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1、唐山工业职业技术学院 毕业设计设计题目：汽车发动机可控配气机构的检测与维修学生姓名： 裴建成 班级 08汽车11 专 业： 汽车检测与维修技术 设计指导教师_ _ _赵玉梅_ _设计辅导教师_ _ 詹家超_ _ 2011年4月15日毕业设计唐山工业职业技术学院摘要配气机构的性能及其密封性直接影响发动机的充气效率、空燃比，乃至影响发动机的性能。配气机构就像人类的呼吸系统，可想而知，它对整个发动机来讲重要性是不言而喻的，为了更好的去理解发动机的工作过程和工作原理，就应该对其配气机构应有更深一步的学习。论文主要从配气机构的组成、工作原理及分类方面进行层层阐述，后查阅资料及自己在实习过程中遇到的问题加
2、以总结。最后对其估故障的部位进行逐个分析判断直到找到故障所在的部位并对其进行维修。随着汽车工业的发展，发动机配气机构新技术的发展也是一步一个脚印，从最早的本田vtec技术实现了气门升程的分段可调，再到宝马Valvetronic取消了节气门，而再到最新的Multiair实现了电磁液压气门技术。multiair等电磁气门技术使用更简单的原理实现了更为出色的性能。随着中国汽车市场重要性的不断提升，厂商对配气新技术的引进也会越来越多，而对应的维修技术相对滞后，通过本设计的撰写对发动机配气机构维修技术的发动起到借鉴和促进的作用。关键词：配气机构 气门 维修目录1.概述12.尼桑可变式配气机构的类型13.
3、尼桑可变式配气机构的作用13.1 配气相位对发动机性能的影响13.2 配气相位的选择24.尼桑配气机构的结构与工作原理24.1尼桑可变配气机构的结构24.2尼桑可变配气机构的工作原理35.尼桑配气机构的故障35.1 尼桑配气机构早期损坏的主要原因：（非电子元件）45.2 尼桑配气机构的的常见故障2例（非电子元件）46. 尼桑发动机可变配气机构检修56.1 检查前提56.2 控制过程的检查56.3 检查进气凸轮轴调节器56.4 凸轮轴调节器电磁阀的诊断仪检查56.5 凸轮轴调节器电磁阀的电气检查57.尼桑发动机因配气机构故障产生的现象及解决方法6总结8主要参考文献：10第III页1.概述配气机构
4、的作用是及时的将可燃混合气吸入气缸和及时的将气缸中的废气排出，以保证发动机的正常工作。配气机构是实现发动机进气过程和排气过程控制机构，它的作用是按照发动机的正常工作次序按时打开和关闭进、排气门，使新鲜空气或可燃混合气进入气缸把燃烧后的废气从气缸内排出。配气机构要有足够的气体流通面积，要保证适时的开启与关闭进排气孔，使废气充分地排出干净，尽可能地吸进新鲜可燃混合气，配气机构要求简单，工作可靠，调整维修方便。在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气量。2.尼桑可控式
5、配气机构的类型可根据发动机的运行状况，改变气门的正时、延续期及升程的配气机构，称为可控式配气机构。传统固定式配气机构气门的正时、延续期及升程，在发动机任何运行状况，始终是与曲轴转角保持不变的。因此两者的零件结构及工作原理也有所不同。1、按照控制参数的不同，可控式配气结构技术分为以下四类：a 可变气门相位式可控配气机构：即在气门开启持续期和升程曲线不变的前提下，只改变气门的开启时刻和关闭时刻。b 可变气门相位与持续期式可控配气机构：即在改变气门正时的同时也改变气门开启持续期。c 气门升程单独可变式可控配气机构：即能在保持气门的正时和开启持续期不变的情况下，单独改变气门的升程。2、各类可控式配齐机
