汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與檢修PPT課件第3章

1、1第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火順序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機(jī)）或新鮮空氣（柴油機(jī)）得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸內(nèi)排出。 配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動(dòng)組組成。 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，各缸進(jìn)、排氣門各開啟、關(guān)閉一次，此時(shí)凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一圈。因此，曲軸與凸輪軸轉(zhuǎn)速之比（即傳動(dòng)比）為2：1。 3.1 配氣機(jī)構(gòu)的分類及布置形式配氣機(jī)構(gòu)的分類及布置形式 3.1.1 配氣機(jī)構(gòu)的分類配氣機(jī)構(gòu)的分類 1.按氣門布置形式分類：側(cè)置氣門式（已淘汰）和頂置氣門式配氣

2、機(jī)構(gòu)。 2.按凸輪軸布置形式分類：凸輪軸上置式、凸輪軸中置式和凸輪軸下置式。 3.按凸輪軸傳動(dòng)方式分類：齒輪傳動(dòng)式、鏈傳動(dòng)式和齒形皮帶傳動(dòng)式。 4.按氣門數(shù)量及排列方式分類：每個(gè)氣缸兩只氣門、三只氣門、四只氣門和五只氣門等四種形式。2第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.1.2 氣門間隙氣門間隙 氣門間隙是指氣門完全關(guān)閉時(shí)氣門桿尾端與氣門驅(qū)動(dòng)組零件之間的間隙。氣門間隙必須符合規(guī)定，過大或過小都將引起發(fā)動(dòng)機(jī)功率的降低和機(jī)件過早損壞。 現(xiàn)代大多數(shù)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)由于采用了液力挺柱，挺柱的長度可隨溫度自動(dòng)變化，隨時(shí)補(bǔ)償氣門的熱膨脹量，所以不需要預(yù)留氣門間隙。 3.1.3 配氣相位配

3、氣相位 用曲軸轉(zhuǎn)角表示進(jìn)、排氣門開閉時(shí)刻和開啟持續(xù)時(shí)間，稱為配氣相位?？捎靡环N環(huán)形圖來表示，這種圖形稱為配氣相位圖。 1.進(jìn)氣門的配氣相位 （1）進(jìn)氣提前角 （2）進(jìn)氣遲后角 2.排氣門的配氣相位 （1）排氣提前角 （2）排氣遲后角 3.氣門疊開 3第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.2 氣門組氣門組 氣門組主要由氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座及鎖片等組成。氣門組的功用是使氣門關(guān)閉，保證氣缸的密封。 3.2.1 氣門氣門 氣門分為進(jìn)氣門和排氣門兩種。氣門由頭部和桿身兩部分構(gòu)成，頭部用來密封氣缸的進(jìn)、排氣道，桿身用來為氣門運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。 1.氣門頭部 2.氣門密封

4、錐面 3.氣門桿 3.2.2 氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管的功用是為氣門的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，使氣門與氣門座準(zhǔn)確貼合。 3.2.3 氣門彈簧氣門彈簧 氣門彈簧一般為圓柱形螺旋彈簧，為了防止發(fā)生共振，可采取以下措施： 1.提高彈簧的自然振動(dòng)頻率； 2.采用不等螺距的圓柱形彈簧； 3.采用雙氣門彈簧。 4第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.2.4 氣門座氣門座 進(jìn)、排氣道口與氣門密封錐面直接貼合的部位稱為氣門座。其作用是與氣門頭部一起對(duì)氣缸起密封作用，同時(shí)接受氣門頭部傳來的熱量，對(duì)氣門進(jìn)行散熱。 3.2.5 氣門油封氣門油封 氣門在氣門導(dǎo)管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其桿身靠配氣機(jī)構(gòu)飛濺

5、出來的潤滑油潤滑。為了防止過多的潤滑油從氣門桿身與氣門導(dǎo)管的間隙處流入燃燒室，造成潤滑油消耗和燃燒室積碳，所以大多數(shù)頂置式氣門都在氣門桿身上部裝有擋油罩，在氣門導(dǎo)管上部裝有氣門油封。 3.3 氣門傳動(dòng)組氣門傳動(dòng)組 氣門傳動(dòng)組主要包括凸輪軸及正時(shí)齒輪、挺柱及導(dǎo)管、推桿、搖臂及搖臂軸等。其功用是使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開啟和關(guān)閉，并保證有足夠的開度。 3.3.1 凸輪軸凸輪軸 1.凸輪軸的功用與結(jié)構(gòu) （1）功用：凸輪軸用來控制各氣缸進(jìn)、排氣門按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和配氣相位及時(shí)開閉，并保證氣門有足夠的升程。 （2）結(jié)構(gòu)：在凸輪軸上制有各氣缸的進(jìn)、排氣凸輪，還有的凸輪軸上制有驅(qū)動(dòng)分電器和機(jī)油

