第三章配气机构

第三单元配气机构教学目的：理论部分：1、熟悉汽车发动机配气机构的基本结构、工作原理和主要作用。2、掌握汽车发动机配气机构维护作业的主要内容、方法、技术要求及有关主要事项。3、熟悉汽车发动机的点火顺序和配气相位的有关知识。实操部分：1、掌握发动机气门组的拆装工艺，气门传动组的拆装和检修。2、掌握气门间隙的调整方法。课时安排：理论课14节，实操课34节；课题一气门组（理论）教学方式：讲授课时安排：理论课4节教学重点：气门组结构及功用教学难点：气门组的检修复习旧课，引入新课题：一、气门组构造1、气门（1）气门的布置形式有两种：侧置气门式和顶置气门式（2）气门结构气门都由头部和杆部两部分组成（3）气门间隙发动机冷态装配时，在气门杆的尾端与其传动机构的摇臂或挺柱间留有的间隙称为气门间隙。进气门间隙值在0.25～0.30㎜排气门间隙在0.30～0.35㎜。间隙过小引起气门在热态下关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中漏气，功率下降；间隙过大，在传动零件之间产生很大的噪声和磨损，缩短气门开启时间，减少进气量，排气不彻底。2、气门导管气门导杆作用：（1）导向，保证气门作直线往复运动；（2）导热，将气门杆的热量传递给气缸体。3、气门座作用：与气门头部共同对气缸起密封作用类型：在气缸盖上直接镗削加工而成；另一种是用合金铸铁或奥氏体钢单独制作。4、气门弹簧作用：克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，防止各传动件间因惯性力的作用而产生间隙，保证气门及时落座并贴紧，防止气门跳动，破坏密封性。二、气门组的拆装1、桑塔纳轿车发动机配气机构气门组的分解（1）将拆除外围附件的气缸盖置于工作台架上。（2）取出液压挺柱，按顺序摆放在内壁上作好标记。（3）用专业工具压下气门弹簧，取出气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧及进气门、排气门，各机件按顺序摆放好。（4）用专业工具拆下气门油封。（5）把气缸盖倒置，用外径略大于气门导管内经的铜冲冲出气门导管。2、桑塔纳轿车发动机配气机构气门组的组装（1）装配前必须对各部件进行清洗、检验。（2）各零件必须按照原位装入，不得装错。（3）气门杆油封需用专用工具安装，以防损坏气门杆油封。（4）各紧固件必须按规定顺序和力矩拧紧。3、气门组的检修气门组主要损伤形式：气门杆磨损、气门杆端面磨损、气门工作面磨损或烧蚀、气门杆变形等。（1）气门杆磨损的检修（2）气门杆弯曲的检修1）将气门置于相距100㎜的V形架上，用支撑钉顶住气门两端面，使两端等高。2）将百分表测头抵在气门杆中间，转动气门一圈，百分表所示最大读数和最小读数之差为气门杆的直线度。3）用百分表测头抵住气门头平面，转动气门一圈，百分表所示最大读数和最小读数之差即为气门头部摆差。4）弯曲度不能超过0.03㎜，摆差不能超过0.05㎜，否则，需冷压校正。（3）气门杆端面磨损的检修（4）气门工作面磨损的检修4、气门座的检修（1）气门座的铰削1）选铰刀和铰刀导杆。根据气门直径和导管内径来选择。2）研磨硬化层。3）粗铰的铰削力法。铰削时，铰刀导杆应垂直，两手用力要匀，转动要平稳，直至将烧蚀、斑点等缺陷铰去为止。4）铰削顺序：先用45˚角粗铰刀铰削工作面；再用75˚、15˚角铰刀铰削上下倒角；最后试配和修整气门工作面。（2）气门座的磨削（3）气门座的研磨1）机动研磨2)手工研磨（4）气门密封性试验1）渗油法2）划线法3）用仪器检测（5）气门座圈的镶配5、气门弹簧的检修（1）检视法（2）气门弹簧自由长度的测量（3）弹簧弹力的测量（4）气门弹簧弯曲和扭曲的检验6、气门导管的检修（1）气门杆和气门导管的检查（2）气门导管的镶配（3）气门导管铰削归纳小结：1、配气机构的作用、组成及工作原理。2、气门组的组成、主要部件结构及作用。