氣門組的拆裝與檢測課件

發(fā)動機機械系統檢修單元三配氣機構的檢修項目一配氣機構的拆裝與檢測1發(fā)動機機械系統檢修單元三配氣機構的檢修1概述1．配氣機構的功用根據發(fā)動機的工作順序和各缸工作循環(huán)的要求，定時開啟和關閉進、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機）或空氣（柴油機）準時進入氣缸，廢氣得以及時排出氣缸。首先要保證進氣充分。同時，廢氣要排除干凈。其次，配氣機構的運動件應該具有較小的質量和較大的剛度，以使配氣機構具有良好的動力特性。2概述1．配氣機構的功用22．配氣機構的分類及組成組成氣門組+氣門傳動組分類氣門的布置位置頂置式氣門、側置式氣門凸輪軸的位置凸輪軸下置式、凸輪軸中置式、凸輪軸上置式曲軸和凸輪軸的傳動方式齒輪傳動式、鏈條傳動式、同步齒形帶傳動式每缸氣門的數量雙氣門式、多氣門式32．配氣機構的分類及組成3441）按凸輪軸的位置分類（1）凸輪軸下置式凸輪軸下置式配氣機構的凸輪軸置于曲軸箱內，平行布置在曲軸的一側。優(yōu)點：簡化曲軸與凸輪軸之間的傳動裝置（齒輪傳動），有利于發(fā)動機的布置；缺點：氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門傳動零件較多，結構較復雜，發(fā)動機高度也有所增加。凸輪軸下置式配氣機構多用于轉速較低的發(fā)動機，如解放CA6102、東風EQ6100-1、6135Q等發(fā)動機。51）按凸輪軸的位置分類5（2）凸輪軸中置式為減小氣門傳動組零件往復運動的慣性力，一些速度較高的發(fā)動機將下置式凸輪軸的位置抬高到氣缸體的中上部，縮短了傳動零件的長度，稱為凸輪軸中置式配氣機構。有些凸輪軸中置式配氣機構的組成與凸輪軸下置式配氣機構沒有什么區(qū)別，只是推桿較短而已。YC6150Q、6110A、依維柯8210.22S等發(fā)動機都采用這種結構。6（2）凸輪軸中置式6（3）凸輪軸上置式凸輪軸直接布置在氣缸蓋上，通過搖臂來驅動氣門。優(yōu)點：省去了推桿、挺柱，使往復運動質量大大減?。蝗秉c：采用鏈條傳動或同步齒形帶傳動，正時傳動機構較為復雜，拆裝氣缸蓋也比較困難。7（3）凸輪軸上置式7凸輪軸直接驅動氣門8凸輪軸直接驅動氣門82）按凸輪軸的傳動方式分類（1）齒輪傳動式

凸輪軸下置式、中置式配氣機構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，多用于汽油機，如CA6102、EQ6100-1型汽油機。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，正時齒輪多用斜齒。在中、小功率發(fā)動機上，曲軸正時齒輪用鋼來制造，而凸輪軸正時齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制造，以減小噪聲。92）按凸輪軸的傳動方式分類9（2）鏈條傳動式鏈條與鏈輪的傳動特別適用于凸輪軸上置的配氣機構。10（2）鏈條傳動式10（3）齒形帶傳動齒形帶用氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維和尼龍織物，增加強度，減少噪聲和結構質量，也可以降低成本。11（3）齒形帶傳動113）按每缸氣門的數量分類一般發(fā)動機較多采用一個進氣門和一個排氣門。其特點是結構簡單，能適應各種燃燒室。但其氣缸換氣受到進氣通道的限制，故都用于低速發(fā)動機?，F代高性能發(fā)動機普遍采用3氣門、4氣門、5氣門，目前應用最多的是4氣門發(fā)動機。123）按每缸氣門的數量分類1213133．配氣正時（配氣相位）以曲軸轉角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間稱作配氣正時（配氣相位）現代發(fā)動機都采用延長進、排氣時間，使氣門早開晚關，以改善進、排氣狀況，提高發(fā)動機的動力性。