項目三配氣機構(gòu)

1、項目三項目三 配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)知識目標(biāo)：知識目標(biāo)：1.掌握配氣機構(gòu)的功用、組成、工作原理及結(jié)構(gòu)形式；2.熟悉可變配氣相位；能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：1.握配氣機構(gòu)異響故障的診斷；2.掌握氣門間隙的調(diào)整方法。 配氣機構(gòu)是控制發(fā)動機進氣和排氣的裝置，它應(yīng)能保證發(fā)動機進氣充分、排氣（廢氣）干凈，對現(xiàn)代汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速的提高、性能的改善有著重要意義?，F(xiàn)代轎車發(fā)動機多采用多氣門、凸輪軸上置、齒形帶傳動式結(jié)構(gòu)。一些高性能轎車發(fā)動機采用可變配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)，它能根據(jù)發(fā)動機的運行狀況而改變發(fā)動機的配氣相位和氣門升程，使發(fā)動機在所有工作轉(zhuǎn)速下都能獲得較佳的配氣相位和氣門升程，從而提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性

2、。 本模塊主要介紹配氣機構(gòu)的類型、組成、工作原理、配氣相位、常見故障的診斷等內(nèi)容。一、配氣機構(gòu)的作用和組成一、配氣機構(gòu)的作用和組成 （一）配氣機構(gòu)的作用（一）配氣機構(gòu)的作用 配氣機構(gòu)是控制發(fā)動機進氣和排氣的裝置。其作用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求，定時開啟和關(guān)閉進、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機）或空氣（柴油機）準(zhǔn)時進入氣缸，廢氣得以及時排出氣缸。 進入氣缸內(nèi)的新鮮可燃混合氣或空氣（也稱進氣量）對發(fā)動機性能的影響很大。進氣量越多，發(fā)動機的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機構(gòu)首先要保證進氣充分，進氣量盡可能多。同時，廢氣要排除干凈，因為氣缸內(nèi)殘留的廢氣越多，進氣量將會越少。其次，配

3、氣機構(gòu)的運動件應(yīng)該具有較小的質(zhì)量和較大的剛度，以使配氣機構(gòu)具有良好的動力特性。 （二）配氣機構(gòu)的組成（二）配氣機構(gòu)的組成 發(fā)動機配氣機構(gòu)基本可分成兩部分：氣門組和氣門傳動組。 氣門組用來封閉進、排氣道，主要零件包括氣門、氣門座、氣門彈簧和氣門導(dǎo)管等。氣門組的組成與配氣機構(gòu)的形式基本無關(guān)，但結(jié)構(gòu)大致相同。 氣門傳動組是從正時齒輪開始至推動氣門動作的所有零件，作用是使氣門定時開啟和關(guān)閉，它的組成視配氣機構(gòu)的形式不同而異，主要零件包括正時齒輪(正時鏈輪和鏈條或正時帶輪和正時帶)、凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂軸和搖臂等。 發(fā)動機工作時，曲軸通過正時齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過挺桿和推桿

4、推動搖臂繞搖臂軸擺轉(zhuǎn)，搖臂的另一端便向下推開氣門，并使氣門彈簧進一步壓縮。 當(dāng)凸輪的頂點轉(zhuǎn)過挺桿后，氣門在氣門彈簧的彈力作用下，開度開始逐漸減小，直至最后關(guān)閉。二、二、 配氣機構(gòu)的分類和工作原理配氣機構(gòu)的分類和工作原理 （一）配氣機構(gòu)的分類（一）配氣機構(gòu)的分類 發(fā)動機配氣機構(gòu)形式多種多樣，其主要區(qū)別是氣門布置形式和數(shù)量、凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式。 1.按氣門布置形式分類 按氣門布置形式分類可分為側(cè)置氣門和頂置氣門，其中頂置氣門應(yīng)用最廣泛，側(cè)置氣門已被淘汰。以下配氣機構(gòu)如果不特別說明，則都為頂置氣門式。 一般發(fā)動機都采用每缸兩氣門，即一個進氣門和一個排氣門的結(jié)構(gòu)。為了進一步提高氣缸的換氣性能，許

5、多中、高級新型轎車的發(fā)動機上普遍采用每缸多氣門結(jié)構(gòu)，如三氣門、四氣門以及五氣門等，其中以四氣門為多見。如圖3-1所示為奧迪V8發(fā)動機每缸五氣門(三個進氣門、兩個排氣門)結(jié)構(gòu)。圖圖3-1 3-1 奧迪車五氣門示意圖奧迪車五氣門示意圖 氣門數(shù)目的增加，使發(fā)動機的進、排氣通道的斷面面積大大增加，提高充氣效率，改善了發(fā)動機的動力性能。 2.按凸輪軸的傳動方式分類 配氣機構(gòu)按凸輪軸的傳動方式分有齒輪傳動式、鏈條傳動式和齒形帶傳動式，如圖3-2所示。 由于四沖程發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)2圈，而各缸只進、排氣1次，即凸輪軸只需轉(zhuǎn)1圈，所以曲軸與凸輪軸的傳動比為21。 （a）齒輪傳動式）齒輪傳動式

6、（b）鏈條傳動式）鏈條傳動式 （c）齒形帶傳動式）齒形帶傳動式圖圖3-23-2凸輪軸的傳動方式凸輪軸的傳動方式 （1）齒輪傳動式 凸輪軸下置式、中置式配氣機構(gòu)大多采用圓柱形正時齒輪傳動。一般從曲軸到凸輪軸的傳動只需一對正時齒輪，如圖3-2（a）所示，多用于汽油機，如CA6102、EQ6100-1型汽油機。采用這種傳動，若齒輪直徑過大，可在中間加裝一個惰輪，如圖3-3所示，柴油機多采用這種結(jié)構(gòu)，如CA6110、YC6105、QC 6120型柴油機。 凸輪軸正時齒輪大，曲軸正時齒輪小，通常采用斜齒，以保證傳動平穩(wěn)。安裝時，齒輪上的正時記號必須對準(zhǔn)，確保配氣正時。圖圖3-33-3加中間惰輪的齒輪傳動

7、（柴油機用）加中間惰輪的齒輪傳動（柴油機用）、正時記號、正時記號 （2）鏈條傳動式 凸輪軸上置式配氣機構(gòu)的凸輪軸離曲軸較遠，采用鏈條傳動或齒形帶傳動。 采用鏈條傳動時，在曲軸和凸輪軸上裝有鏈輪，曲軸通過鏈條驅(qū)動凸輪軸，在鏈條側(cè)面有張緊機構(gòu)和鏈條導(dǎo)板，利用張緊機構(gòu)調(diào)整鏈條張力，如圖3-2（b）所示。其特點是工作可靠，使用壽命長，但工作噪聲大，潤滑、維修較麻煩。 （3）齒形帶傳動式 從20世紀(jì)80年代初開始，齒形帶傳動逐漸得到廣泛使用。與鏈條傳動相似，采用齒形帶傳動時，曲軸上的齒形帶輪通過齒形帶驅(qū)動凸輪軸上的齒形帶輪，并用張緊輪調(diào)整齒形帶張力，如圖3-2（c）所示。齒形帶由纖維和橡膠制成，一面具有

