。凸轮轴的位置 有下置式、中置式和上置式三种。 1.凸轮轴下置式 大多数 载货汽 车和大 中型发 动机都 采用这 种结构 形式，二、配气机构的分类和组成二、配气机构的分类和组成1.凸轮轴下置式气门组:由气门导管、气门弹簧、气门弹簧座 、气门锁片等组成。气门传动组:由凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、挺 柱、推杆、摇臂、摇臂轴等组成。其结构特点是 凸轮轴平行布置在曲轴一侧，位于气门组下方。 主要优点是凸轮轴离曲轴近，可以简单
5、地用一对 齿轮传动。缺点是零件多，传动链长，整个机构 的刚度差。下置凸轮轴由曲轴定时齿轮驱动。发动机工作 时，曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转当凸轮轴的 上升段顶起挺柱时，经推杆和气门间隙调整螺钉推 动摇臂绕摇臂轴摆动，压缩气门弹簧使气门开启。 当凸轮的下降段与挺柱接触时，气门在弹簧力的作 用下逐渐关闭。四冲程发动机每完成一个工作循环，每个气缸 进、排气一次。这时曲轴旋转两周，而凸轮轴只旋 转一周，所以曲轴与凸轮轴的转速比或传动比为 21。 二、配气机构的分类和组成1.凸轮轴下置式二、配气机构的分类和组成2.凸轮轴中置式一些速度较高的发 动机将凸轮轴位置抬高 到缸体上部，这样可缩 短推杆长度，减
6、少了往 复运动惯性力，结构也 较凸轮轴上置式简单， 但凸轮轴与曲轴距离仍 比凸轮轴下置式要远， 因此需要增加中间齿轮 或采用链传动、同步齿 形胶带传动的方式。 二、配气机构的分类和组成3.凸轮轴上置式现代轿车使用的高速发动机大 多采用这种结构形式。凸轮轴仍 于曲轴平行布置，但位于气门组 上方，凸轮轴直接通过摇臂来驱 动气门开启和关闭，省去了推杆 ，使往复运动质量大大减少，但 此种布置使凸轮轴距离曲轴较远 ，因此不方便使用齿轮传动，现 多采用同步齿形胶带传动，这种 结构的气门传动组由凸轮轴、同 步齿形胶带、挺柱、摇臂、摇臂 轴等组成。三、配气相位配气相位 就是用曲轴转 角表示的进、 排气门的实际
7、 开闭时刻和开 启的持续时间 。若用曲轴转 角的环形图来 表示配气相位 ，这种图形称 为配气相位图 配气相位图三、配气相位理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止 点时开启，当活塞运动到下止点时关闭：排气门则应 当在下止点时开启，至上止点时关闭。进气时间和排 气时间各占180曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转 速都很高，活塞每一行程历时都很短。例如解放 CA6102发动机，转速为3000r/min,一个行程历时仅 为60/（3000 2）=0.01s。这样短时间的进气和排气 过程，往往会使发动机充气不足或排气不干净，从而 使发动机功率下降。因此现代发动机采取延长进、排 气时间的方法，即：气门
8、提前一定曲轴转角开启、延 迟一定曲轴转角关闭。以改善进、排气状况，从而提 高发动机的动力性。 三、配气相位1.进气曲轴转角图3-2 配气相位图 进气门在进气行程上止点之前开启谓之早开。从进气门 开到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角，记作。 进气门在进气行程下止点之后关闭谓之进气门晚关。从进 气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后 角，记作。整个进气过程持续的时间或进气持续角为 (180+)曲轴转角。一般=030、=30 80曲轴转角。进气门早开的目的是为了在进气开始时进气门能有较 大的开度或较大的进气通过断面，以减小进气阻力，使新 鲜气体顺利进入气缸。进气门晚关则是为了充分利用
9、气流 的惯性，在进气迟后角内继续进气，以增加进气量。进气 阻力减小不仅可以增加进气量，还可以减少进气过程消耗 的功率 排气门在作功行程结束之前，即在作功下止点之前开 启，谓之排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的 角度称为排气提前角，记作。排气门在排气行程上止点 之后关闭，谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴 转过的角度称作排气迟后角，记作。整个排气过程持续 时间或排气持续角为(180+)曲轴转角。一般=40 80、=030曲轴转角。排气门早开的目的是为了在排气门开启时气缸内有较 高的压力，使废气能以很高的速度自由排出，并在极短的 时间内排出大量废气。当活塞开始排气行程时气缸内的压 力