143．配氣正時（配氣相位）1415151616氣門組結構組成氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、氣門鎖片和油封等。17氣門組結構組成17氣門分類進氣門、排氣門18氣門分類18（1）氣門的工作條件①氣門溫度很高。排氣門最高溫度可達1050K~1200K，進氣門由于受到進氣流的冷卻，溫度稍低，約為570K~670K。②受氣體力和氣門彈簧力的作用，以及配氣機構運動件慣性力的作用，使氣門落座時受到沖擊。③潤滑條件很差的情況下以極高的速度開閉，并在氣門導管內做高速往復運動。④高溫燃氣中與腐蝕性氣體接觸而受到腐蝕。19（1）氣門的工作條件19（2）氣門的材料進氣門一般采用中碳合金鋼制造，如鉻鋼、鉻鉬鋼和鎳鉻鋼等。排氣門則多采用耐熱合金鋼制造，如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼、硅鉻錳鋼等。為節(jié)約耐熱合金鋼，降低材料成本，有些發(fā)動機排氣門頭部采用耐熱合金鋼，桿身采用中碳合金鋼，然后將兩者焊在一起。還有一些排氣門，在頭部錐面噴涂一層鎢鈷等特種合金材料，以提高其硬度、耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性，達到延長氣門使用壽命的目的。20（2）氣門的材料20（3）氣門的構造21（3）氣門的構造21氣門頂部形狀主要分成凸頂、平頂、凹頂三種結構形式平頂氣門：結構簡單，制造方便，受熱面積小，進、排氣門都可采用。凸頂氣門：剛度大。用作排氣門時，排氣阻力較小，但受熱面積大，質量大，加工也比較復雜。凹頂氣門：質量小、慣性小，頭部與桿部有較大的過渡圓弧，使氣流阻力小，以及具有較大的彈性，對氣門座的適應性好(又稱柔性氣門)，容易獲得較好的磨合，但受熱面積大，易存廢氣，容易過熱及受熱易變形，所以僅用作進氣門。22氣門頂部形狀主要分成凸頂、平頂、凹頂三種結構形式22氣門錐角①能提高密封性和導熱性；②氣門落座時有自動定位作用；③避免使氣流拐彎過大而降低流速。④有了錐角，氣門落座時能擠掉接觸面的沉積物，起自潔作用。23氣門錐角23氣門桿24氣門桿24氣門尾部固定氣門座方式錐形鎖片式、鎖銷式25氣門尾部固定氣門座方式25氣門桿部油封適量的機油進入氣門導管與氣門之間的間隙，對于氣門桿的潤滑是必要的。但如果進入的機油過多，將會在氣缸內造成積炭和在氣門上產生沉積物。因此，有的發(fā)動機在氣門桿上設有機油防漏裝置。26氣門桿部油封262）氣門導管功用導向作用、導熱作用材料由于工作溫度較高（約500k）且潤滑困難，故常用灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基、銅基粉末冶金材料制成。272）氣門導管功用27結構外表面加工精度較高，與缸蓋是過盈配合；導管內孔精鉸，且與氣門桿之間留有0.05～0.12mm的間隙。有的發(fā)動機用卡環(huán)定位，防止松脫。28結構283）氣門座功用與氣門頭部共同對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。形式直接在氣缸體上鏜出：散熱好，但不耐高溫、不耐磨損，不便于修理更換；鑲嵌式：用耐熱合金鋼或合金鑄鐵單獨制成座圈，然后以較大過盈量鑲嵌在氣門座上。但導熱性差，若裝配不當，會發(fā)生松脫現象。豐田花冠轎車1ZZ（3ZZ）-FE發(fā)動機采用耐磨硬質合金制造、表面激光處理氣門座，焊接于缸蓋內。在這個系統中，氣門座可以更薄，因此，氣門座直徑可以增加，氣門座周圍冷卻性能得到提高。293）氣門座功用29氣門座錐角一般氣門錐角比氣門座（或座圈）錐角小0.5~1°。這樣可增加接觸壓力，加速磨合，保持良好密封。1-氣門密封錐面；2-氣門座30氣門座錐角1-氣門密封錐面；2-氣門座30思考：汽油機的進氣門座可直接鏜出，排氣門座為鑲嵌式，采用這種工藝的原因？鋁合金缸蓋的氣門座均為鑲嵌式，為何？