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1、项目三 配气机构,二、配气机构的拆卸和装配 1、配气机构拆卸注意事项 配气机构的工作必须严格按照配气相位进行，因此，其拆卸与装配有严格的位置要求，要按照一定的装配关系来进行。 拆卸一般要按照从上到下，由表及里的顺序进行。在拆卸气门组时应注意要使用专用工具，卸下气门时应注意其头部标记，或自作标记，以保证在安装时位置及顺序不发生混乱。 配气机构在拆卸时应注意以下几点： （1）松开正时齿型皮带张紧轮前，应将曲轴转到1缸上止点位置。 （2）在取下正时齿型皮带时，应在正时齿型皮带上标上其原转动方向，以防安装时装反。否则，会加速正时齿型皮带的磨损。 （3）液压挺杆在拆下存放时，应特别注意防尘，并且做好位置
2、标记。如下图所示,2、丰田5A四缸电喷发动机配气机构的拆卸和装配 根据5A发动机的配气机构分解图（图3-1-1），按顺序进行拆卸。 （1）拆下齿形带防护罩，拆下齿形带。 （2）拆下防护罩底板。 （3）拆下PCV阀和节气门旁通阀，拔下所有的传感器插头。 （4）拆下气缸盖罩盖和加固垫铁，取下衬垫。 （5）拆下凸轮轴紧固螺栓，并取下大垫片。 （6）拆下凸轮轴正时齿形皮带和半圆键。 （7）按照要求顺序拧下凸轮轴轴承盖螺母（先交替松开2、3挡轴承盖螺母，再交替松开1、4挡轴承盖螺母），拆下轴承盖1。,（8）取下凸轮轴。 （9）调整垫片和液压挺杆。 （10）用专用工具压下气门弹簧，拆下气门弹簧锁片后，拆下
3、气门弹簧上座、内外弹簧、气门杆油封、气门及气门弹簧下座。,图3-1-1 配气机构总成的拆解图,装配时按拆解的相反顺序进行，并按要求顺序拧紧凸轮轴轴承盖螺母（图3-1-2），拧紧力矩为20N.m。有液压气门的先交叉对角拧紧轴承盖2和4，然后安装1和3轴承盖。无液压气门的后装1、3、5、轴承盖。,图3-1-2 凸轮轴轴承盖螺母拧紧顺序,二、气门间隙的调整 (丰田5A/8A发动机气门间隙为全液压自动调整无需人为调整) 1、气门调整的原理 凸轮面上对应的气门间隙的变化可分为三个状态（图3-1-3），气门间隙最大状态（可调气门间隙）、气门间隙变化状态（不可调气门间隙）、气门间隙最小状态（无间隙、不可调）
4、。,图3-1-3 四圆弧凸轮,曲轴转动两周（四冲程发动机），凸轮轴转动一周，各缸分别工作一次。在配气相位图上，反映了单缸工作的流程。因此可以在相位图相应的位置上，反映各缸任意时刻各缸的工作状态或位置。由于发动机各缸工作是等时的，所以在相位图上各缸的位置是均匀分布的，即可知道各缸的工作状态或位置。依次来判断各缸进、排气门是否应在气门间隙最大状态，然后调整相应的气门间隙。,2、气门调整的方法 常用气门间隙的调整方法有两种方法，一是两遍法，生产实践中，普遍地采用两遍法调整气门间隙，即第一缸压缩终了上止点时，调整所有气门的半数，再摇转曲轴一周(指四冲程发动机)便可调整其余半数气门；二是逐缸调整法，即根
5、据汽缸点火次序，确定某缸活塞在压缩上止点位置后，可对此缸进、排气门间隙进行调整；调妥之后摇转曲轴，按此法逐步调整其它各缸气门间隙。 （1）两遍法 1）找到点火正时标记。 2）确定第一缸在压缩行程上止点位置，按照发动机（六缸）点火顺序“153624”对应“双排排不进进”的原则，判断可调气门。 3）用塞尺测量可调气门间隙。 4）调整间隙不符合要求的气门，使之符合技术要求。 5）转动曲轴360，检查并调整剩余气门的间隙。 6）调整方法与逐缸调整法相同。 7）对所有气门进行复检。,（2）逐缸调整法 1) 找到点火正时的标记。 2) 确定第一缸在压缩行程上止点位置，分别调整进排气门气门间隙，使之符合技术
6、要求。 3) 用手摇柄转动曲轴120，按照发动机工作顺序，调整第五缸进排气门间隙，使之符合技术要求。 4) 按照上述方法依次调整其他各缸气门间隙。 5) 调整时，应先旋松摇臂上的锁紧螺母，然后旋转调整螺钉，用厚薄规插入气门杆尾端与摇臂之间，来回拉动感到有轻微阻力时为合适。 6) 间隙调整到合适后，将锁紧螺母锁紧。 7) 对所有气门进行复检。 下面以六缸发动机为例，讨论实际的气门间隙调整过程。 实际中常用配气相位图分析可调间隙的气门，六缸发动机点火顺序为1-5-3-6-2-4。 根据调整原则：一缸压缩终了，双门关闭，均可调；六缸排气终了，双门叠开，均不可调；五缸压缩过程，距“进关”很近，属“进气