8、齒形，另一面是平面。齒形帶傳動噪聲小，不需要潤滑。齒形帶要求汽車每行駛1104檢查一次，以確保工作可靠。上海別克、奧迪、桑塔納等轎車均采用這種傳動。安裝時和齒輪傳動式一樣，在主動輪和被動輪上都有正時記號，必須按要求對準(zhǔn)正時記號，以確保配氣正時。 3.按凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式分類 （1）凸輪軸下置式：大多數(shù)載貨汽車和大中型客車發(fā)動機都采用這種結(jié)構(gòu)形式，如圖3-4所示。氣門組由氣門、氣門導(dǎo)管。氣門彈簧、氣門彈簧座和氣門鎖片等組成。氣門傳動組由凸輪軸、凸輪軸正時齒輪、挺柱、推桿、搖臂和搖臂軸等組成。其結(jié)構(gòu)特點是凸輪軸平行布置在曲軸一側(cè)，位于氣門組下方，配氣機構(gòu)的工作通過曲軸和凸輪軸之間的一對正時齒

9、輪將曲軸的動力傳給凸輪軸來帶動。圖圖3-4 3-4 凸輪軸下置式配氣機構(gòu)凸輪軸下置式配氣機構(gòu) 凸輪軸下置式配氣機構(gòu)的工作情況如圖3-5所示。發(fā)動機工作時，曲軸通過正時齒輪帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸上凸輪的凸起部分向上運動時，依次頂起氣門挺柱、推桿和調(diào)整螺釘，使搖臂繞其軸擺轉(zhuǎn)，搖臂的另一端便向下推動氣門，氣道被逐步打開，同時使氣門彈簧受到壓縮。當(dāng)凸輪的凸尖上升到最高位置時，氣門開度最大，如圖3-5（a）所示。當(dāng)凸輪的凸尖離開挺柱以后，在氣門彈簧彈力的作用下，氣門開度逐漸減小，待氣門及其傳動件恢復(fù)原位后，氣門關(guān)閉，如圖3-5（b）所示。 發(fā)動機在壓縮和做功行程中，氣門在其彈簧張力的作用下嚴(yán)密關(guān)閉，使

10、氣缸密封。(a)氣門開啟氣門開啟 (b)氣門關(guān)閉氣門關(guān)閉圖圖3-53-5凸輪軸下置式配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作簡圖凸輪軸下置式配氣機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作簡圖 （2）凸輪軸中置式：一些速度較高的柴油機將凸輪軸位置抬高到缸體上部，如圖3-6所示。圖圖3-6 3-6 凸輪軸中置式配氣機構(gòu)凸輪軸中置式配氣機構(gòu) 配氣機構(gòu)工作原理如圖3-7所示。發(fā)動機工作時，正時齒輪帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動機需要進行換氣行程時，凸輪凸起部分通過挺柱、推桿以及高速螺釘推動搖臂擺轉(zhuǎn)，使得搖臂的另一端向下推開氣門，并壓縮氣門彈簧。凸輪凸起部分的頂點轉(zhuǎn)過挺柱后，凸輪對挺柱的推力減小，氣門在彈簧張力下逐漸關(guān)閉，凸輪凸起部分離開挺柱時，氣門完全關(guān)

11、閉，換氣行程結(jié)束，壓縮和做功行程開始。氣門在彈簧張力作用下嚴(yán)密關(guān)閉，使氣缸密閉。 （a)a)氣門關(guān)閉氣門關(guān)閉 （b)b)氣門打開氣門打開 （c)c)氣門關(guān)閉氣門關(guān)閉 圖圖3-7 3-7 配氣機構(gòu)工作原理配氣機構(gòu)工作原理 （3）凸輪軸上置式：現(xiàn)代轎車使用的高速發(fā)動機大多采用這種結(jié)構(gòu)形式，如圖3-8所示。凸輪軸仍與曲軸平行布置，但位于氣門組上方，凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動氣門開啟和關(guān)閉，省去了推桿，使往復(fù)運動質(zhì)量大大減小，但此種布置使凸輪軸距離曲軸較遠，因此，不方便使用齒輪傳動，現(xiàn)多采用同步齒形膠帶傳動，這種結(jié)構(gòu)形式的氣門傳動組主要由凸輪軸、同步齒形膠帶、挺柱、搖臂及搖臂軸等組成。圖圖3-8 3-8

12、 凸輪軸上置式配氣機構(gòu)凸輪軸上置式配氣機構(gòu) 凸輪軸上置式配氣機構(gòu)有單上置和雙上置之分。 單上置凸輪軸式配氣機構(gòu)。單上置凸輪軸式配氣機構(gòu)在缸蓋上布置1根凸輪軸驅(qū)動進、排氣門。通過挺柱驅(qū)動的稱直接驅(qū)動式（見圖3-9），通過搖臂驅(qū)動的稱搖臂驅(qū)動式，如圖3-10所示。 圖圖3-93-9凸輪軸直接驅(qū)動氣門凸輪軸直接驅(qū)動氣門 圖圖3-103-10搖臂驅(qū)動搖臂驅(qū)動 雙上置凸輪軸式配氣機構(gòu)。雙上置凸輪軸式配氣機構(gòu)是在氣缸蓋上布置2根凸輪軸，一根驅(qū)動進氣門，一根驅(qū)動排氣門，如圖3-11、圖3-12所示。這種結(jié)構(gòu)有利于多氣門的布置。圖圖3-11 3-11 氣門雙上置式凸輪軸配氣機構(gòu)氣門雙上置式凸輪軸配氣機構(gòu) 圖圖

13、3-12 3-12 氣門雙上置式凸輪軸配氣機構(gòu)氣門雙上置式凸輪軸配氣機構(gòu) 由上述工作過程可知：傳動組的運轉(zhuǎn)使氣門開啟，氣門彈簧釋放張力使氣門關(guān)閉；凸輪的輪廓曲線則決定了氣門的開閉時刻與規(guī)律。每次打開氣門時搖臂壓縮氣門彈簧，為關(guān)閉氣門積蓄能量。 （二）配氣相位（二）配氣相位 新鮮空氣或可燃混合氣被吸入氣缸愈多，則發(fā)動機可能發(fā)出的功率愈大。新鮮空氣或可燃混合氣充滿氣缸的程度，用充氣效率表示。充氣效率越高，表明進入氣缸的新氣越多，可燃混合氣燃燒時可能放出的熱量也就越大，發(fā)動機的功率越大。 發(fā)動機在換氣行程中，若能夠做到排氣徹底、進氣充分，則可以提高充氣系數(shù)，增大發(fā)動機輸出的功率。四沖程發(fā)動機的每一個

14、工作行程曲軸要旋轉(zhuǎn)180。由于現(xiàn)代發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高，一個行程經(jīng)歷的時間是很短的。如上海桑塔納的四沖程發(fā)動機，在最大功率時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到5600rmin，一個行程的時間只有O.0054s。在如此短的進氣和排氣行程中，很難達到進氣充分，排氣徹底。為改善換氣行程，提高發(fā)動機性能，實際發(fā)動機的氣門開啟和關(guān)閉并不在上、下止點，而是適當(dāng)提前或滯后，即氣門開啟過程都大于180曲軸轉(zhuǎn)角。用曲軸轉(zhuǎn)角表示氣門開啟與關(guān)閉時刻和開啟的持續(xù)時間，稱為配氣相位，如圖3-13所示。 圖圖3-13 3-13 配氣相位圖配氣相位圖 1.進氣提前角 在排氣行程接近完成時，活塞到達上止點之前,進氣門便開始開啟。從進氣門開始開啟到上

