汽车发动机维修工艺

7.4配气机构的维修7.4.1气门组的检修7.4.2气门驱动机构的检修本节主要内容•1、气门组的检修•1）配气机构的组成和作用•2）配气机构技术状况的变化及维护•气门间隙的调整•3）气门组零件的检修：•气门的磨削；气门座的铰削和研磨•2、气门传动组零件的检修•凸轮轴及轴承；气门挺柱；气门推杆；正时链轮，正时链条等检修；一、配气机构的组成及作用7.4.1气门组检修配气机构必须按照配气凸轮型线所确定的规律定时开闭进、排气门，开启要迅速，落座要平稳，无反跳和抖动，确保燃烧室密封，并有较高的充气效率和较低的振动和噪声，工作可靠，寿命长。随着电控技术的应用，配气机构的结构也得到了相应发展。如：四气门技术、进排气凸轮轴分置、可变气门正时和气门升程的电子控制，以适应发动机不同工况对进气时间、进气量、输出功率的要求。发动机在工作过程中，由于配气机构零件的磨损,降低了其工作性能,减少气门的开启时间和最大开度，降低发动机的充气系数,导致其功率下降，油耗增加，甚至影响发动机的正常运转与起动。凸轮轴的布置型式下置、中置和上置三种。凸轮轴的传动方式齿轮传动，链传动和齿形带传动。气门间隙作用气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙——气门间隙。发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，冷态时无间隙或间隙过小，则热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气，使功率下降，严重时使发动机甚至不易起动。为消除上述现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中，留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定。通常在冷态时，进气门的间隙为0.25-0.30mm，排气门的间隙为0.3-0.35mm。间隙过大过小的危害：间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，导致功率下降严重时，将使气门烧坏。间隙过大，使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击，加速磨损;也会使气门升程减小，气门开启的持续时间减少，进气不充分，排气不干净。现代轿车配气机构结构特点1、气门顶置:每缸有2、4或5个气门。2、上置凸轮轴（OHC）:单上置（SOHC）、双上置（DOHC）。3、广泛采用液压挺柱或气门间隙液压自动调节器，始终保持零气门间隙，有助于降低气门噪声，准时关闭和打开气门，也省去维修中调整。4、正时传动采用链传动或同步齿形带传动。配气机构的维护与修理就是：恢复零件的工作性能，保证配气正时、气门关闭严密，使进气充分、排气彻底，工作平稳无异响，提高发动机的功率，降低燃油消耗。二、配气机构技术状况的变化与维修（一）配气机构技术状况变化1．气门关闭不严原因：（1）气门间隙过小。气门杆伸长，引起气门关闭不严或烧蚀气门。（2）气门杆部弯曲和磨损。（3）气门与气门座接触不良。（4）气门弹簧的弹力减弱。2．配气机构的异响磨损、变形、紧固件的松动、油液的泄漏。3．配气相位失准原因：（1）正时齿轮或正时链轮未按规定的记号装配。（2）由于正时齿轮或正时链轮与曲轴或凸轮轴相连接的键槽的加工误差或磨损松动引起的定位偏差，加大了配气正时的误差。（3）凸轮磨损（4）气门间隙过大、过小。（二）气门间隙的调整•应在气门完全关闭气门挺柱落于凸轮基圆位置时进行。•①逐缸调整法：即将该缸活塞位于压缩行程终了上止点时，检查调整该缸进、排气门间隙。用这种方法调整时，摇转曲轴次数多，工作效率低。•②两次调整法：首先找到第一缸活塞压缩终了上止点时，调整其中的一半气门；然后将曲轴转动一周，再调整其余半数气门的间隙。（二）气门间隙的调整•两次调整法口诀：•“双排不进法”：•“双”是所指汽缸的进排气门间隙均可调；•“排”是所指汽缸仅排气门间隙可调；•“不”指进排气门的间隙均不可调；•“进”是所指汽缸的进气门间隙可调。“双排不进”法的操作程序如下：1．先将发动机的汽缸按工作顺序等分为两组。2．第一遍。第一缸活塞压缩终了上止点，按双、排、不、进调整其一半气门的间隙。3．第二遍。曲轴转动一周，将末缸达到压缩行程上止点，仍按双、排、不、进调整余下的一半气门的间隙。4、调整标准：用相应厚度的厚薄规插入间隙处，来回抽动，感觉稍有阻力。进气门和排气门的确定（1）根据气门与所对应的气道确定。（2）转动曲轴观察确定。当第一缸活塞处于压缩上止点时，转动曲轴，观察一缸的两个气门，先动为排气门，后动的为进气门，并在一种气门上作记号。