7、刚完”，进气门不能调，距“排开”、“排关”都很远，排气门可调；二缸“正在排气”，排气门不可调，距“进开”尚远，进气门可调；三缸“正在进气”，进气门下可调，距“排关”已远，排气门可调；四缸作功过程，已距“排开”很近，属“将要排气”，排气门不可调，距“进开”“进关”都很远，进气门可调。,综上分析，一缸压缩终了时，可调气门有：一缸双门，二、四缸进气门，三、五缸排气门。如将发动机的工作顺序排成如图3-1-4所示的环形图，则一缸作功开始时，将第一周和第二周作功的缸号，分别排在环形图的上方(可调排气门)和下方(可调进气门)。于是环形图中各缸号可分为双门可调段(左)、排气门可调段(上)、双门均不可调段(右)
8、、进气门可调段(下)，即顺次可按“双、排、不、进”四段来判别气门的可调性。自然，将曲轴转一圈，则“双-不”对调，“排-进”对调。,由于气门开始开启和开始关闭时，挺柱(或摇臂)是在凸轮的缓冲段内某点上，而且配气相位往往产生一定的偏差，所以不仅气门开启过程不能调，而且将要开启和刚关闭不久的一段时间内也不能调。根据该原则，则气门在六种状态下不能调： (1)正在进气，则进气门不能调； (2)正在排气，则排气门不能调； (3)将要进气，则进气门不能调； (4)将要排气，则排气门不能调； (5)刚进气完，则进气门不能调； (6)刚排气完，则排气门不能调。,3、十缸发动机的气门间隙调整 “双排不进”的调整法
9、对于四、六缸发动机比较实用，但不够准确，对于六缸以上的发动机则会出现错误调整；而单缸简易调整法则不够简捷。现以F10L413F发动机为例，介绍十缸发动机气门间隙的调整。 （1）根据发动机换气过程，画出配气相位图（图3-1-5）。,图3-1-5 F10L413F发动机配气相位 为进气提前角为进气迟延角 为排气提前角为排气迟延角,（2）根据各缸的工作顺序，在配气相位图上相应的位置，依次标出F10L413F发动机的工作顺序:1-10-5-7-2-8-3-9-4-6，相邻两缸相角相差角度。由图3-18可以清楚地看到，在发动机运转过程中必然有两个缸同时处于上止点的位置，如一缸和八缸， 十缸和三缸，依次类
10、推。当八缸处于气门重叠位置(即气门刚开启)时，一缸处于压缩冲程上止点，一缸气门处于间隙最大状态，进、排气门均可调;发动机曲轴正向转动72，此时三缸处于气门重叠位置，而十缸处于压缩冲程上止点，十缸进、排气门均可调。这样，发动机曲轴转两周，可依次调整所有汽缸的气门间隙。现将各缸气门间隙调整顺序列于表3-1-2中。 表3-1-2十缸发动机气门间隙的调整顺序,4、气门间隙检查与调整的注意事项 1）根据汽车生产厂家对气门间隙调整的具体要求和规定进行。 2）调整时应注意温度影响：气门摇臂、气门杆的温度会对气门间隙产生影响，一般来说热机时气门间隙调整应比冷机时要求的间隙值小，有些汽车要求在冷机时调整，有的汽
11、车在热、冷态时均可调整，但其间隙值各不相同。 3）各缸气门间隙应调整一致，以免在工作中发动机运转不平衡。 4）气门间隙调整时，所调的气门应在完全在关闭状态下。即挺柱(或摇臂)必须落在凸轮的基圆上，才可调整。 这时调整的间隙值才是准确的。 5）调整前注意检查摇臂头工作面。发动机工作中，摇臂头弧形工作面不断地与气门杆端部撞击、滑磨，尤其在润滑不良的情况下，会引起磨损，磨出凹坑，严重时气门杆端部卡入凹坑而折断摇臂，因此应根据磨损情况予以修复或更换新件，以免影响其调整的准确性。,一、常见发动机配气机构的组成和作用,二、配气机构的分类 1、根据气门安装位置的不同分类(如图3-1-9所示) （1）气门顶置
12、式：气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比，目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 它的工作原理是当正时齿轮副带动凸轮轴转动，凸轮桃尖顶起挺柱、推杆、大摇臂的一端（调整螺钉），绕摇臂轴转动，另一端（长）镀铬面推动气门克服弹簧预紧力使气门开启。 （2）气门侧置式：气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构，由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐
13、被淘汰。 它的工作原理是当正时齿轮副带动凸轮轴转动，转到凸轮尖顶起气门挺杆，推动气门克服弹簧预紧力开启。凸轮基圆与气门挺杆接触时，气门在气门弹簧预紧力的作用下关闭。,图3-1-9 气门顶置式和气门侧置式,2、根据凸轮轴的位置布置方式分类(如图3-1-10所示) 可分凸轮轴下置式、凸轮轴中置式、凸轮轴上置式,图3-1-10 凸轮轴的位置布置方式,1）凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动零件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。大多数载货汽车和大、中型客车发动机都采用这种方式。凸轮轴平行布置在曲轴的一侧，由于曲轴和凸轮轴位置靠近，只用一对正时齿轮传动，使得传动系统比较简单，
14、如图3-1-11所示。,图3-1-11 解放CA6102 发动机配气机构,（2）凸轮轴中置式，凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，这种结构称为凸轮轴中置配气机构。凸轮轴上置，凸轮轴布置在气缸盖上。如图3-1-12为YC6105QC 柴油机配气机构，由于凸轮轴与曲轴距离较远，故在一对正时齿轮中间加了一个中间传动齿轮。,图3-1-12 YC6105QC 柴油机配气机构,（3）凸轮轴上置式，有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门。如图3-1-13所示。这种传动机构没有挺柱、推杆，使往复运动质量大大减小。因此，它适用于高速发动机。但由于凸轮轴离曲轴中心线更远，因此正时传动机构更为
15、复杂，而且拆装汽缸盖也比较困难。缸径较小的柴油机的凸轮轴顶置时，给安装喷油器也带来了困难。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此种配气机构的往复运动质量更小，对凸轮轴和弹簧的设计要求也最低，特别适应于高速发动机。如图3-1-14所示。这在国外的高速汽车发动机上得到了广泛的应用。由于凸轮轴离曲轴中心较远，因而都采用链条传动或同步齿形带传动，使得正时传动机构较为复杂，而且拆装气缸盖也比较困难。,图3-1-13 摇臂驱动式配气机构,图3-1-14凸轮轴直接驱动式配气机构,3、根据曲轴和凸轮轴的传动方式分类(见表3-1-3),（1）齿轮传动，凸轮轴下置，中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传
16、动，一般从曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮传动，若齿轮直径过大，可增加一个中间齿轮。为了啮合平稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿。 （2）链条传动，链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。 （3）齿形带传动，近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形带传动，噪声小、工作可靠、成本低。,4、按照每缸气门数目及气道布置 一般可分二气门、四气门、五气门等。多数发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门的结构。 为了提高进、排气效率，现在汽车有些发动机采用每个气缸装配两个或三个气门。如果一台四缸发动机的每个气缸有三个气门，则常被称为12气门发动机，如果每个气缸有四个气门，则被称为16气门发动机。 在很多新型汽车发动机上多采用每缸四个气门结构，即两个进气门和两个排气门（图3-1-15）。四气门缸盖允许更多的空气和燃油进入气缸，从而增大了发动机的功率，同样可以使更多的废气排出发动机，这就使得四气门发动机具有更高的容积效率。四气门发动机还具有可以在更高的转速范围内工作等特点，所以目前较为流行。,（a
