发动机项目四配气机构的拆装DOCWord格式文档下载.docx
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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
a.凸轮轴
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
C.推杆
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,排气门便开始开启。
从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角γ称为排气提前角,γ一般为40°
~80°
经过排气行程直到活塞越过上止点一定时间后,排气门才关闭。
从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角δ称为排气迟后角,δ一般为10°
~30°
可见,整个排气过程持续的时间(持续角)相当于曲轴转角为γ十180°
十δ。
2)排气门早开和迟关的目的
排气门早开,使废气能利用自身压力迅速、自由地排出气缸,减小排气行程活塞上行的阻力,可缩短废气在气缸内的停留时间,防止发动机过热。
排气门迟关,可利用废气压力和废气流的惯性继续排气,加上排气门早开和迟关延长了排气时间。
所以,排气门早开、迟关可以使气缸内的废气排除得更为干净。
c.气门重叠与气门重叠角
由于进气门早开和排气门迟关,出现了在上止点附近的一段时间内进气门和排气门同时开启的现象,这种现象称为气门重叠。
对应的曲轴转角(α十δ)称为气门重叠角。
气门重叠现象是不可避免的。
由于新鲜气流和废气气流都有各自的流动惯性,在短时间内不会改变流向,只要角度选择合适,就不会出现废气倒流进气道和新鲜气体随废气一起排出的现象。
相反,进入气缸内部的新鲜气体可增加气缸内的气体压力,有利于废气的排出。
(2)气门间隙
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,则在热态时气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发动机在压缩和做功行程中漏气.而使功率下降,严重时甚至不易起动。
为了消除这种现象,通常在发动机冷态装配(气门完全关闭)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。
气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。
一般在冷态时,进气门间
隙为0.25~0.35mm.排气门间隙为0.30~0.35mm。
表4-1列出了几种国产发动机的气门间隙。
在使用和维修中,必须将气门间隙调整到合乎标准值范围。
图4-15气门间隙
表4-1
型号
气门间隙
进气门
排气门
富康TU32K
0.20士0.05(冷)
0.40土0.05(冷)
北京现代伊兰特G4GB(1.8L)
O.20(冷)
0.28(冷)
广州本田飞度L13A3(l.3L)
O.15~0.19C冷)
O.26~0.30(冷)
马自达6
O.22~0.28(冷)
O.27~0.33(冷)
6BTA5.9
O.25(冷)
O.51(冷)
依维柯8140.27S
0.50士0.05(冷)
对采用液压挺柱的发动机,由于挺柱的长度能自动变化,以随时补偿气门的热膨胀量,故不需要预留气门间隙,如奥迪、上海别克、广州本田雅阁和桑塔纳等轿车的发动机。
不同型号的发动机,气门间隙的部位和大小不同。
采用液压挺柱的配气机构不需要预留气门间隙,故不需要调整气门间隙。
二、配气机构的拆装
以丰田8A发动机双顶置凸轮轴配气机构为例
配气机构拆卸
1.凸轮轴的拆卸
1)将发动机放在旋转台架上。
2)各缸高压线,拆卸汽缸盖罩
3)拆卸正时齿形带防护罩。
4)转动曲轴使凸轮轴正时齿形带轮位于第一缸上止点标记。
凸轮轴正时齿形带轮上的标记必须对准,如图4-16所示。
5)转动曲轴到第一缸上止点标记。
6)松开半自动张紧轮,从凸轮轴正时齿形带轮上拆下正时齿形带。
如图4-17所示
8)拆下凸轮轴正时齿形带轮。
图4-16第一缸上止点位置正时齿形带轮标记9)从凸轮轴上取下半圆键。
10)先拆下排气凸轮轴轴第1、3、5号轴承盖,然后对角交替松开第2、4号轴承盖。
然后用相同的方法拆下进气凸轮轴的轴承盖。
如图4-18
图4-17松开半自动张紧轮图4-18先拆下凸轮轴承盖
11)取下凸轮轴。
2.拆下液力挺柱
按拆卸配气机构的顺序拆下液力挺柱,将其顺序放置不可互换,且使工作面向下。
