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1、,汽车发动机构造与维修,项目三 配气机构的构造与维修,配气机构的组成、工作原理与分类,配气机构气门组的构造与维修,气门间隙的调整,配气相位与可变配气相位机构,配气机构气门传动组的构造与维修,配气机构常见故障诊断与排除,汽车发动机构造与维修,制作：邢世凯 E-mail：,学习任务一 配气机构组成、工作原理与分类,认知目标,掌握配气机构的分类、组成及工作原理。,能力目标,能正确拆装发动机配气机构，能对照实物正确说出配气机构各组成部件的名称。,任务导入,配气机构工作是否正常直接影响到发动机热功循环的质量，为了正确分析配气机构对发动机工作性能的影响，必须掌握配气机构的组成、工作原理等知识。,汽车发动机
2、构造与维修,一、 配气机构的组成及工作原理,功用：按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或点火次序的要求，定时开启和关闭各缸进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。 组成：由气门组零件和气门传动组零件组成。 气门组用于封闭进、排气道。气门传动组零件用于按发动机的工况要求，控制气门的开启和关闭时刻及规律。 气门组主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁片等组成；气门传动组则由摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱、凸轮轴和气门间隙调整螺钉等组成。,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,1.凸轮轴；2.挺柱；3.推杆；4.摇臂轴；5.锁紧螺母；6.调整螺
3、钉；7.摇臂； 8.气门锁片；9.气门弹簧座；10.气门弹簧；11.气门导管；12.气门；13.气门座,组成,汽车发动机构造与维修,桑 塔 纳 发 动 机 的 配 气 机 构,汽车发动机构造与维修,配气机构组成总图,汽车发动机构造与维修,配气机构组成总图,汽车发动机构造与维修,上置式配气机构零件图,汽车发动机构造与维修,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮轴正时齿轮,摇臂轴,气门,气门弹簧,工作原理（凸轮轴下置式）,配气机构的工作原理（凸轮轴下置式）：,凸轮凸峰转至挺柱挺柱上行挺杆上行摇臂绕轴转动气门被压离座（气门弹簧压缩）。,气门开启：,气门关闭：,凸轮凸峰转离挺柱气门弹簧伸张，气门 上升落座挺杆
4、、挺柱、摇臂等回位。,汽车发动机构造与维修,配气机构工作原理（凸轮轴上置式）,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,二、配气机构的分类,1.,汽车发动机构造与维修,下置凸轮轴配气机构,汽车发动机构造与维修,上置凸轮轴配气机构,中置凸轮轴配气机构,汽车发动机构造与维修,液压挺柱驱动、凸轮轴上置式配气机构,吊杯式挺柱驱动、凸轮轴上置气门式配气机构,1.气门；2.气门弹簧；3.液压挺柱；4.凸轮轴,汽车发动机构造与维修,2. 按曲轴和凸轮轴之间的传动方式分类,汽车发动机构造与维修,齿轮传动,汽车发动机构造与维修,齿形带传动,汽车发动机构造与维修,链条传动,汽车发动机构造与维修,每缸四气门的布置
5、,3. 按每缸气门数分类,按每缸气门数目,二气门式,三气门式,四气门式,五气门式,汽车发动机构造与维修,多气门结构布置,1.进气门；2.进气凸轮轴；3.排气凸轮轴；4.排气门,汽车发动机构造与维修,目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。,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，逐渐被淘汰。,4.,汽车发动机构造与维修,制作：邢世凯 E-mail：,学习任务二 配气机构气门组的构造与维修,认知目标,掌握配气机构气门组的组成及主要部件的结构及工作原理。,能力目标,掌握气门及气门座的检修方法。,任务导入,为了正确判断和排除气门组的故障，我们必须掌握气门组主要部件的结构
6、、工作原理及检修方法。,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,气门组功用是封闭进、排气道。在发动机的工作过程 中，气门组部件的磨损和各种损伤，会导致发动机功 率下降、油耗增加、启动困难、异响等故障，甚至导 致发动机无法正常工作。,配气机构缸内剖面,汽车发动机构造与维修,一、 气门组的构造,汽车发动机构造与维修,锁片,弹簧座,气门组实物图,汽车发动机构造与维修,1. 气门,1.气门顶面；2.气门锥面；3.气门锥角；4.气门锁片槽；5. 气门尾端面,气门结构及各部分名称,汽车发动机构造与维修,A、进气门570K670K，排气门1050K1200K。 B、头部承受气体压力
7、、气门弹簧力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。,1）功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。,头部,杆部,2）工作条件：,3）性能：强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨,进气门：铬钢或铬镍钢； 排气门：硅铬钢,汽车发动机构造与维修,4）气门头部的结构形式,汽车发动机构造与维修,气门尺寸图,汽车发动机构造与维修,A.气门锥角概念：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。,B.锥角作用： a、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 b、气门落座时有较好的对中、定位作用。 c、避免气流拐弯过大而降低流速。
8、,装配前应将密封锥面研磨。,边缘应保持一定的厚度，13mm。,5）气门锥角,汽车发动机构造与维修,气门实物图,进气门（大）,排气门（小）,汽车发动机构造与维修,较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精度和耐磨性,气门杆尾部：环形槽、锁销孔,凹槽,易断裂处,气门杆部,汽车发动机构造与维修,6）弹簧座的固定方式,汽车发动机构造与维修,1）作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 2）工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 3）材料：用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 4）加工方法： 外表面加工精度较高 ，内表面精绞 5）装配： 气门杆与气门
