任务九气门组的拆装与检查.

汽车发动机机械系统检修学习任务九：气门组的拆装与检查知识点：掌握气门组的组成及各组成部分的功用技能点：掌握气门组拆装的正确步骤及气门组的检查方法任务介绍气门驱动组组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂功用：定时驱动气门使其开闭气门组组成：气门、气门座、气门弹簧、气门导管、锁片功用：维持气门的关闭相关知识配气机构的组成气门组的主要部件组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。1、气门组成：头部和杆部功用：头部用来密封气缸的进、排气通道；杆部用来为气门的运动导向。头部杆部结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。平顶式凹顶式（喇叭顶）进气阻力小，但其顶部受热面积大，适用于进气门。气门头部（1）头部顶面形状：平顶、凹顶、凸顶凸顶式（球面顶）其刚度大，排气阻力小，废气清除效果好，但球形的受热面积大，适用于排气门。（2）气门锥角气门头部与气门圈座接触的锥面与气门顶部平面的夹角。锥角作用：1）能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性；2）气门落座时有自动定位作用；3）避免气流拐弯过大而降低流速；4）气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。进气门：一般为30°，原因是在相同气门升程情况下，锥角小时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导热性均差。排气门：一般为45°，因其热负荷较大。气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排气阻力就越小。通常进气门头部直径大于排气门。另外，排气门稍小些，还不易变形。（3）气门头部直径气门的杆部起导向、散热作用。较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精度和耐磨性。气门杆部锁销式：用锁销固定，锁销孔气门杆尾部：其形状决定于弹簧座固定方式锥形锁片式：安装两半锥形锁片，凹槽（环槽）弹簧座固定方式①锥形锁片式锁片式的锥形锁片被分成两半，合在一起形成一个完整的圆锥结构，弹簧座的中心孔为圆锥孔，用来与锁片的外圆锥面配合。1-气门导杆；2-气门弹簧；3-气门弹簧座；4-气门锁片固定方法比较简单，将弹簧座连同弹簧一起压下后，把锁销插人气门杆尾部的径向孔内，放松弹簧座后，锁销正好位于弹簧座的外侧面的凹穴内，防止了弹簧座的脱出。1-气门弹簧座；2-气门锁销②锁销式气缸盖的进、排气道与气门锥面相座合的部位。气门座作用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量，起到对气门散热的作用。2.气门座直接形成式：直接在缸盖（或缸体）上加工出来。该种形式散热效果好，使用中不存在脱落造成事故的可能性。但存在不耐高温、不耐磨损、不便于修理更换等缺点。镶座式:大多数发动机的气门座是用耐热合金钢或合金铸铁单独制成座圈，然后压入气缸盖（体）中。它不但耐高温、耐磨损和耐冲击，而且使用寿命长，易于更换。缺点是导热性差，加工精度高，如果与缸盖上的座孔公差配合选择不当，还可能发生脱落而造成事故。（1）气门座的形成气门座锥角是与气门锥角相适应的，以保证二者紧密座合，可靠地密封。气门座锥角通常为450（或300）。b450（300）150750（2）气门座锥角气门座锥角通常由三部分构成气门干涉角：即气门的锥角比气门座的锥角小0.50～1.00。0.50~10①加快了磨合速度，同时也提高了密封性；②自洁作用；③防止加工时出现负干涉角，使气门暴露在炽热燃气中的受热面积增加。气门干涉角的作用:（3）气门干涉角3.气门导管功用：给气门的运动作导向，保证气门的往复直线运动和气门关闭时能正确地与气门座贴合，并为气门杆散热。材料：用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金材料，能提高自润滑作用。工作条件：高温、磨损严重、润滑困难。气门导管的外表面与缸盖的配合有一定的过盈量，以保证良好地传热和防止松脱。气门导管的下端伸入到进、排气道内。为防止对气流造成阻力，伸入端的外圆做成圆锥状。气门导管与气门杆之间留有0.05～0.12mm的间隙，使气门杆能在导管内自由运动。4.气门弹簧作用1）保证气门自动回位关闭而密封；2）保证气门与气门座的座合压力；3）吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性力。采用优质合金钢丝卷绕成螺旋状，弹簧两端磨平，以防止在工作中弹簧产生歪斜；弹簧表面要磨光、抛光或喷丸处理（提高疲劳强度）；弹簧表面还必须经过镀锌、镀铜、发蓝或磷化处理（防锈）。气门弹簧的材料形状：圆柱形螺旋弹簧。一端支承在缸盖上，一端支承在弹簧座上。当气门每分钟开闭的次数与弹簧本身的固有振动频率相同或成倍数时，就出现共振现象，使弹簧的振幅增大，破坏了气门的正常开闭时间，弹簧折断。