15、止點所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進氣提前角，用表示。一般值為1030。進氣門早開，使得活塞到達上止點開始向下移動時，進氣門已有一定開度，所以可較快地獲得較大的進氣通道截面，減少進氣阻力。 2.進氣遲閉角 在進氣行程到達下止點時，進氣門并未關(guān)閉，而是在活塞上行一段距離后才關(guān)閉。從活塞位于下止點至進氣門完全關(guān)閉時對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為進氣遲閉角，用表示。一般值為4080。活塞在到達下止點時，氣缸內(nèi)的壓力仍低于大氣壓力，且氣流還有相當(dāng)大的慣性，適當(dāng)延遲關(guān)閉進氣門，可利用壓力差和氣流慣性繼續(xù)進氣。進氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角，即進氣持續(xù)角為+180+，約為230290。 進氣門早開和遲關(guān)的目的 進氣門早開，則活

16、塞到達上止點開始向下止點運動時，進氣門已有一定開度，使新鮮氣體順利進入氣缸。進氣門遲關(guān)可充分利用氣流的慣性和缸內(nèi)外的壓力差繼續(xù)進氣，加上進氣門早開和遲關(guān)增加了進氣時間?？梢姡M氣門早開、遲關(guān)能增加氣缸的充氣量。 3.排氣提前角 在做功行程的后期，活塞到達下止點前，排氣門便開始開啟。從排氣門開始開啟到活塞到達下止點時所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣提前角，用表示。一般值為4080。做功行程接近結(jié)束時，氣缸內(nèi)的壓力約為0.3O.5MPa，做功作用已經(jīng)不大，此時提前打開排氣門，高溫廢氣迅速排出，減小活塞上行排氣時的阻力，減少排氣時的功率損失。高溫廢氣提早迅速排出，還可防止發(fā)動機過熱。 4.排氣遲閉角 排氣門

17、是在活塞到達上止點后，又開始下行一段距離后才關(guān)閉的。從活塞位于上止點到排氣門完全關(guān)閉時所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為排氣遲閉角，用表示。一般咖數(shù)值為1030?；钊竭_上止點時，氣缸內(nèi)的壓力仍高于大氣壓，由于氣流有一定的慣性，排氣門適當(dāng)延遲關(guān)閉可使廢氣排得更干凈。排氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角，即排氣持續(xù)角為+180+，約為230290。 排氣門早開，使廢氣能利用自身壓力迅速、自由地排出氣缸，減小排氣行程活塞上行的阻力，可縮短廢氣在氣缸內(nèi)的停留時間，防止發(fā)動機過熱。排氣門遲關(guān)，可利用廢氣壓力和廢氣流的慣性繼續(xù)排氣，加上排氣門早開和遲關(guān)延長了排氣時間。所以，排氣門早開、遲關(guān)可以使氣缸內(nèi)的廢氣排除得更為干凈。

18、 5.氣門疊開與氣門疊開角 由于進氣門早開和排氣門晚關(guān)，在活塞位于排氣上止點附近，出現(xiàn)一段進、排氣門同時開啟的現(xiàn)象，稱為氣門疊開。同時開啟的角度，即進氣門提前角與排氣門遲后角之和稱為氣門重疊角。氣門疊開時氣門的開度很小，且新鮮氣流和廢氣流有各自的慣性，在短時間內(nèi)不會改變流向，適當(dāng)?shù)寞B開角，不會出現(xiàn)廢氣倒流進氣道和新鮮氣體隨廢氣排出的現(xiàn)象。相反，進入氣缸內(nèi)部的新鮮氣體可增加氣缸內(nèi)的氣體壓力，有利于廢氣的排出。 進氣提前角大或排氣遲后角大使重疊角(+)增大時，將導(dǎo)致廢氣倒流、新鮮氣體隨廢氣排出的現(xiàn)象，對汽油機則直接造成燃料的浪費。相反，若氣門重疊角過小，則使得進氣阻力增大或“浪費”廢氣氣流慣性。

19、對發(fā)動機性能影響最大的是進氣遲閉角。過小，進氣門關(guān)閉過早影響進氣量；過大，進氣門關(guān)閉過晚，進入氣缸內(nèi)的氣體重新又壓回到進氣道內(nèi)，影響發(fā)動機的進氣量。 排氣提前角大，高溫高壓氣體過早排出氣缸，造成發(fā)動機功率下降，油耗增大，排氣管產(chǎn)生放炮等現(xiàn)象。但排氣提前角過小，則排氣阻力增大，增加發(fā)動機功率消耗，還可能造成發(fā)動機過熱。實際中，氣門究竟何時打開，又何時關(guān)閉最為合適?合理的配氣相位是根據(jù)發(fā)動機結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)速等因素通過反復(fù)試驗確定的，由凸輪的形狀及配氣機構(gòu)保證。 需要指出的是，傳統(tǒng)發(fā)動機的配氣相位，只有當(dāng)發(fā)動機在某一特定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時才是最合適的。隨著電子控制技術(shù)在汽車發(fā)動機的推廣應(yīng)用，配氣相位隨轉(zhuǎn)速、

20、負(fù)荷變化而自動調(diào)整的可變配氣發(fā)動機，也越來越普遍，如豐田的VVT-i、本田的VTEC、奔馳公司的VALVETRONIC裝置等。 由上面的分析可知，配氣相位包括、 、180 、180等角度，是一個很具體的概念。最有利的配氣相位是由制造廠家通過反復(fù)試驗來確定的。部分發(fā)動機的配氣相位見表3-1。型號進氣門排氣門氣門重疊角開啟提前角關(guān)閉延遲角持續(xù)角180+開啟提前角關(guān)閉延遲角持續(xù)角180+AJR上止點后1.237521625408 上止點前455216.250上海大眾帕薩特B5上止點后93620738上止點前82101462Q5179310834731098CA61101545240451524030

21、6BTA5.91030220581024820表表3-13-1部分發(fā)動機的配氣相位部分發(fā)動機的配氣相位 6.氣門間隙 （1）氣門間隙的含義 發(fā)動機工作時，氣門將因溫度升高而膨脹，如果氣門及其傳動件之間在冷態(tài)時無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)時氣門及其傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動機在壓縮和做功行程中漏氣，而使功率下降，嚴(yán)重時甚至不易起動。為了消除這種現(xiàn)象，通常在發(fā)動機冷態(tài)裝配（氣門完全關(guān)閉）時，在氣門與其傳動機構(gòu)中留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以補償氣門受熱后的膨脹量，這一間隙通常稱為氣門間隙。如圖3-14所示。圖圖3-143-14氣門間隙氣門間隙 凸輪軸下置式配氣機構(gòu)的氣門間隙是指氣門桿端與搖臂

22、之間的間隙，它用搖臂上的調(diào)整螺釘進行調(diào)整。 凸輪軸上置式配氣機構(gòu)的氣門間隙的檢查和調(diào)整部位隨氣門的驅(qū)動方式不同而異，對搖臂驅(qū)動式，氣門間隙是指凸輪基圓與搖臂之間的間隙（如夏利TJ376Q型發(fā)動機）或調(diào)整螺釘與氣門桿端之間的間隙（如富康TU32K、462Q型發(fā)動機），它用搖臂上的調(diào)整螺釘進行調(diào)整；對直接驅(qū)動式，氣門間隙是指凸輪與挺柱之間的間隙，它用裝在挺柱頭部凹槽內(nèi)的墊片來調(diào)整。氣門間隙的大小由發(fā)動機制造廠根據(jù)試驗確定。一般在冷態(tài)時，進氣門間隙為0.25-0.35mm，排氣門間隙為0.30-0.35mm。在使用和維修中，必須將氣門間隙調(diào)整到合乎標(biāo)準(zhǔn)值范圍。對采用液壓挺柱的發(fā)動機，由于挺柱的長度能