9、间隙0.050.12mm。,气门导管,气缸盖,过盈配合,卡环：防止气门导管在使用中脱落。,伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。,2. 气门导管,汽车发动机构造与维修,1)气门座概念： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。 2)作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。接受气门传来的热量。 3)气门密封干涉角： 比气门锥角大0.51度的气门座圈锥角。,3. 气门座,气门座锥角,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座,4)气门座圈：,以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。,5)镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命
10、，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造 成严重事故。,气门座圈,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,1）功用：保证气门的回位。 2）材料：高锰碳钢、铬钒钢。,气门弹簧,气门弹簧座,锁片,4. 气门弹簧,汽车发动机构造与维修,气门弹簧,汽车发动机构造与维修,3）种类,汽车发动机构造与维修,二、气门组的检修,1、气门与气门座的配合要求,1）气门与气门座工作锥面角度应一致。 2）气门与气门座的密封带位置在中部靠里。过于靠外，使气门的强度降低；过于靠里，会造成与气门座接触不良。 3）气门与气门座的密封带宽度应符合原设计规定， 一般为1.22.5mm。排气门大于进气门的宽度；柴油机
11、大于汽油机的宽度。密封带宽度过小，将使气门磨损加剧，形成凹陷；密封带宽度过大，将影响密封性，并易引起气门烧蚀。 4） 气门工作锥面与杆部的同轴度和气门座与导管的同轴度应小于等于0.05mm。 5）气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。,汽车发动机构造与维修,2. 气门的耗损与检验,（1）气门的常见耗损：气门杆部及尾端的磨损、气门工作锥面磨损与烧蚀、气门杆的弯曲变形等。,气门杆弯曲的检验,汽车发动机构造与维修,（2）气门头部工作锥面的修理：当气门头部工作锥面起槽、接触面变宽、烧蚀氧化出现斑点和凹陷不是很严重时，可在气门光磨机上进行修磨后继续使用。,使用气门光磨机修磨气门工作锥面,汽车发动机构造与
12、维修,3. 气门座的修理,（1）气门座的镶换, 拉出旧气门座。拆卸旧气门座，注意不得损伤气门座承孔。 选择新气门座。用外径千分尺测量气门座外径，用内径量表测量气门座承孔内径，根据气门座和缸盖承孔的材质选择合适过盈量，一般为0.07mm0.17mm.。 气门座的镶换。将检验合格的新气门座用干冰或液氮冷却，时间不少于10min。同时将缸盖的气门座承孔用汽油喷灯或在箱式炉中加热至100150C，冷缩的气门座外涂一层密封胶，将气门座压入承孔中。 铰削气门座。对镶入的新气门座圈进行铰削加工。,汽车发动机构造与维修,（2）气门座的绞削,（3）气门座的磨削, 根据气门工作面锥度和尺寸选用砂轮。 修磨砂轮工作
13、面达到平整与轴孔同轴度公差在0.025mm内。 选择合适的定心导杆，卡紧在气门导管内，磨削时，导杆应不转动。 光磨时应保证光磨机正直，并轻轻施加压力，边磨边查。,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,（4）气门的研磨, 手工研磨 机器研磨,1.研磨膏；2.研磨工具；3.气门,气门的手工研磨,汽车发动机构造与维修,（5）气门的密封性检验, 画线法 拍击法 涂红丹法 渗油法 气压试验法,用划线法检查气门的密封性,1.气门；2.气压表；3.空气容筒；4.橡皮球,用气门密封检验器检验气门的密封性,汽车发动机构造与维修,气门杆与气门导 管配合间隙检查,4. 气门导管的修配,1）用外径略小于气门导管
14、内孔的阶梯轴铳出气门导管。,2）选择外径尺寸符合要求的新气门导管。,3）安装气门导管。,4）气门导管的铰削。,配合质量可用经验法判断：将气门杆和导管洗净，在气门杆上涂一层薄机油，把气门放入气门导管，上下拉动数次后将气门提起一段后松手，若气门能在自重下徐徐下落，表明间隙适当。,汽车发动机构造与维修,5、气门弹簧的检验,（1）垂直度的检查,（2）弹力检查,气门弹簧检查,汽车发动机构造与维修,制作：邢世凯 E-mail：,学习任务三 配气机构气门传动组的构造与维修,认知目标,掌握配气机构气门传动组组成、主要部件结构及工作原理。,能力目标,掌握凸轮轴、液压挺柱等主要部件的检修方法。,任务导入,为了正确
15、判断和排除气门传动组的故障，我们必须掌握气门传动组主要零件的结构、工作原理及检修方法。,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,气门传动组功用是按照发动机的工况要求，控制气门 的开启和关闭时刻及规律。 在发动机的工作过程中，气门组零件的磨损和各种损 伤，会使发动机的配气正时和气门间隙发生变化，导 致发动机充气效率下降、功率下降、异响等故障，从 而影响发动机的动力性、经济性、排放性。,一、气门传动组构造,汽车发动机构造与维修,汽车发动机构造与维修,功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮轴正时齿轮,摇臂轴,组成及构造,汽车发动机构造与维修,1）作用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 2）工作条件：承受气门间歇性开启的冲击载荷。 3）材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 4）结构：,1. 凸轮轴,摇臂驱动汽油泵,驱动分电器机油泵,汽车发动机构造与维修,5）凸轮,B.凸轮性能：,承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。,表面有良好的耐磨性，足够的刚度。,A.工作条件：,汽车发动机构造与维修,C、凸轮的轮廓,凸轮轮廓示意图,汽车发动机构造与维修,6）同名凸轮的相对角位置,1342,1