6、构，按其结构方式又可根据有无凸轮轴分为有凸轮轴的可控配气机构和无凸轮轴的可控配齐机构2大类。可控式配气机构的种类繁多，但均是不同程度的改变气门的运行参数，从而不同的改善汽油机燃油经济性和动力性，降低排放。此外，尼桑可变式配气机构的类型，按照控制方式分为电控液压式和离心机械式；按照控制方法可分为凸轮轴控制式和摇臂控制式。凸轮轴控制式又可分为可变凸轮轴角度式、凸轮轴轴向可移式。3.尼桑可变式配气机构的作用3.1 配气相位对发动机性能的影响（1）进气门迟闭角低速时的进气门迟闭角不能过大，否则新鲜充量会被活塞推回进气管。这是因为活塞运行到下止点时，缸内压力与进气管内压力相近。而高速下，活塞运行到下止点
7、时，缸内压力远低于进气管压力，因此充许有较大的进气迟闭角，来获得较多的过后充量。（2）进、排气门重叠角气门重叠相位决定了内部残余气体再循环的量。气门重叠时间长，因排气彻底，进气充足，缸内温度低，有利于充气效率的提高，还将减少NOX的排放量，而HC的增加量并不多；当气门重叠时间短时，HC将减少，而NOX却增加较多。（3）排气提前角合理的排气提前角，不仅可以降低排气温度，减小排气损失，还可以加大膨胀比，提高发动机的热效率。3.2 配气相位的选择高速汽油机配气相位的选择通常偏重于高速区，进气门迟闭角较大。因此，发动机在怠速和低速下运行时，气缸内的混合气容易回流到进气管中，致使气缸内燃烧不稳定，功率下
8、降，怠速不稳。采用可变配气机构后，发动机的配气相位能随工况相应变化。发动机的低速转矩得到改善，可以使用较低的曲轴转速来减小摩擦损失，从而提高燃油经济性。此外，如果进气门迟闭角能在足够大的范围内变化，则可以通过调节进气门迟闭角，取代常规的节流调节负荷，这能在一定程度上消除与进气节流相关的泵气损失，降低发动机的燃油消耗率，减少NOX和HC的排放。4.尼桑配气机构的结构与工作原理4.1 尼桑可变配气机构的结构4.2尼桑可变配气机构的工作原理发动机怠速运转时，电磁阀无电流通过，控制管A打开，机油压力会将链条张紧器压至功率调整位置（基本位置）。当发动机转速超过1300rpm时，控制管B打开，链条张紧器被
9、向下压至转矩调整状态，链条引导点改变了位置，此时进气凸轮轴可提前打开及关闭气门。当发动机转速超过3700rpm时，又切换回功率调整状态。5.尼桑配气机构的故障尼桑汽车控制电脑的故障、电气线路的故障、凸轮轴调节器的故障、凸轮轴调节电磁阀的故障，这些故障会导致车辆出现动力不足、油耗升高及排放恶化等症状。此外还有像：1、气门关闭不严漏气，2、配气相位不正时，3、气门工作时发响，等故障。5.1 尼桑配气机构早期损坏的主要原因：（非电子元件）（1）维修质量差在维修作业中突出的问题是气门与气门座工作面加工质量达不到要求，造成工作面烧蚀、凹陷而早期损坏；凸轮轴轴承在刮削中其配合间隙、接触面积、各轴承同心度达
10、不到要求，加速磨损，出现异响造成早期损坏；气门导管在更换新件时，铰削质量达不到规定要求，直接影响气门及气门座使用寿命。（2）维修数据应用不当：维修中不能科学地选择维修数据是造成机件早期损坏的重要原因。如气门与气门座接触面宽度，规定进气门为12.2mm，排气门为1.52.5mm。但在维修中，人们往往认为宽一点比窄一点保险，习惯选用上限或接近上限值，因而刚修好的车气门工作面宽度就已接近使用极限了。再如气门脚间隙，一般汽车规定为0.20.25mm，但在维护调整中也误认为间隙大一点比小一点好，因此，超上限使用。实际上间隙过大，不但降低了发动机功率，而且还会出现敲击声而早期损坏。5.2 尼桑配气机构的的