23、自動變化，以隨時補償氣門的熱膨脹量，故不需要預(yù)留氣門間隙，如奧迪、上海別克、廣州本田雅閣和桑塔納等轎車的發(fā)動機。采用液壓挺柱的。 對采用液壓挺柱的發(fā)動機，由于挺柱的長度能自動變化，以隨時補償氣門的熱膨脹量，故不需要預(yù)留氣門間隙，如奧迪、上海別克、廣州本田雅閣和桑塔納等轎車的發(fā)動機。采用液壓挺柱的。 （2）氣門間隙過大、過小的危害氣門間隙的大小，對發(fā)動機的工作和性能影響很大。如果氣門間隙過小，發(fā)動機在熱態(tài)下可能因氣門關(guān)閉不嚴(yán)而發(fā)生漏氣，導(dǎo)致功率下降，甚至氣門燒壞；如果氣門間隙過大，則使傳動零件之間以及氣門和氣門座之間產(chǎn)生撞擊響聲，并加速磨損，同時也會使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸的充氣以及排氣情

24、況變壞。 （3）氣門間隙的調(diào)整氣門間隙的調(diào)整是發(fā)動機維修中必須進行的一項作業(yè)。其調(diào)整方法有逐缸調(diào)整法和兩次調(diào)整法（也稱快速調(diào)整法）2種。調(diào)整時，挺柱（或搖臂）必須落在凸輪的基圓上，在其他情況下調(diào)整出來的氣門間隙是不正確的。 逐缸調(diào)整法逐缸調(diào)整氣門間隙的要領(lǐng)是（以凸輪軸下置式配氣機構(gòu)為例）： a.使第一缸活塞處于壓縮行程的上止點位置。 b.調(diào)整第一缸的進、排氣門間隙。先松開調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母，一邊用螺絲刀轉(zhuǎn)動調(diào)整螺釘，一邊將厚薄規(guī)插入氣門桿與搖臂之間（厚薄規(guī)的厚度與所調(diào)氣門的規(guī)定間隙值相同），一直調(diào)到能輕輕拔出厚薄規(guī)的程度后擰緊鎖緊螺母，以防發(fā)動機工作中因調(diào)整螺釘松動而改變氣門間隙。 c.其余各

25、缸氣門間隙的調(diào)整按以上方法進行。 兩次調(diào)整法 由于逐缸調(diào)整法的工作效率低，故在生產(chǎn)實踐中普遍采用兩遍調(diào)整法調(diào)整氣門間隙，即當(dāng)?shù)谝桓谆钊幱趬嚎s行程上止點時，調(diào)整所有氣門的半數(shù)，再搖轉(zhuǎn)曲軸一周（指四沖程發(fā)動機），便可調(diào)整其余的半數(shù)氣門。 如工作順序為1-3-4-2的直列四缸發(fā)動機，當(dāng)?shù)谝桓滋幱趬嚎s行程上止點時，能同時調(diào)整氣門間隙的氣門是：第一缸的進、排氣門，第二缸的進氣門，第三缸的排氣門；當(dāng)轉(zhuǎn)動曲軸一周，使第四缸處于壓縮行程上止點位置時，可以調(diào)整余下的半數(shù)氣門。對工作順序為1-5-3-6-2-4的直列六缸發(fā)動機，當(dāng)?shù)谝桓滋幱趬嚎s行程上止點時，能同時調(diào)整的氣門為：第一缸的進、排氣門，第二、四缸的進

26、氣門，第三、五缸的排氣門；當(dāng)轉(zhuǎn)動曲軸一周，使第六缸處于壓縮行程上止點時，余下的半數(shù)氣門即可調(diào)整。 兩次調(diào)整法調(diào)整氣門間隙的具體操作方法與逐缸調(diào)整法相同。一、氣門組的結(jié)構(gòu)一、氣門組的結(jié)構(gòu) （一）氣門組（一）氣門組 氣門組在配氣機構(gòu)中相當(dāng)于一個閥門，作用是準(zhǔn)時接通和切斷進排氣系統(tǒng)與氣缸之間的通道。氣門組一般由氣門、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座及鎖片（鎖銷）等組成，如圖3-15所示?；顒佣顒佣?氣門組的構(gòu)造與維修氣門組的構(gòu)造與維修圖圖3-15 3-15 氣門組結(jié)構(gòu)氣門組結(jié)構(gòu) 氣門組應(yīng)保證氣門能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸的密封，因此要求：氣門頭部與氣門座貼合嚴(yán)密；氣門導(dǎo)管與氣門桿的上下運動有良好的導(dǎo)向；氣門彈簧的

27、兩端面與氣門桿的中心線相垂直，以保證氣門頭在氣門座上不偏斜；氣門彈簧的彈力足以克服氣門及其傳動件的運動慣性力，使氣門能迅速開閉，并保證氣門緊壓在氣門座上。 氣門的作用是封閉進、排氣通道。氣門的工作條件十分惡劣，氣門頭部的工作溫度很高，進氣門可達570-670K(K為熱力學(xué)溫度，換算關(guān)系為：T/=T/K-273.15)；排氣門更高，可達1050-1200K；氣門頭部要承受氣體壓力、氣門彈簧力及傳動組零件慣性力的作用；氣門冷卻和潤滑條件差；還要接觸氣缸內(nèi)燃燒生成物中的腐蝕介質(zhì)。因此，要求氣門必須具有足夠的強度、剛度、耐熱、耐腐蝕和耐磨能力。但是由于進、排氣門的工作條件有所不同，因此使用的材料也有所

28、區(qū)別。進氣門的材料一般采用合金鋼(如鉻鋼或鎳鉻鋼等)，排氣門由于熱負(fù)荷大，一般采用耐熱合金鋼(硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼等)；有的排氣門為了降低成本，頭部采用耐熱鋼，而桿部用鉻鋼，然后將二者焊在一起。 1.氣門的結(jié)構(gòu) 氣門由頭部和桿部兩部分組成，如圖3-16（a）所示，氣門頭部與氣門座配合實現(xiàn)密封氣缸的進、排氣通道的作用，氣門桿部則主要為氣門的運動導(dǎo)向。（a)氣門的結(jié)構(gòu) （b)氣門頭部形狀圖圖3-16 3-16 氣門結(jié)構(gòu)氣門結(jié)構(gòu) 氣門頭部由頂部和密封錐面組成。如圖3-16（b）所示為氣門頭部形狀。 （1）氣門頂部。平頂是大多數(shù)發(fā)動機采用的一種方式，它吸熱面積小，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，質(zhì)量小，進、排氣門均可

29、采用。 喇叭形頂與桿身的過渡部分具有流線型，氣體流動阻力小，且質(zhì)量輕，慣性小。但頂部受熱面積大，適合做進氣門，不宜做排氣門。 球面頂?shù)膹姸雀?，排氣阻力小，廢氣清除效果好，適合做排氣門。但球面頂形狀受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工也復(fù)雜。 （2）氣門密封錐面。氣門密封錐面是與桿身同心的圓錐面，用來與氣門座接觸，起到密封氣道的作用。采用密封錐面具有密封性和導(dǎo)熱性好；氣門落座時，有自定位作用；避免氣流拐彎過大而降低流速；能擠掉接觸面的沉淀物，起到自潔作用的特點。 氣門密封錐面與頂平面之間的夾角，稱為氣門錐角，如圖3-17所示。在氣門升程相同的情況下，減小氣門錐角小，可獲得較大的氣流通過截面，進氣阻力