1)提高气门弹簧的自然振动频率，即提高弹簧的刚度：如加粗钢丝直径或减小弹簧的圈径，即粗丝小径。2）采用双气门弹簧：每个气门装两根直径不同、旋向相反的内外弹簧。气门弹簧防共振的结构措施3）采用不等螺距气门弹簧不等螺距的气门弹簧安装时，螺距小的一端应朝向气门头部。4)采用等螺距的单弹簧，在其内圈加一个过盈配合的阻尼摩擦片来消除共振。圆柱等螺距弹簧不等距弹簧双弹簧布置1.气门组的拆卸拆卸气门组时，必须使用专门的气门弹簧拆卸器进行规范操作。拆卸时使用弹簧拆卸器将弹簧座连同已被预紧的弹簧一起压下，使锁销（锥形锁片）处于自由状态，可方便取下。然后再将弹簧座连同弹簧一起慢慢放松，直至弹簧处于完全放松的白由状态，即可轻松取出弹簧座、弹簧和气门。任务实施（1）拆下气门挺杆，并按正确的顺序摆放气门挺杆。（2）用专用维修工具压缩气门弹簧并卸下2个定位锁片取下气门。如图所示，拆下弹簧座圈、气门弹簧。（3）用尖嘴钳取出油封，如图所示。（4）用压缩空气和磁性棒，吹气卸下弹簧座，如图所示。按正确的顺序排放好气门、气门弹簧、弹簧座和弹簧座圈。（5）气门组零件的放置气门组零件拆卸后,应将整套气门组零件按顺序放置好。2.安装气门组（1）使用专用维修工具推入新油封（见图1）。注意进气门油封是灰色的，排气门油封是黑色的（见图2）。图1安装气门油封图2气门油封的区别（2）安装气门、弹簧座、气门弹簧和弹簧座圈。1一气门；2一弹簧座；3一气门弹簧；4一弹簧座圈（3）使用专用维修工具压缩气门弹簧，并将2个锁片放置在气门杆周围。安装气门锁片（4）用塑料贴面的锤子，轻轻敲击气门杆顶端，以保证配合完好。敲击气门杆（5）安装气门挺杆和填隙片。用手检查气门挺杆，气门挺杆应转动自如。再安装汽缸盖。气门出现下列耗损之一时，应予更换：（1）载货汽车的气门杆的磨损量大于0.10mm，轿车的气门杆的磨损大于0.05mm，或出现明显的台阶形磨损。磨损程度测量方法如图所示。3.气门的耗损与检验气门的常见耗损：气门杆部的磨损，气门工作面磨损与烧蚀，以及气门杆的弯曲变形等。（2)气门头部边缘的厚度小于1mm。因为气门头圆柱部分厚度过小会增大燃烧室容积，影响发动机工作的平稳性，同时使气门头的强度降低；此外，在气门落入座圈的瞬间，尤其是重型柴油机的气门，在高冲击波的作用下可能会出现振弹，容易引起密封带的烧蚀。（3）气门尾端的磨损大于0.5mm。（4）气门杆的直线度误差大于0.05mm时，应予更换或校直，校直后的直线度误差不得大于0.02mm。气门杆的直线度检查方法如图所示。将气门杆部支撑在两只V形支架上，用百分表检查气门杆中部，检查时将百分表触头与气门杆接触，将气门杆转动一周，百分表摆差的一半，即为气门杆的直线度误差。4.气门座的更换镶配气门座圈的步骤如下：1)拉出旧气门座。2)选择新气门座圈。用外径千分尺测量座圈外径，用内径量表测量座圈孔内径，选择合适过盈量，一般在0.07～0.17mm。3)气门座圈的镶换。将检验合格的新座圈用干冰或液氯冷却，时间不少于10min，同时将缸盖的座圈承孔用汽油喷灯或在箱式炉中加热至373～423K，同时取出加热的缸盖和冷缩的气门座圈，并在座圈外涂上一层密封胶，将座圈压入承孔内。5.气门导管的更换更换的步骤如下：（1）用外径略小于气门导管内孔的阶梯轴捅出气门导管。（2）选择外径尺寸符合要求的新气门导管。（3）安装气门导管。用细砂布打磨气门导管承孔口，在承孔内壁与导管外表面涂少许机油，并放正气门导管，垫上铜质的阶梯轴用压力机或手锤将导管装入承孔内。6.气门弹簧的检验气门弹簧的弹力应在弹簧检验仪上进行检验，当弹簧力的减小值大原厂规定10%时，应予更换。气门弹簧弹力降低，将使气门关闭时回弹振抖，不但影响气缸的密封性，也容易烧蚀气门。在无弹簧的原厂数据时，一般多采用测量弹簧的自由长度减少值来判断，当其自由度减小值超过2mm时，应予更换。对气门与气门座的配合要求是：1、气门与座圈的工作锥面角度应一致。为改善气门与气门座圈的磨合性能，磨削气门的工作锥面时，其锥面角度比座圈小O.5°～l°。2、气门与座圈的密封带宽度应符合原设计规定，一般为1.2～2.5mm。排气门大于进气门的宽度；柴油机的宽度大于汽油机的宽度。密封带宽度过小，将使气门磨损加剧；宽度过大，容易烧蚀气门。3、气门工作锥面与杆部的同轴度误差应不大于0.05mm。4、气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。拓展与提高气门的密封性检验方法一：检验前，将气门及气门座清洗干净，在气门锥面上用软铅笔均匀地划上若干条线，每线相隔约4mm（如图a），然后与相配气门座接触，略压紧并转动气门45°～90°，取出气门，查看铅笔条。如铅笔线条均被切断，如图b所示，则表示密封良好，否则，应重新研磨。方法二：将气门与相配气门座轻轻敲击几次，查看接触带，如有明亮的连续接触环痕，即为合格。方法三：在气门工作面上涂抹一层红丹（四氧化三铅），然后用橡皮捻子吸住气门在气门座上旋转1/4圈，再将气门提起，若红丹布满气门座工作表面而无间断，又十分整齐，即表示密封良好。方法四：可用煤油或汽油浇在气门顶面上，5min内视气门与座接触处是否有渗漏现象，如无为合格。