11、常见故障2例（非电子元件）配气机构作为尼桑发动机的重要组成部分，其使用寿命本应与发动机整体寿命一致，但在使用中常发现配气机构寿命远远低于发动机整体寿命，尤其是气门、气门座、气门导管等主要机件寿命较短，往往在二、三级维护时，部分机件就已超过了使用极限而需要提前更换，造成极大浪费。尼桑轿车的两例故障，都是因配气机构异常而引起的。故障的征兆都是发动机加速不良(发闷)，油耗增高。不过，产生故障的具体原因各不相同。例1正时带轮定位键断裂用VAG1551电脑检测仪检测无故障代码。路试结果，故障确实存在。在检查点火和燃油系统无异常的情况下，把检查重点放在配气机构。拆下气门室罩盖，准备检查排气凸轮轴与正时带轮
12、的连接部分，以及气门与气门座的密封情况。当拆下排气凸轮轴正时带轮后发现正时带轮上的定位键已断裂，致使凸轮轴上的正时带轮与凸轮轴在径向产生相对位移，这就造成发动机配气相位相对滞后。例2配气故障检修有一辆日产骊威汽车在行使途中,突然发现加不起油,功率不足而且排气管有“吐、吐”声,还听到气门处有串气声。驾驶员停车检查:先看油路：油面正常，加速量孔及主量孔喷油良好，进油管畅通。后查电路：高压线无松脱现象，抽出高压线跳火，火花很强烈。用起子搭火花塞检查发现是发现第五缸不工作，拆开后汽缸盖气门室罩盖，可见第四缸进气门摇臂与气门杆部脱开约10mm左右，气门弹簧呈压缩状态气门过度开启，而且不动，明显串气。据分
13、析：由于新车不可能是胶织，积炭或气门坐圈脱落卡住气门。于是小心地用起子向上撬起气门弹簧，再将该汽缸活塞(摇车)转到下止点(进气行程)位置后，用榔头敲击气门头部弹簧座.在冲击力的作用下，气门弹簧终于回位，在发动汽车。第五缸工作正常，异常杂音消失，排气管也不在有“吐、吐”声，故障彻底消失。6. 尼桑发动机可变配气机构检修尼桑可控配气机构的许多零件都是往复运动件或旋转件，它的磨损是不可避免的。因此，在按上述步骤装配组件和系统前，必须对零件进行检查和检验，以确定是否符合性能和装配要求。6.1 检查前提1、接上车辆诊断测量信息系统VAS5051，并把车辆自诊断和车辆系统调到“01-Mororelektr
14、onic”(发动机电器设备)功能块。2、冷却液的温度至少80摄氏度。3、装有自动变速器的车辆：必须把换挡杆放到P档或者N档位置。6.2 控制过程的检查1、启动发动机。2、将发动机的转数限制在2000到3000转/每分范围内。3、选择界面-1-上的诊断功能“04-Grunddeinstellung”(基本设置)。4、根据屏幕上的提示输入显示组094，按“Q“键确认。5、检查显示区-34-内的显示数值。6.3 检查进气凸轮轴调节器1、用手指轻按“键切换到显示组091。2、发动机以怠速运转。3、价差显示区-3-和-4-内的显示数值。4、进行道路试车。油门全开，车辆在3档从2000转每分/始加速。5、
15、检查显示区-3-和-4-内的显示数值。6.4 凸轮轴调节器电磁阀的诊断仪检查1、进入“03-Stellglieddiagnose”（行元件诊断），对凸轮轴调节器的电磁阀进行控制。则阀门会被操控大约1分钟，可以听到发出咔嚓声。2、如果没有发出咔嚓声，关掉点火开关，则需要进行凸轮轴调节器电磁阀的电气检查。6.5 凸轮轴调节器电磁阀的电气检查1、用数字万用表测量电磁阀的线圈电阻，阻值应在10到18欧之间。2、将发光二极管试灯的负极接搭铁，正极接电磁阀线束导线插接器的供电端子。3、接通点火开关。二极管应点亮。4、保持二极管试灯的接触状态，重新进入诊断仪的执行元件诊断测试功能，对凸轮轴调节器的电磁阀进行控制。发光二极管必须闪烁。此外还需进行的必要检修：检查气门座，查看是否有擦伤或烧损，如果有可用气门铰刀铰削。铰削后检验气门的密封