30、較小。但氣門錐角過小，其頭部邊緣變薄，剛度降低，致使氣門頭部與氣門座的密封性和導(dǎo)熱性均變差。氣門錐一般有45、30兩種。排氣門溫度高，導(dǎo)熱要求也高，其錐角大多為45。錐形工作面的作用： 能提高密封性和導(dǎo)熱性。 氣門落座時，有自定位作用。 避免氣流拐彎過大而降低流速。 能擠掉接觸面的沉淀物，起自潔作用。 一般氣門錐角比氣門座或氣門座圈錐角稍小一些，其作用是使二者不以錐面的全寬接觸，這樣可增加密封錐面的接觸壓力，加速磨合，并能切斷和擠出二者之間的任何積垢或積炭，保持錐面良好密封性。圖圖3-17 3-17 氣門錐角氣門錐角 氣門頂邊緣與氣門密封錐面之間的厚度，一般為1-3mm，以防止在工作中受沖擊損

31、壞或被高溫氣體燒壞。為了減少進氣阻力，提高氣缸的充氣效率，多數(shù)發(fā)動機進氣門的頭部直徑比排氣門的大。為保證良好密合，裝配前應(yīng)將氣門頭與氣門座二者的密封錐面互相研磨。研磨好的零件不能互換。 排氣門熱負(fù)荷特別高，為了改善其導(dǎo)熱性能，有些如捷達EA113五氣門發(fā)動機的排氣門，采用了充鈉技術(shù)，如圖3-18所示。其原理是：鈉在約為1243K時變?yōu)橐簯B(tài)，液態(tài)鈉具有良好的熱傳導(dǎo)能力，利用液態(tài)鈉的來回運動，熱量迅速地從氣門頭部傳到根部。排氣門的這種內(nèi)部冷卻方式既提高了氣門的使用壽命，又降低了混合氣自燃的危險。圖圖3-18 3-18 充鈉排氣門充鈉排氣門 2.氣門桿 氣門桿與氣門導(dǎo)管配合，為氣門開啟與關(guān)閉過程中的

32、上下運動導(dǎo)向。氣門桿為圓柱形，發(fā)動機工作時，氣門桿在氣門導(dǎo)管中不斷上下往復(fù)運動，而且潤滑條件極為惡劣。因此，要求氣門桿與氣門導(dǎo)管有一定的配合精度和耐磨性，氣門桿表面都經(jīng)過熱處理和磨光，氣門桿與頭部之間的過渡應(yīng)盡量圓滑，不但可以減小應(yīng)力集中，還可以減少氣流阻力。 3.每缸氣門數(shù) 一般發(fā)動機每個氣缸有兩個氣門，即一個進氣門和一個排氣門。進氣門頭部直徑比排氣門大1530，目的是增大進氣門通過斷面面積，減小進氣阻力，增加進氣量。凡是進氣門和排氣門數(shù)量相同時，進氣門頭部直徑總比排氣門大。每缸兩氣門的發(fā)動機又稱兩氣門發(fā)動機。現(xiàn)代高性能汽車發(fā)動機普遍采用每缸三、四、五個氣門，其中尤以四氣門發(fā)動機為數(shù)最多。

33、圖圖3-19 3-19 每缸氣門數(shù)的類型每缸氣門數(shù)的類型 四氣門發(fā)動機每缸兩個進氣門，兩個排氣門。其突出的優(yōu)點是氣門通過斷面積大，進、排氣充分，進氣量增加，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和功率提高。其次是每缸四個氣門，每個氣門的頭部直徑較小，每個氣門的質(zhì)量減輕，運動慣性力減小，有利于提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速。最后，四氣門發(fā)動機多采用篷形燃燒室，火花塞布置在燃燒室中央，有利于燃燒。圖圖3-20 3-20 四氣門發(fā)動機四氣門發(fā)動機 4.氣門座與氣門座圈 氣缸蓋上與氣門錐面相貼合的部位稱氣門座。氣門座的溫度很高，又承受頻率極高的沖擊載荷，容易磨損。因此，鋁氣缸蓋和大多數(shù)鑄鐵氣缸蓋均鑲嵌由合金鑄鐵或粉末冶金或奧氏體鋼制成的氣門座

34、圈。在氣缸蓋上鑲嵌氣門座圈可以延長氣缸蓋的使用壽命。也有一些鑄鐵氣缸蓋不鑲氣門座圈，直接在氣缸蓋上加工出氣門座。圖圖3-21 3-21 氣門座圈氣門座圈 5.氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管的功用是對氣門的運動導(dǎo)向，保證氣門作直線往復(fù)運動，使氣門與氣門座或氣門座圈能正確貼合。此外，還將氣門桿接受的熱量部分地傳給氣缸蓋。氣門導(dǎo)管的工作溫度較高，而且潤滑條件較差，靠配氣機構(gòu)工作時飛濺起來的機油來潤滑氣門桿和氣門導(dǎo)管孔。氣門導(dǎo)管由灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金制造。在以一定的過盈將氣門導(dǎo)管壓入氣缸蓋上的氣門導(dǎo)管座孔之后，再精鉸氣門導(dǎo)管孔，以保證氣門導(dǎo)管與氣門桿的正確配合間隙。圖圖3-22 3-22 氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)

35、管 6.氣門彈簧 氣門彈簧的功用是保證氣門關(guān)閉時能緊密地與氣門座或氣門座圈貼合，并克服在氣門開啟時配氣機構(gòu)產(chǎn)生的慣性力，使傳動件始終受凸輪控制而不相互脫離。 氣門彈簧一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧。當(dāng)氣門彈簧的工作頻率與其固有的振動頻率相等或為整數(shù)倍時，氣門彈簧就會發(fā)生共振。共振時將使配氣定時遭到破壞，使氣門發(fā)生反跳和沖擊，甚至使彈簧折斷。為防止共振的發(fā)生，可采取下列結(jié)構(gòu)措施： （1）采用雙氣門彈簧 在柴油機和高性能汽油機上廣泛采用每個氣門安裝兩個直徑不同，旋向相反的內(nèi)、外彈簧。由于兩個彈簧的固有頻率不同，當(dāng)一個彈簧發(fā)生共振時，另一個彈簧能起到阻尼減振作用。采用雙氣門彈簧可以減小氣門彈簧的高度，而

36、且當(dāng)一個彈簧折斷時，另一個彈簧仍可維持氣門工作。彈簧旋向相反，可以防止折斷的彈簧圈卡入另一個彈簧圈內(nèi)使其不能工作或損壞。 （2）采用變螺距氣門彈簧 某些高性能汽油機采用變螺距單氣門彈簧。變螺距彈簧的固有頻率不是定值，從而可以避開共振。 （3）采用錐形氣門彈簧 錐形氣門彈簧的剛度和固有振動頻率沿彈簧軸線方向是變化的，因此可以消除發(fā)生共振的可能性。圖圖3-23 3-23 氣門彈簧氣門彈簧 7.氣門旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu) 當(dāng)氣門工作時，如能產(chǎn)生緩慢的旋轉(zhuǎn)運動，可使氣門頭部周向溫度分布比較均勻，從而減小氣門頭部的熱變形。同時，氣門旋轉(zhuǎn)時，在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，能夠清除錐面上的沉積物。圖圖3-24 3-24