布置习题：练习册第三单元课题一气门组（实操）教学方式：实操课操作为主，让学生自行练习、巡回指导、最后小结；课时安排：实操课10节；教学重点：气门组的拆装方法步骤教学难点：气门研磨及气门座铰削工具设备：常用工具、专用拆装具、气门组、研磨机、红丹油、气门座铰刀、研磨膏课前准备：教案、工具、设备课堂组织：点名检查学生出勤人数情况以及工作服、帽子、鞋子是否符合安全要求。严格强调操作规范及操作安全的有关注意事项。一、气门组的解体（1）将拆除外围附件的气缸盖置于工作台架上。（2）取出液压挺柱，按顺序摆放在内壁上作好标记。（3）用专业工具压下气门弹簧，取出气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧及进气门、排气门，各机件按顺序摆放好。（4）用专业工具拆下气门油封。（5）把气缸盖倒置，用外径略大于气门导管内经的铜冲冲出气门导管。二、气门的研磨及气门座的铰削（1）气门的研磨（2）气门座的铰削1）选刀：一般根据气门头部直径的来选用铰刀的大小，且45˚铰刀直径比75˚和15˚铰刀直径稍大；先选用45˚角铰刀铰削工作面，再选用75˚和15˚铰刀铰削上下倒角。2）铰削：手腕方向必须与气门座垂直，力度适中。（3）气门与气门座工作面的研磨研磨：先在气门工作面上涂抹一层气门研磨膏，气门杆部涂抹机油，将气门插入气门导管内，用工具使气门在气门座上往复旋转提升，旋转方向保持一致，边研磨边检查接触情况，直到表面出现光滑环带为止。检查：在气门锥面上涂抹一层红丹油；气门插入导管，使锥面落座，略加旋转气门；取出气门观察接触印迹。工作面厚度约3㎜，且位于气门中下部。三、气门组的装配（1）装配前必须对各部件进行清洗、检验。（2）各零件必须按照原位装入，不得装错。（3）气门杆油封需用专用工具安装，以防损坏气门杆油封。（4）各紧固件必须按规定顺序和力矩拧紧。巡回指导（一）指导学生操作。（二）随时决学生操作中出现或提出的疑难问题。结束指导（一）讲解课题操作情况，表扬做得好的同学，指出不足并提出改进的办法。（二）容易产生的问题及注意事项。课堂小结：本节课主要讲解气门组的拆装方法、步骤，通过拆装过程中掌握拆装具的使用，并掌握气门组拆装的步骤和注意事项。布置作业：做出实验报告课题二气门传动组（理论）教学方式：讲授课时安排：理论课4节教学重点：气门传动组的组成、结构及功用教学难点：气门传动组的检修复习旧内容，引入新课题：复习：（1）配气机构的作用；（2）气门组的组成、主要部件结构及功用；（3）引出气门传动组。一、气门传动组的构造1、凸轮轴（1）凸轮轴的构造凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成1）凸轮轴轴颈用以安装固定凸轮轴，采用全支撑和非全支撑两种方式2）凸轮轴的轴向定位3）凸轮轴的布置形式下置式、中置式、上置式（2）工作原理在进气行程开始时，进气凸轮凸起部分开始推动摇臂绕轴转动，摇臂的另一端克服气门弹簧推力推动气门离开气门座圈下行，使气门打开；当凸轮轴的凸起部分离开摇臂时，气门在气门弹簧的作用下上行而落座，使气门关闭。（3）凸轮轴的传动方式一般有齿轮传动、链传动和齿形带传动三种。2、挺柱（1）普通挺柱常见普通挺柱形状有菌形、筒形和滚轮式三种。（2）液力挺柱3、推杆作用：将挺柱传来的推力传给摇臂4、摇臂作用：改变推杆或凸轮传来的力的方向，作用到气门杆以推开气门。组成：摇臂、摇臂轴、支座、气门间隙调整螺钉等。二、气门传动组的拆装（1）拆除外围附件；（2）将发动机固定到专用拆装台架上；（3）拆下曲轴带轮；（4）拆下齿形带上下护罩；（5）松开齿形带张紧轮，取下齿形带，拆下张紧轮；（6）拧下曲轴正时齿轮带上的紧固螺栓，拆下曲轴带轮；（7）拧下中间轴齿轮紧固螺栓，拆下中间轴齿轮；（8）拧下气门室罩盖的紧固螺母，取下加强压条、气门罩盖、挡油板和密封衬垫；（9）按规定的顺序拧松气缸盖紧固螺栓，取下气缸盖；（10）从气缸盖上拆下凸轮轴各道轴承盖的紧固螺母，取下轴承盖及凸轮轴，在轴承盖上打上装配标记；（11）取出液压挺柱，按顺序排列或在内壁上做标记。三、气门传动组的检修1、凸轮轴的修理凸轮轴的主要损伤有凸轮轴工作面磨损，轴颈、偏心轮、齿轮磨损，凸轮轴弯曲变形等。