6、泵的螺旋齒輪和驅(qū)動(dòng)汽油泵的偏心輪。 5第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 2.凸輪的輪廓曲線 凸輪的輪廓應(yīng)能保證氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間符合配氣相位的要求，并使氣門有一定的升程。氣門開啟與關(guān)閉過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的輪廓曲線，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)采用不同的凸輪線型。 3.凸輪的相對(duì)角位置 同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪稱為異名凸輪。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣行程和進(jìn)氣行程是相連的兩個(gè)行程，若氣門不存在早開遲閉，從排氣門開啟到進(jìn)氣門開啟，曲軸正好轉(zhuǎn)過180，對(duì)應(yīng)凸輪軸兩異名凸輪之間的夾角為90。但由于配氣相位的存在，而且排氣提前角（4080）大于進(jìn)氣提前角（1030），所以從排氣門開啟到進(jìn)氣門開

7、啟，對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角大于180，對(duì)應(yīng)的凸輪軸上兩異名凸輪之間的夾角略大于90。 凸輪軸上各氣缸的進(jìn)氣凸輪或排氣凸輪稱為同名凸輪。從凸輪軸的前端來看，各氣缸同名凸輪的相對(duì)位置按發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序逆凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向排列，夾角為作功間隔角的1/2。 4.凸輪軸軸承及潤滑 發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的支承形式一般有兩種：一種是全支承形式；另一種為每兩個(gè)氣缸設(shè)一個(gè)軸徑支承的形式。凸輪軸若為中置或下置，則凸輪軸的軸承多采用壓入氣缸體軸承孔中的襯套，凸輪軸若為頂置，一般不采用襯套，其軸徑直接與氣缸蓋上鏜出的軸承孔配合。凸輪軸的軸承和軸徑采用壓力潤滑，凸輪與挺柱之間采用飛濺潤滑。 6第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)

8、造與維修 5.凸輪軸正時(shí)齒輪及凸輪軸軸向定位 （1）凸輪軸通常由曲軸通過一對(duì)正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)比為2：1。裝配時(shí)必須使正時(shí)齒輪的記號(hào)對(duì)準(zhǔn)，以保證正確的配氣相位和發(fā)火時(shí)刻。 （2）為了防止凸輪軸軸向竄動(dòng)，凸輪軸必須有軸向定位裝置。 3.3.2 挺柱挺柱 挺柱的功用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門，并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。挺柱的底面與凸輪、挺柱的圓柱面與挺柱導(dǎo)向孔之間均為滑動(dòng)摩擦，受到的摩擦力都較大。 1.普通挺柱 2.液力挺柱 （1）下置或中置凸輪軸式液力挺柱 （2）頂置凸輪軸式液力挺柱 7第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.3.3 推桿推桿 對(duì)于采用中置和下置式

9、凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)，其配氣機(jī)構(gòu)的氣門傳動(dòng)組中設(shè)置推桿。 3.3.4 搖臂與搖臂軸搖臂與搖臂軸 1.搖臂：搖臂實(shí)際上是一個(gè)以中間軸孔為支點(diǎn)的不等臂杠桿。它的作用是用來將推桿傳來的力改變方向，然后作用到氣門桿身尾端以推開氣門。 2.搖臂軸： 3.4 可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)可變配氣相位控制機(jī)構(gòu) 目前，大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位是不能改變的，它是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求，通過試驗(yàn)來確定某一轉(zhuǎn)速下較為合適的配氣相位。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在該轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，配氣相位最為合適，但在其他轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，配氣相位就不是最為合適的。近幾年來，在有些汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上，采用一種可變配氣相位和氣門升程的控制機(jī)構(gòu)，來控制進(jìn)氣時(shí)間和進(jìn)氣量，從而使發(fā)動(dòng)

10、機(jī)產(chǎn)生不同的輸出功率。 以本田發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門升程控制機(jī)構(gòu)為例：8第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 1.結(jié)構(gòu)與組成 本田accord汽車f22b1型發(fā)動(dòng)機(jī)可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)，由氣門、凸輪、搖臂、同步活塞a和b、正時(shí)活塞等組成。1-主搖臂；2-凸輪軸；3-正時(shí)板；4-中間搖臂；5-次搖臂；6-中間同步活塞；7-主同步活塞a； 8-正時(shí)活塞；9-進(jìn)氣門 1-正時(shí)活塞；2-主搖臂；3-主凸輪；4-中間凸輪；5-次凸輪；6-次搖臂；7-次同步活塞；8-中間同步活塞b；9-主同步活塞a 9第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 2.工作原理 vtec機(jī)構(gòu)是采用一