37、氣門旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)氣門旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)二、氣門組常見故障二、氣門組常見故障 （一）氣門開閉不正時（一）氣門開閉不正時 當(dāng)氣門開閉不正時，會出現(xiàn)發(fā)動機功率下降、化油器回火現(xiàn)象。若進氣門開啟過早，因進氣管內(nèi)壓力較低，廢氣會倒流入進氣管，導(dǎo)致化油器回火并使進氣不足。若關(guān)閉過早時，造成進氣不充分而使發(fā)動機功率下降。若進氣門遲開啟，會因進氣晚而影響進氣量。進氣門遲關(guān)同樣會將部分可燃氣排出，使充氣不足，導(dǎo)致發(fā)動機功率下降。排氣門遲開啟，會使排氣不暢，氣缸內(nèi)遺留廢氣加多，并對活塞阻力加大，引起發(fā)動機功率下降。 1.故障原因 （1）氣門間隙不當(dāng)。氣門間隙過大時，會使氣門遲開早閉；氣門間隙過小時，會使氣門早開遲閉。 （2）磨

38、損。凸輪磨損后會使氣門升程減小正時齒輪輪齒或齒形帶齒磨損 使嚙合間隙加大。 （3）氣門推桿彎曲，使氣門遲開早閉。 （4）凸輪軸質(zhì)量差會在使用中出現(xiàn)扭曲變形，導(dǎo)致凸輪之間的夾角發(fā)生變化。 （5）安裝不當(dāng)。一對正時齒輪或正時齒輪與齒形膠帶（或鏈條）等傳動時，記號沒對正或原安裝記號有誤。 （6）配氣機構(gòu)有關(guān)機件的累計磨損量加大，或氣門調(diào)整不當(dāng)，使氣門開閉不正時。 2.故障檢修 （1）檢查氣門間隙。當(dāng)氣門挺桿座落在凸輪的基圓上（氣門關(guān)閉）時，用塞尺測量并調(diào)整氣門間隙。 （2）檢查配氣相位。檢查配氣相位要在調(diào)整好氣門間隙后再進行。配氣相位總體調(diào)整可用偏位法。此方法是通過改變凸輪軸正時齒輪半圓鍵的斷面形狀

39、，即將鍵斷面形狀由矩形改為階梯形，從而使正時齒輪與凸輪軸的位置相對提前或延后一個角度進行調(diào)整的。 （3）檢查氣門推桿的彎曲情況，若有彎曲時應(yīng)校直。 （4）調(diào)整氣門間隙方法是：在氣門完全關(guān)閉時，松開調(diào)整螺釘上的鎖緊螺母，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘，改變氣門間隙。調(diào)好后再將鎖緊螺母鎖牢。 （二）氣門漏氣（二）氣門漏氣 1.故障原因 （1）氣門與其座圈工作錐面磨損、燒蝕，有積炭或其他異物。 （2）機械雜質(zhì)粘附在氣門密封帶上，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，或氣門座圈鑲?cè)藲飧咨w上的過盈量小，工作時座圈反復(fù)受沖擊和溫度變化使座圈與氣缸蓋(體)密封不嚴(yán)。 （3）氣門鎖銷或鎖片損傷或脫落后，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)。 （4）氣門桿與導(dǎo)管之間的間隙

40、過大，或在其導(dǎo)管內(nèi)發(fā)澀或卡住，導(dǎo)致氣門桿晃動或氣門關(guān)閉時受阻。 （5）氣門桿彎曲或折斷，氣門頭部歪斜使氣門失去密封作用。 （6）氣門間隙不足或氣門關(guān)閉時的落座壓力不足(氣門彈簧彈力減弱或折斷)。 2.故障檢修 （1）氣門頭部歪曲可在專用胎模中冷校正，用壓床沖頭壓平氣門頂面。氣門錐面可在氣門錐面磨光機上進行磨削。 （2）氣門桿部的校直，可在V形架上用手動壓力機壓校，氣門桿磨損后，可在無心磨床上重磨，但要配用減小孔徑的導(dǎo)管。 （3）氣門桿端如被搖臂或挺桿螺釘磨凹時，可磨平使用，但累積磨低量不宜大于1.5mm。其他如氣門桿的鍍鉻修理，在有條件且經(jīng)濟合算時，可以考慮。 （4）磨曠了的氣門導(dǎo)管應(yīng)更換，換

41、導(dǎo)管時應(yīng)使導(dǎo)管伸人的深度適當(dāng)。過深時氣流阻力加大，受熱沖刷面積大，不利于排氣門散熱。 （5）氣門密封性檢驗。用軟鉛筆在垂直于氣門工作面接觸帶的地方向上，均勻地劃上若干道線條（每隔 4-5mm劃一條），讓氣門在其座上旋轉(zhuǎn)1/8-1/4轉(zhuǎn)，再查看線鉛筆線被切斷情況，若線條全被切斷，說明密封良好，否則氣門漏氣。查看氣門密封性的方法還有許多，如氣壓檢查，漏光檢查等 ?；顒尤顒尤?氣門傳動組的構(gòu)造與維修氣門傳動組的構(gòu)造與維修一、氣門傳動組的構(gòu)造一、氣門傳動組的構(gòu)造 （一）凸輪軸（一）凸輪軸 1.凸輪軸工作條件及材料 凸輪軸承受周期性的沖擊載荷。凸輪與挺柱之間的接觸應(yīng)力很大，相對滑動速度也很高，因此，凸

42、輪工作表面的磨損比較嚴(yán)重。 2.凸輪軸構(gòu)造 凸輪軸是通過凸輪軸軸頸支承在凸輪軸軸承孔內(nèi)的，因此凸輪軸軸頸數(shù)目的多少是影響凸輪軸支承剛度的重要因素。如果凸輪軸剛度不足，工作時將發(fā)生彎曲變形，這會影響配氣定時。下置式凸輪軸每隔12個氣缸設(shè)置一個凸輪軸軸頸。圖圖3-25 3-25 下置式凸輪軸的結(jié)構(gòu)下置式凸輪軸的結(jié)構(gòu) 圖圖3-26 3-26 凸輪輪廓凸輪輪廓 進、排氣門開啟和關(guān)閉的時刻、持續(xù)時間以及開閉的速度等分別由凸輪軸上的進、排氣凸輪控制。轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動機，其凸輪輪廓由幾段圓弧組成，這種凸輪稱為圓弧凸輪。高轉(zhuǎn)速發(fā)動機則采用函數(shù)凸輪，其輪廓由某種函數(shù)曲線構(gòu)成。O點為凸輪軸回轉(zhuǎn)中心，凸輪輪廓上的 A

43、B 段和 DE 段為緩沖段，BCD 段為工作段。挺柱在 A 點開始升起，在 E 點停止運動，凸輪轉(zhuǎn)到 AB 段內(nèi)某一點處，氣門間隙消除，氣門開始開啟。此后隨著凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，氣門逐漸開大，至 C 點氣門開度達到最大。再后氣門逐漸關(guān)閉，在 DE 段內(nèi)某一點處氣門完全關(guān)閉，接著氣門間隙恢復(fù)。氣門最遲在 B 點開始開啟，最早在 D 點完全關(guān)閉。由于氣門開始開啟和關(guān)閉落座時均在凸輪升程變化緩慢的緩沖段內(nèi)，其運動速度較小，從而可以防止強烈的沖擊。 凸輪軸上各同名凸輪(各進氣凸輪或各排氣凸輪)的相對角位置與凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向、發(fā)動機工作順序及氣缸數(shù)或作功間隔角有關(guān)。如果從發(fā)動機風(fēng)扇端看凸輪軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則工