10、已大大下降，排气门开度或通过断面明显增大，从而使 强制排气的阻力和排气消耗的功率大为减少。排气门晚关 则是为了利用废气流动的惯性，在排气迟后角内继续排气 ，以减少气缸内的残余废气量。三、配气相位2.排气曲轴转角由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在 上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称 为气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠 角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即 +。由于新气和废气的流动惯性都比较大，在 短时间内各保持原来的流动方向。因此，只要气 门重叠角选择适当，就可以使进气更充分，排气 更干净。若气门重叠角太大，就会引起不良后果 。例如，进气提前角过大，废气可能流入进气歧 管
11、，影响进气量；若排气迟后角过大，新气有可 能同废气一起排出。三、配气相位3.气门重叠角三、配气相位部分发动机的配气正时发动机型号气门重叠角桑塔纳AJR224 44810桑塔纳JV137 4223奥迪1.8L 333 4158EQ6100-1 2056 38.5 20.540.5CA6102 1248 421830任务实施 1.摇转曲轴，使被检查气 门处于完全关闭状态。气 门挺柱落于凸轮基圆位置 时进行。 2. 用符合气门间隙的塞尺 尺片，插入气门杆与气门 摇臂之间，来回抽动塞尺 尺片检查，以拉动尺片感 觉稍有阻力为合适。 一、气门间隙的检查图 34 气门间隙的检查 （1）拆卸气门室罩 （2）找
12、第一缸活塞压缩终了上止点 。可采用如下方法：先拆下该缸火 花塞，摇转曲轴，直到能听到从火 花塞孔发出排气声，说明该缸已处 于压缩行程；然后在继续摇转曲轴 的同时，注意观察飞轮上（或曲轴 传动带盘上）上止点标记，当该标 记与飞轮壳固定标记对正时（图） ，停止摇转并抽出摇把。第一缸活 塞正好处于压缩终了上止点位置。 此时，3（二缸排气门）、6（三缸 进气门）气门摇臂的推杆端顶起。任务实施二、气门间隙的调整以解放CA6102型发动机为例，六缸发动机有两种调整方法。1.逐缸调整法图 找飞轮上的正时记号 1飞轮壳壳线 2盖板 3飞轮（3）旋松第一缸进、排气门调整螺 栓的锁紧螺母，并旋松调整螺钉 （4）用
13、符合气门间隙的塞尺尺片， 插入气门杆与气门摇臂之间，边 旋入调整螺钉，边抽动塞尺尺片 ，至拉动尺片感觉稍有阻力为止 （5）固定调整螺钉，拧紧锁紧螺母 ，并复检一次 （6）按发动机的工作顺序（1-5-3-6 -2-4），摇转曲轴120，依次使 下一缸处于压缩行程上止点，调 整该缸进、排气门间隙。 （7）装气门室罩 任务实施二、气门间隙的调整1.逐缸调整法图 35 气门间隙的调整 其中“双”指该缸的两个气门间隙均可调，“排”指该缸仅 排气门可调，“不”指两个气门间隙均不可调，“进”指该缸 的进气门间隙可调1）拆卸气门室罩 （2）按上述方法找出第一缸压缩行程上止点位置。此时，3 （二缸排气门）、6（
14、三缸进气门）气门摇臂的推杆端顶 起。 （3）根据发动机的工作顺序，可调气门，见表3-2 即调1、2 、4、5、8、9。表 第一缸压缩行程上止点可调气门任务实施二、气门间隙的调整2.两次调整法（双排不进法）缸号 153 6 2 4 可调气门 双 排 不 进（4）调整可调气门的间隙，方法同上。 （5）将曲轴摇转360，8、9顶起，可调气门见表 3-3即调气门3、6、7、10、11、12。 （6）用塞尺复检一次。 （7）装气门室罩表 第六缸压缩行程上止点可调气门任务实施二、气门间隙的调整2.两次调整法（双排不进法）缸 号 6 2 41 5 3可调气门 双 排 不进课题二 气门零件组的结构与检修1.气
15、门的检修方法 2.气门座的修理方法 3.气门导管的修配方法 4.气门的研磨方法气门组的组成及各部分的结构气门组：由气门、气门座、气门导管 、气门弹簧、弹簧座圈、锁片等零件组成 。发动机在工作过程中，气门组的环境条 件怎样呢、随着使用会出现什么现象呢？气门组组件发动机在工作过程中，气门组零件环境 温度高、往复运动频繁，润滑条件相对较 差，随着磨损和各种损伤的加重。会降低 发动机的充气系数，导致发动机功率下降 ，油耗增加，甚至影响发动机的正常工作 。出现故障，为了正确判断、排除气门组 的故障，应首先熟悉不同类型配气机构气 门组零件的结构、工作原理及检修方法。气门组应保证气门能够实现气缸的密封 ，因
16、此要求： 1.气门头部与气门座贴合严密； 2.气门导管对气门的上下运动有良好的导向作 用。 3.气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直 ，以保证气门头在气门座上不偏斜。 4.气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的 运动惯性力，使气门能迅速关闭，并保证气 门紧压在气门座上。一、对气门组的要求功用：控制进、排气管的开闭。 工作条件： 在高温、高压、散热困难、 冲击力大、润滑困难。受燃气中腐蚀介 质的腐蚀等很差的环境下工作。 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 钢等）， 排气门 采用耐热合金钢（硅铬钢等）。二、气门二、气门1.气门 的构造气门由头部和杆部两部分组成， 头部:用来封闭气缸的进、排气通道。 杆部:则主要为