3、拆下气门组件
1)用气门弹簧拆卸钳,压紧气门弹簧。
如图3.8
2)取出气门锁片
3)移开气门弹簧拆卸钳,取下气门弹簧座和气门弹簧
4)取出气门,并做好记号。
按顺序排好
图4-19气门组拆卸
配气机构安装
1.安装气门
按照与拆卸相反的顺序安装气门,但应注意以下事项。
1)在安装气门之前,更换气门油封需要在气门杆部涂上一层机油。
2)安装气门时,要注意气门的记号,各缸的气门不可互换。
3)按顺序装回气门,气门弹簧,气门弹簧座。
4)用气门弹簧拆卸钳,压紧气门弹簧,装上气门锁片。
4.液力挺柱的安装,液力挺柱必须整套更换,不能进行调整或维修。
2.凸轮轴的安装
安装凸轮轴前应更换凸轮轴油封。
安装凸轮轴时,第一缸的凸轮必须朝上,安装轴承盖时要保证孔的上下部分对准。
1)润滑凸轮轴轴承表面。
2)按照凸轮轴上的正时记号对号正时
3)交替对角拧紧2、4号排气凸轮轴轴承盖螺栓,拧紧力矩为20N·
m。
然后用同样的方法拧紧5、1、3号轴承盖螺栓,拧紧力矩为20N·
见图3.7
4)用3)相同的方法安装好进气凸轮轴轴承盖螺栓
5)安装好正时皮带,并拧紧涨紧轮。
6)安装正时齿轮罩
7)安装气门室罩盖。
安装好凸轮轴后,发动机在约30min之内不得启动,以便液力挺柱的补偿元件进入状态,否则气门将敲击活塞。
计划制定:
根据上述所讲方法,列出配气机构拆装的工作计划
序号
工作步骤
工具、辅具
注意事项
执行计划:
实践准备:
1、场地准备:
相应发动机台架10台
2、工具准备:
成套工具10套,气门拆装工具5套、扭力扳手5套。
3、资料准备:
发动机维修手册、笔记本
注意事项:
(1)注意工具的正确使用。
(2)按装配工艺要求拆装,注意顺序。
(3)凸轮轴转动时,曲轴不可位于上止点。
(4)装配时应清洗零件,并吹干。
检查:
2、气门间隙的检查与调整
调整气门间隙的方法有:
逐缸调整法和两次调整两种方法。
(1)逐缸调整法
活塞位于压缩上止点时,调整一缸的进、排气门间隙。
然后摇转曲轴,按点火顺序使下一缸的活塞位于压缩上止点时,再调整这一缸的进、排气门间隙,依次类推,逐缸调整完毕。
(2)两次调整法
两次调整法又称“双排不进”法。
“双排不进”由多缸发动机工作循环表和配气相位的气门重叠现象而推导出,它是确定两次调整法可调整气门的依据。
其中“双”是指该缸进、排气门间隙均可调整,“排”是指该缸仅排气门间隙可调整,“不”是指该缸的进、排气门间隙都不可调整,“进”是指该缸仅进气门间隙可调整。
用两次调整法调整多缸发动机的气门间隙,具有简便、迅速和准确等特点。
两次调整法调整气门间隙的方法是:
第一次,将一缸活塞位于压缩上止点,按双、排、不、进和发动机工作次序确定可调整的气门间隙,并调整可调整的气门间隙。
第二次,摇转曲轴一圈,可调整第一次没有调整过的气门间隙。
几种工作顺序不同的发动机可调气门的排列如表4-2
表4-2用两次调整法确定可调的气门
调整气门间隙的操作:
如图4-20所示。
先旋松锁紧螺母,用厚度符合规定间隙的塞尺插入气门杆端面与摇臂之间,同时旋转调整螺钉,直至拉动塞尺感到稍有阻力后用锁紧螺母锁紧调整螺钉。
调整完毕后,应再用塞尺复查一次。
图4-20调整气门间隙
工作页
一、填空题
1.凸轮轴主要由_凸轮_和_轴颈两部分组成。
凸轮轴由曲轴驱动,其传动型式有齿轮传动、传动、链条传动传动和传动三种类型。
2.挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。
3.调整气门间隙的方法有逐缸调整法和二次调整法两种。
二、判断题(对的打“√”,错的打“×
”)
1.采用液力挺柱,就可以实现零气门间隙。
(√)
2.在拆卸摇臂轴时,全部摇臂轴支座的固定螺栓可一次性拧松。
(×
)
3.挺柱在工作时既有上下运动,又有旋转运动。
(√)
三、选择题
1.下列零件不属于气门传动组的是(B)。
A挺柱B气门弹簧C摇臂轴D凸轮轴
2.四冲程发动机一个工作循环中,曲轴旋转两周,而凸轮轴旋转
(2)周,每个汽缸进、排气(D)次。
A.一B.二C.三D.四
评价与分析
班级
姓名
学号
日期
年月日
评价要点
配分
得分
总评
1
说出配气机构功用与组成
5
A□(86-100)
B□(76-85)
C□(60-75)
D□(60以下)
2
说出气门组功用与组成
10
3
说出气门传动组组功用与组成
4
说出配气相位的定义
说出气门间隙的作用及调整方法
6
写出配气机构的拆装步骤
35
7
说出配气机构拆装注意事项及要点
8
能积极参与小组讨论,运用专业术语与他人交流
.
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