44、作順序為1-3-4-2的四缸發(fā)動機其作功間隔角為7204180曲軸轉(zhuǎn)角，相當(dāng)于90凸輪軸轉(zhuǎn)角，即各同名凸輪間的夾角為90。對于工作順序為1-5-3-6-2-4的六缸發(fā)動機，其同名凸輪間的夾角為60。同一氣缸的進、排氣凸輪的相對角位置即異名凸輪相對角位置，決定于配氣定時及凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向。圖圖3-27 3-27 同名凸輪的相對角位置同名凸輪的相對角位置 3.凸輪軸軸承 中置式和下置式凸輪軸的軸承一般制成襯套壓入整體式軸承座孔內(nèi)，再加工軸承內(nèi)孔，使其與凸輪軸軸頸相配合。上置式凸輪軸的軸承多由上、下兩片軸瓦對合而成，裝入剖分式軸承座孔內(nèi)。軸承材料多與主軸承相同，在低碳鋼鋼背上澆敷減摩合金層。也有的凸輪

45、軸軸承采用粉末冶金襯套或青銅襯套。 4.凸輪軸傳動機構(gòu) 凸輪軸由曲軸驅(qū)動，其傳動機構(gòu)有齒輪式、鏈條式及齒形帶式。齒輪傳動機構(gòu)用于下置式和中置式凸輪軸的傳動。汽油機一般只用一對定時齒輪，即曲軸定時齒輪和凸輪軸定時齒輪。柴油機需要同時驅(qū)動噴油泵，所以增加一個中間齒輪。為了保證齒輪嚙合平順，噪聲低，磨損小，定時齒輪都是圓柱螺旋齒輪并用不同的材料制造。曲軸定時齒輪用中碳鋼制造，凸輪軸定時齒輪則采用鑄鐵或夾布膠木。為了保證正確的配氣定時和噴油定時，在傳動齒輪上刻有定時記號，裝配時必須對正記號。圖圖3-28 3-28 齒輪傳動機構(gòu)齒輪傳動機構(gòu) 鏈傳動機構(gòu)用于中置式和上置式凸輪軸的傳動，尤其是上置式凸輪軸的

46、高速汽油機采用鏈傳動機構(gòu)的很多。鏈條一般為滾子鏈，工作時應(yīng)保持一定的張緊度，不使其產(chǎn)生振動和噪聲。為此在鏈傳動機構(gòu)中裝有導(dǎo)鏈板并在鏈條的松邊裝置張緊器。圖圖3-29 3-29 鏈傳動機構(gòu)鏈傳動機構(gòu) 圖圖 3-30 3-30 齒形帶傳動機構(gòu)齒形帶傳動機構(gòu) 齒形帶傳動機構(gòu)用于上置式凸輪軸的傳動。與齒輪和鏈傳動機構(gòu)相比具有噪聲小、質(zhì)量輕、成本低、工作可靠和不需要潤滑等優(yōu)點。另外，齒形帶伸長量小，適合有精確定時要求的傳動。因此，被越來越多的汽車發(fā)動機特別是轎車發(fā)動機所采用。齒形帶由氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維，齒面粘覆尼龍編織物(右圖)。在使用中不能使齒形帶與水或機油接觸，否則容易引起跳齒。齒形帶輪

47、由鋼或鐵基粉末冶金制造。為了確保傳動可靠，齒形帶需保持一定的張緊力，為此在齒形帶傳動機構(gòu)中也設(shè)置由張緊輪與張緊彈簧組成的張緊器。 5.凸輪軸的軸向定位 為了限制凸輪軸在工作中產(chǎn)生的軸向移動或承受螺旋齒輪在傳動時產(chǎn)生的軸向力，凸輪軸需要軸向定位。凸輪軸軸向移動量過大，對于由螺旋齒輪傳動的凸輪軸，會影響配氣定時。上置式凸輪軸通常利用凸輪軸承蓋的兩個端面和凸輪軸軸頸兩側(cè)的凸肩進行軸向定位。中、下置式凸輪軸的軸向定位通常采用止推板。止推板用螺栓固定在機體前端面上。第三種軸向定位的方法是止推螺釘定位。圖圖3-31 3-31 凸輪軸軸向定位方式凸輪軸軸向定位方式 （二）挺柱（二）挺柱 1.挺柱的功用、材料

48、及分類 挺柱是凸輪的從動件，其功用是將來自凸輪的運動和作用力傳給推桿或氣門，同時還承受凸輪所施加的側(cè)向力，并將其傳給機體或氣缸蓋。制造挺柱的材料有碳鋼、合金鋼、鎳鉻合金鑄鐵和冷激合金鑄鐵等。挺柱可分為機械挺柱和液力挺柱兩大類，每一類中又有平面挺柱和滾子挺柱等多種結(jié)構(gòu)形式。 2.機械挺柱 機械挺柱的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，在中、小型發(fā)動機中應(yīng)用比較廣泛。挺柱上的推桿球面支座的半徑比推桿球頭半徑略大，以便在兩者中間形成楔形油膜來潤滑推桿球頭和挺柱上的球面支座。 3.液力挺柱 在配氣機構(gòu)中預(yù)留氣門間隙將使發(fā)動機工作時配氣機構(gòu)產(chǎn)生撞擊和噪聲。為了消除這一弊端，有些發(fā)動機尤其是轎車發(fā)動機采用液力挺柱，借以

49、實現(xiàn)零氣門間隙。氣門及其傳動件因溫度升高而膨脹，或因磨損而縮短，都會由液力作用來自行調(diào)整或補償。圖圖3-32 3-32 機械挺柱機械挺柱 圖圖3-33 液力挺柱工作原理示意圖液力挺柱工作原理示意圖 （三）推桿（三）推桿 推桿處于挺柱和搖臂之間，其功用是將挺柱傳來的運動和作用力傳給搖臂。在凸輪軸下置式的配氣機構(gòu)中，推桿是一個細長桿件，加上傳遞的力很大，所以極易彎曲。因此，要求推桿有較好的縱向穩(wěn)定性和較大的剛度。推桿一般用冷拔無縫鋼管制造，兩端焊上球頭和球座。也可以用中碳鋼制成實心推桿，這時兩端的球頭或球座與推桿鍛成一個整體。圖圖3-34 3-34 推桿推桿 （四）搖臂（四）搖臂 搖臂的功用是將推

50、桿和凸輪傳來的運動和作用力，改變方向傳給氣門使其開啟。搖臂在擺動過程中承受很大的彎矩，因此應(yīng)有足夠的強度和剛度以及較小的質(zhì)量。搖臂由鍛鋼、可鍛鑄球、球墨鑄鐵或鋁合金制造。搖臂是一個雙臂杠桿，以搖臂軸為支點，兩臂不等長。短臂端加工有螺紋孔，用來擰入氣門間隙調(diào)整螺釘。長臂端加工成圓弧面，是推動氣門的工作面。圖圖3-35 3-35 搖臂搖臂 （五）擺臂與氣門間隙自動補償器（五）擺臂與氣門間隙自動補償器 擺臂的功用與搖臂相同。兩者的區(qū)別只在于擺臂是單臂杠桿，其支點在擺臂的一端。在許多轎車發(fā)動機上用氣門間隙自動補償器代替擺臂支座實現(xiàn)零氣門間隙。氣門間隙自動補償器無論是結(jié)構(gòu)或是工作原理都與液力挺柱相同，之