柴油機的進氣門座為鑲嵌式，排氣門座可以直接鏜出，采用這種工藝的原因？31思考：314）氣門彈簧功用保證氣門自動回位，并保證氣門與氣門座的座合壓力；吸收氣門在開啟和關閉過程中傳動零件所產生的慣性力，以防止各種傳動件彼此分離而破壞配氣機構正常工作。形狀圓柱形螺旋彈簧。材料高碳錳鋼、硌釩鋼。表面經拋光或噴丸處理，以提高彈簧疲勞強度；表面還經過發(fā)藍或磷化處理，以免生銹。324）氣門彈簧功用32防止共振：提高氣門彈簧的剛度：粗絲小徑；采用不等螺距的圓柱彈簧：工作時螺距小的一端逐漸疊合，有效圈數逐漸減小，自然振動頻率也逐漸提高，使共振成為不可能。33防止共振：33采用雙氣門彈簧：每個氣門裝兩根直徑不同、旋向相反的內外彈簧。由于兩彈簧的自然振動頻率不同，當某一彈簧發(fā)生共振時，另一彈簧可起減振作用。旋向相反，可以防止一根彈簧折斷時卡入另一根彈簧內。另外，萬一一根彈簧折斷時，另一根彈簧仍可保持氣門不落入氣缸。34采用雙氣門彈簧：每個氣門裝兩根直徑不同、旋向相反的內外彈簧。項目一

氣門組的拆裝與檢測1.氣門組的拆卸工作過程1）安裝氣門彈簧壓縮器，使其與氣門和彈簧座底部在同一直線上。2）上緊氣門彈簧壓縮器，壓縮彈簧并取下兩塊氣門鎖片。3）松開門彈簧壓縮器，拆卸彈簧座和彈簧，然后將氣門朝燃燒室的方向往外拉，拆卸氣門。35項目一氣門組的拆裝與檢測1.氣門組的拆卸工作過程3536364）依次拆下其它進排氣門，并按各缸順序整齊放在工作臺上374）依次拆下其它進排氣門，并按各缸順序整齊放在工作臺上375）用尖嘴鉗鉗住氣門油封底部的金屬部分，拆下氣門桿油封（也可用氣門油封鉗）。6）用一字螺絲刀撬起氣門彈簧座，用磁性手柄吸出氣門彈簧座。385）用尖嘴鉗鉗住氣門油封底部的金屬部分，拆下氣門桿油封（也可2.檢測氣門1）清潔氣門。使用襯墊刮刀，刮除氣門頭部上所有積碳。2）檢查氣門外觀。氣門出現裂紋、燒蝕較嚴重、氣門頭歪斜等情況，均應換用新氣門。392.檢測氣門393）觀察氣門的工作錐面，若變寬、起槽、燒蝕出現斑點或用手指能摸出磨損臺階，應換用新氣門。403）觀察氣門的工作錐面，若變寬、起槽、燒蝕出現斑點或用手指能4）測量氣門頂部邊緣的厚度，如果小于0.5mm應換用新氣門。414）測量氣門頂部邊緣的厚度，如果小于0.5mm應換用新氣門。5）使用游標卡尺測量氣門桿總長度，與維修手冊的標準值進行比較。當氣門總長度減少量超過0.5mm或氣門桿端面若有凹陷，應更換氣門。425）使用游標卡尺測量氣門桿總長度，與維修手冊的標準值進行比較6）用千分尺測量氣門桿的直徑。應測量氣門桿上中下三個位置，每個位置測相互垂直的兩個方向。測量值應與維修手冊的標準值進行比較。若磨損量超過0.05mm，或用手觸摸有明顯階梯感覺時，應更換氣門。436）用千分尺測量氣門桿的直徑。應測量氣門桿上中下三個位置，每3．檢測氣門座1）在氣門座錐面上涂上一層普魯士藍。2）將氣門壓入氣門座，使氣門錐面輕壓氣門座443．檢測氣門座443）檢查氣門座和氣門錐面的接觸狀況：如果整個氣門錐面360°均出現普魯士藍，則氣門錐面使同心的。否則，更換氣門；如果整個360°氣門座均出現普魯士藍，則氣門導管和氣門錐面是同心的，否則，重修氣門座表面；檢查并確認氣門接觸面在氣門錐面的中部，氣門座寬度在1.0和1.4mm；檢查并確認氣門在氣門錐面的中部，氣門座寬度在1.0和1.4mm。453）檢查氣門座和氣門錐面的接觸狀況：如果整個氣門錐面360°4.維修氣門座用45°鉸刀修整氣門座表面，使氣門座寬度大于規(guī)定值。464.維修氣門座46用30°和75°鉸刀修整氣門座，使氣門可以接觸到氣門座的整個圓周。應在氣門座的中心接觸，且氣門座寬度應保持在氣門座整個圓周周圍的規(guī)定范圍內。用研磨劑對氣門和氣門座進行手動研磨。檢查氣門落座位置。47用30°和75°鉸刀修整氣門座，使氣門可以接觸到氣門5.檢測壓縮彈簧1）清潔氣門彈簧。檢查氣門彈簧是否有裂紋，如有應更換。案例：2018年5月20日，國道213線茂縣段，一輛東風雪鐵龍C5轎車以60km/