（1）凸轮损伤的检验用千分尺测量凸轮的全高与凸轮基圆直径的差来确定凸轮的磨损程度（2）凸轮轴弯曲变形的检查将凸轮轴放在平台的V形架上，以两端轴颈为支点，将百分表测头抵在中间的轴颈上，并缓慢转动凸轮轴一周，读取指针的最大偏转量。（3）凸轮轴轴颈的修理用千分尺测量轴颈的圆度和圆柱度误差，超过规定值，应按修理尺寸磨削轴颈，配用相应的修理尺寸的凸轮轴轴承。（3）凸轮轴的其他损伤理2、凸轮轴轴承的修理凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙在0.03～0.07㎜，使用极限不得超过0.15㎜，否则，应更换新轴承。3、气门挺杆与导孔的修理（1）气门挺杆的修理（2）气门挺杆底部球形工作面的检修4、气门推杆的修理5、摇臂与摇臂轴的修理（1）摇臂轴损伤的修理损伤主要有轴颈磨损和弯曲变形（2）摇臂损伤的修理损伤主要有：摇臂头部磨损、摇臂轴承孔磨损、调整螺钉损坏。6、液压挺杆的修理7、齿形带的检查与调整检查齿形带有无裂纹、老化、破损或折断现象，如有，应更换。归纳小结：1、气门传动组的组成、主要零部件结构及作用。2、气门传动组的检修。课题二气门传动组（实操）教学方式：实操课操作为主，让学生自行练习、巡回指导、最后小结；课时安排：实操课10节；教学重点：气门组的拆装方法步骤教学难点：气门研磨及气门座铰削工具设备：常用工具、专用拆装具、凸轮轴、塞尺、千分尺、游标卡尺课前准备：教案、工具、设备课堂组织：点名检查学生出勤人数情况以及工作服、帽子、鞋子是否符合安全要求。严格强调操作规范及操作安全的有关注意事项。一、气门传动组的检修（1）凸轮轴的升程的测量（2）凸轮轴轴颈同轴度的测量巡回指导（一）指导学生操作。（二）随时决学生操作中出现或提出的疑难问题。结束指导（一）讲解课题操作情况，表扬做得好的同学，指出不足并提出改进的办法。（二）容易产生的问题及注意事项。课堂小结：本节课主要学习了凸轮轴的检修及气门间隙的调整方法，通过实操操作练习，让学生掌握凸轮轴检修的操作步骤。布置作业：做出实验报告课题三配气相位（理论）教学方式：讲授课时安排：理论课6节教学重点：配气相位含义及调整教学难点：气门间隙的调整复习旧内容，引入新课题：复习：（1）配气机构的作用；（2）气门传动组的组成、主要部件结构及功用；（3）引出配齐相位。配气相位：进、排气门的实际开闭时刻，通常用曲轴的转角表示。目的：为了改善换气过程，提高发动机性能，实际发动机的气门开启和关闭并不恰好在活塞的上下止点，而是适当的提前开启和迟后关闭，以延长进排气时间。一、进气门的配气相位1、进气提前角2、进气迟后角二、排气门的配气相位1、排气提前角2、排气迟后角三、气门叠开四、配气相位的检查与调整配气相位的准确性和可靠性对发动机的经济性和动力性有很大的影响。配气相位的检查方法有检验气门控制点和检验气门重叠开度两种方法。1、检验气门控制点是在调好气门间隙的基础上，找出各气门控制点相应曲轴转角，与标准配气相位角进行比较，来判断配气相位正确与否。2、检验气门叠开，同样应先调好气门间隙，将一缸活塞摇到压缩行程上止点位置，用塞尺插入气门与气门座结合面来测量气门重叠期的微开量。3、影响配气相位正时的零件应予以报废，换用新件后，应重新调整配气相位。五、气门间隙的调整气门间隙：气门完全关闭时，且凸轮以基圆作用于挺杆，这时气门杆尾部与摇臂接触面间的间隙。作用：为了补偿气门受热后的膨胀量，并保证进排气门迅速开启和关闭，气门迅速落座。（1）气门间隙调整原则挺柱必须落在凸轮的基圆上才可以调整气门间隙。因此，在进、排气门在开启过程中不能调整。另外，在配齐相位中，由于气门的早开晚闭，所以将开启或关闭不久的一段时间内也不能调。（2）气门间隙的调整方法1）逐缸调整法转动曲轴至1缸压缩终了，调整1缸的进、排气门。然后摇转曲轴，按点火顺序使下一缸达到压缩终了，再调整这一缸的进、排气门，依次类推，逐缸调整完毕。2)两次调整法第1缸压缩行程上止点时，调整所以气门的一半，再摇转曲轴一周，便可调节其余一半气门，两次调整完毕。调整气门间隙的方法：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