51、所以不稱其為液力挺柱，是因為它不是凸輪的從動件，僅僅是擺臂的一個支承而已。因此，它既是擺臂的支座又是補償氣門間隙變化的裝置。圖圖3-36 3-36 擺臂與氣門間隙自動補償器擺臂與氣門間隙自動補償器二、氣門傳動組常見異常現(xiàn)象與檢修二、氣門傳動組常見異常現(xiàn)象與檢修 （一）凸輪軸彎扭（一）凸輪軸彎扭 由于凸輪軸長而細，在工作時承受氣門彈簧的張力和傳動件的慣性力，這些力將促使凸輪軸產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)變形，影響配氣機構(gòu)工作準(zhǔn)確性。 1.原因 （1）凸輪軸軸承 (套)因磨損或安裝松曠，使凸輪軸彎曲。凸輪鈾彎曲后將促使機油泵傳動齒輪、分電器軸傳動齒輪、正時齒輪、凸輪軸頸和軸承 (套)磨損，或正時齒輪輪齒損壞及產(chǎn)

52、生噪聲。 （2）當(dāng)凸輪軸凸輪推動挺桿向上抵抗氣門彈簧力時，凸輪軸產(chǎn)生一個向后的扭曲力，凸輪經(jīng)過其高點后，挺桿滑過凸輪另一側(cè)往下移動，引起一個向前的扭曲力，這種交替的扭曲力，在凸輪軸強度不足時，將使其產(chǎn)生扭曲和彎曲。 （3）氣門彈簧的彈力過強，或氣門彈簧因加墊圈致使壓縮時無間隙，造成凸輪軸負(fù)荷過大而彎扭。 （4）氣門導(dǎo)管裝配不當(dāng)，未壓到位，留得過長，以致氣門彈簧座在氣門開啟時碰觸導(dǎo)管。或推桿未放正使推桿變“長”造成凸輪軸負(fù)荷加大。 （5）凸輪或軸潤滑不良， 加大了凸輪軸的轉(zhuǎn)動阻力；或氣門挺桿球面轉(zhuǎn)動不靈活，上下運動受阻，均會使凸輪軸彎曲。 2.檢修 （1）保持潤滑系正常工作，使氣門挺桿、凸輪軸轉(zhuǎn)

53、動靈活不受阻，另外，在維修時應(yīng)接技術(shù)規(guī)范，使凸輪軸各軸承孔與軸同軸，配合間隙適當(dāng)。 （2）檢查氣門彈簧彈力，使其符合要求，對彈力不足而加襯墊時，應(yīng)檢查其壓縮后的彈簧螺距。在安氣門導(dǎo)管時，不能有深有淺。 （3）發(fā)動機裝配完畢后，用手搖柄搖轉(zhuǎn)曲軸，檢查配氣機構(gòu)有關(guān)機件運動情況。 （4）對彎曲了的凸輪軸要校直，其方法是：在平板上用V形鐵支承起兩端軸頸，用百分表測量靠近中間的軸頸擺差，做好彎曲方向標(biāo)記。用手動壓床校正，校好后的擺差應(yīng)在0.O5mm 以下。 （二）氣門液壓挺桿產(chǎn)生異響（二）氣門液壓挺桿產(chǎn)生異響 氣門液壓挺桿產(chǎn)生異響的特征是：在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，出現(xiàn)有節(jié)奏的“嗒、嗒”聲，在怠速時較明顯，但在中

54、速以上時響聲減弱或消失。 1.原因 （1）發(fā)動機曲軸箱潤滑油面過高或過低，致使有氣泡的潤滑油進入液壓挺桿中，形成彈性體而產(chǎn)生噪聲。 （2）機油泵、集濾器損壞或破裂，使空氣吸入潤滑油中去。 （3）潤滑油壓力過低；氣門導(dǎo)管磨損過大。 （4）液壓挺桿失效。 （5）氣門口工作面的多次鉸削，使氣門桿往上移后，造成液壓頂柱油孔與氣缸蓋油槽偏移，最后導(dǎo)致進油量與油壓降低，潤滑不良而產(chǎn)生異響。 2.檢修 （1）檢查潤滑油油面和潤滑油壓力，使它們達到規(guī)定范圍內(nèi)。 （2）進、排氣門導(dǎo)管的磨損極限公別不應(yīng)超過 0.lmm和1.3mm，若超過，應(yīng)更換氣門導(dǎo)管。 （3）若潤滑油泵、潤滑油集濾器損壞、破裂或性能不良應(yīng)更換

55、或焊修。 （4）讓發(fā)動機在2500r/min 轉(zhuǎn)速下工作約2min 若液壓挺桿有異響，或用木棒、塑料棒壓下挺桿，在氣門打開其自由行程超過0.lmm，則均應(yīng)更換液壓挺桿。 （5）用砂輪磨去氣門桿端因鉸削氣門座而造成的下移量，使挺桿油孔與缸蓋油槽重合。 （6）當(dāng)非拆卸液壓挺桿不可時，可將拆下的液壓挺桿豎立放置，并按各氣缸的排列順序妥善放好，以防液壓油流出，否則在安裝后開始工作時會出現(xiàn)噪聲。 （7）在經(jīng)修理后，安裝前應(yīng)排除液壓挺桿內(nèi)的空氣；若發(fā)生排氣困難，可通過分解檢查、清洗液壓挺桿予以解決。 （8）當(dāng)液壓挺桿外部拉毛和明顯磨損時，應(yīng)整組更新(不可互換或單獨換一只)。 （9）在更新液壓挺桿后，發(fā)動機

56、在30min 內(nèi)不能運轉(zhuǎn)，且在剛起動發(fā)動機時產(chǎn)生響聲為正?，F(xiàn)象。 （10）在裝配液壓挺桿時，應(yīng)在挺桿表面涂潤滑油?；顒铀幕顒铀?可變配氣相位及其控制技術(shù)可變配氣相位及其控制技術(shù) 配氣相位由發(fā)動機制造廠根據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)（是否增壓）、轉(zhuǎn)速高低及工作條件不同，通過反復(fù)試驗確定。對目前使用的絕大多數(shù)汽車發(fā)動機而言，一臺發(fā)動機只有一個預(yù)先確定的配氣相位，工作中配氣相位是不能改變的（磨損和安裝失誤除外）。對轎車發(fā)動機，按其經(jīng)常使用的較高轉(zhuǎn)速來確定一個理想的配氣相位。對載貨車發(fā)動機，常在較低轉(zhuǎn)速下確定配氣相位。 傳統(tǒng)發(fā)動機的其選擇發(fā)動機最常用轉(zhuǎn)速來確定最佳配氣相位，經(jīng)確定則固定不變，氣門升程也由凸輪形狀決定

57、而固定不變。因為不同轉(zhuǎn)速對配氣相位要求不一樣，即對進排氣門早開、遲閉角度要求不同，這樣在其他轉(zhuǎn)速時，發(fā)動機就會充氣不足和排氣不凈，造成動力性、經(jīng)濟性下降，排放變差等問題，可變配氣相位控制機構(gòu)，則能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫等運行參數(shù)的變化，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整配氣正時和氣門升程，使發(fā)動機多種工況下均能達到最高效率。 比較有代表性的可變配氣相位控制機構(gòu)有可變配氣正時及氣門升程機構(gòu)和可變氣門正時機構(gòu)、可變進氣系統(tǒng)。 可變配氣相位能在一定范圍內(nèi)調(diào)整凸輪軸的轉(zhuǎn)角和升程，優(yōu)化控制配氣正時，提高發(fā)動 機的動力性和經(jīng)濟性；改善發(fā)動機高速及低速時的性能及穩(wěn)定性；降低發(fā)動機的排放。 下面我們以Audi A6L 2.8 FSI發(fā)動機AVS系統(tǒng)為例，簡單介紹下。（一）（一）Audi A6