11、根凸輪軸上設(shè)計(jì)兩種（高速和低速）不同的配氣相位和氣門升程的凸輪，利用液壓進(jìn)行切換的裝置。高低速的切換由發(fā)動(dòng)機(jī)的ecu根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫和車速信號(hào)等來進(jìn)行計(jì)算處理，并將處理后的控制信號(hào)輸出給電磁閥來控制油壓進(jìn)行切換。 （1）在vtec不工作時(shí)； （2）在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)； （3）在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)。1-中間搖臂；2、3-中間凸輪 10第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.5 氣門間隙的檢查與調(diào)整氣門間隙的檢查與調(diào)整 對(duì)于裝有普通機(jī)械挺柱的配氣機(jī)構(gòu)，在車輛進(jìn)行二級(jí)維護(hù)時(shí)要對(duì)氣門間隙進(jìn)行檢查與調(diào)整。 3.5.1 氣門間隙的檢查氣門間隙的檢查 1.轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸，使氣門處于

12、完全關(guān)閉狀態(tài)。 2.用符合氣門間隙值的塞尺插入氣門桿身尾端與氣門搖臂之間，來回抽動(dòng)塞尺檢查，以抽動(dòng)時(shí)稍有阻力為合適。 3.5.2 氣門間隙的調(diào)整氣門間隙的調(diào)整 1.逐缸調(diào)整法 2.兩次調(diào)整法 11第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.6 正時(shí)齒形皮帶的檢查與調(diào)整正時(shí)齒形皮帶的檢查與調(diào)整 3.6.1 正時(shí)齒形皮帶的檢查正時(shí)齒形皮帶的檢查 1.拆下齒形皮帶罩蓋。 2.觀察齒形皮帶的狀況，若出現(xiàn)異常情況，應(yīng)予更換。 3.6.2 正時(shí)齒形皮帶的更換與調(diào)整正時(shí)齒形皮帶的更換與調(diào)整 1.正時(shí)齒形皮帶進(jìn)行安裝時(shí)，要將曲軸皮帶輪和正時(shí)齒形皮帶輪上的標(biāo)記（通常以“0”做標(biāo)記）和氣缸體上正

13、時(shí)齒形皮帶罩上的標(biāo)記對(duì)齊，以保證配氣相位的正確。 2.調(diào)整正時(shí)齒形皮帶的張緊力時(shí)，用拇指和食指捏住凸輪軸齒輪和中間軸齒輪之間的齒形皮帶的中間位置，以剛好轉(zhuǎn)動(dòng)90為合適。 3.若齒形皮帶過松，可松開張緊輪固定螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)張緊輪，直至齒形皮帶張緊力合適為止。 4.將曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)23圈后，復(fù)查確認(rèn)。最后裝上齒形皮帶罩蓋。12第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.7 氣門異響故障的診斷與排除氣門異響故障的診斷與排除 3.7.1 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 1.發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣門室罩處發(fā)出連續(xù)不斷的、有節(jié)奏的“嗒嗒”聲。 2.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，響聲也隨著升高，而且變得雜亂。 3.發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變

14、化時(shí)，響聲不變化。 3.7.2 故障原因故障原因 3.7.3 故障診斷與排除故障診斷與排除 參照診斷流程圖進(jìn)行診斷。 1.若通過檢查異響為氣門間隙過大造成，則按照前述氣門間隙的檢查與調(diào)整方法進(jìn)行。 2.若異響不是氣門間隙過大造成的，應(yīng)拆卸、解體氣缸蓋，按照下述內(nèi)容進(jìn)行檢查和修理。 （1）測(cè)量氣門與導(dǎo)管的配合間隙是否符合要求。 （2）檢查氣門彈簧的技術(shù)狀況。 （3）檢查氣門與氣門座的技術(shù)狀況。13第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.8 正時(shí)鏈輪響故障的診斷與排除正時(shí)鏈輪響故障的診斷與排除 3.8.1 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 1.發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在正時(shí)鏈輪室蓋處發(fā)出異響，中速

15、時(shí)響聲明顯，高速時(shí)響聲變得雜亂。 2.響聲不受溫度和單缸斷火試驗(yàn)的影響。 3.響聲較大時(shí)伴隨正時(shí)鏈輪室蓋振動(dòng)。 3.8.2故障原因故障原因 3.8.3 故障診斷與排除故障診斷與排除 參照診斷流程圖進(jìn)行診斷。 若確診為正時(shí)鏈輪響，則需拆卸正時(shí)鏈輪室蓋，對(duì)正時(shí)鏈輪和鏈條分別進(jìn)行檢查。 1.正時(shí)鏈輪的檢查。 2.鏈條的檢查。 3.鏈條張緊裝置的檢修。 14第第3 3章章 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維修 3.9 機(jī)械氣門挺柱響故障的診斷與排除機(jī)械氣門挺柱響故障的診斷與排除 3.9.1 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在氣門挺柱處發(fā)出清脆而有節(jié)奏的“嗒嗒”聲，若有多只挺柱響，響聲變得雜亂。轉(zhuǎn)速由怠速提高到中速以上，響聲減弱或消失。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度變化，響聲不變化。 3.9.2 故障原因故障原因 3.9.3 故障診斷與排除故障診斷與排除 參照診斷流程圖進(jìn)行診斷。 1.檢查挺柱底面的磨損情況。 2.檢查挺柱與承孔的配合間隙是否符合要求。1