然后按点火顺序依次检查各缸，在与一缸的同名气门作记号。一缸压缩上止点的确定（1）分火头判断法：记下第一缸分缸高压线的位置，打开分电器盖，转动曲轴，当分火头与第一缸分缸高压线位置相对时，表示第一缸在压缩上止点。（2）逆推法：转动曲轴，观察与一缸曲轴连杆轴颈同在一个方位的六（四）缸的排气门打开又逐渐关闭到进气门开始动作瞬间，六（四）缸在排气上止点，即第一缸在压缩上止点。（一）气门与气门座的配合要求气门与气门座配合的良好与否是决定配气机构正常工作的重要环节，直接影响到汽缸的密封性。配合要求如下：1、气门与气门座锥面角度应一致2、气门与气门座的密封带的位置在中部靠里3、气门与气门座密封带的宽度应符合原设计规定1.2~1.5mm4、气门工作锥面与杆部的同轴度和气门座与导管的应不大于0.05mm5、气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。三、气门组零件的检修图测量气门导管直径气门杆与导管配合间隙的检查将气门杆提起到气门导管端面一定高度L（L取气门长度一半），用百分表的触针抵在气门头部的边缘，左右摆动气门，百分表针摆差的一半即为气门杆与导管的配合间隙。当配合间隙超过规定值时，应进行修配。常见几种车型气门杆与导管的配合间隙见下表。返回下一页上一页返回表：气门杆与气门导管的配合间隙气门导管的镶入与铰配选新气门导管：注意其内径应与气门杆的尺寸相适应，外径与气缸体或气缸盖的承孔配合有一定的过盈。选用时，可用新旧导管对比法确定过盈量大小，新导管比旧导管直径大0.O1～0.02mm即为合适。镶换气门导管：先用铣头压出旧的气门导管，在选定的新气门导管外径涂一薄层机油，将其压入导管承孔内，镶入后，要求导管的上端面距气缸体平面的距离应符合规定。气门导管的压入如图所示。返回下一页上一页返回图气门导管的压入深度返回表气门导管与承孔的配合气门导管的镶入与铰配气门导管的铰削：气门导管镶入后与气门杆的配合间隙若过小，可用气门导管铰刀进行铰削，铰削时，应根据气门直径大小选择和调整好铰刀，进给量不能过大，铰刀保持平正，边铰削边试配，直到达到规定的配合间隙。将气门导管和气门杆擦拭干净，在杆上涂一薄层机油，放入导管内上下拉动几次，这时气门如能徐徐下落，则认为配合适当，松紧适宜。返回下一页上一页（二）气门的检修1．气门的磨损与检验以下情况应换新:①轿车的气门杆的磨损大于0.05mm，载货汽车的气门杆的磨损量大于0.10mm，或出现明显的台阶形磨损。②气门头圆柱面的厚度小于1.0mm。③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。图气门头边缘厚度2.气门光磨1）检查被光磨气门的变形。2）夹紧气门杆，气门头部伸出长度为40mm。3）松开支架固定螺栓，转动支架使刻度盘指示的角度与气门工作锥面的角度相等，然后紧固支架固定螺栓。4）查看砂轮工作面是否平整。5）试磨。开动砂轮电机开关，慢慢移动夹架，使砂轮表面与气门工作锥面轻微接触试磨。6）光磨。（三）气门座的修理气门座的磨损主要是磨料磨损和由于冲击载荷造成的硬化层脱落，以及受高温燃气的腐蚀和烧蚀。气门座磨损使密封带变宽，气门与气门座关闭不严，汽缸密封性降低。1．气门座的铰削铰削气门座时，应根据气门头部直径及斜面角度选用不同规格的铰刀。1-75°铰刀；2-45°精铰刀；3-45°粗铰刀；4-15°粗铰刀；5-定位杆；6-扳杆2、气门与气门座的研磨1）清洗气门、导管与气门座，按序放置。2）研磨。用橡皮捻子研磨时，在气门大端平面上涂以薄层机油，以便橡皮碗能吸起气门；用螺丝刀研磨时，在气门与气门导管座孔间套入一个软弹簧，软弹簧作用是能将气门自动回位。首先在气门座或气门工作锥面上涂一层粗研磨膏，将气门插入气门导管内，用橡皮捻子或螺丝刀带动气门正反旋转，并与气门座不断拍击。研磨至气门锥面上出现一条完整、边界清晰的接触环带，再换用细研磨膏继续研磨，使接触环带呈均匀的瓦灰色。最后滴上机油继续研磨几分钟。3）清洗气门座的研磨工艺3、气门与气门座密封性的检查渗油法：用煤油或汽油浇在气门顶面上，5min内视气道内有无渗漏现象。铅笔划线法：密封环带法：四、气门弹簧的检验气门弹簧弹力减小值大于原厂规定的10%：更换。气门弹簧的垂直度超过3/100更换。图气门弹簧自由长度的检测气门弹簧的自由长度减小值超过2mm更换。一、凸轮轴及轴承的维修1、凸轮轴的检修：1）凸轮的检修：擦伤、疲劳剥落、磨损使最大升程减小（凸轮最大高度与基圆直径之差）；2）凸轮轴变形的检修：测量中间轴颈的径向跳动，应不大于0.03mm，0.05～0.10mm时可通过修磨凸轮轴轴颈而恢复；大于0.10mm时需冷压校正。3）凸轮轴颈的检修：圆度、圆柱度（≤0.025mm）、磨损量的检查；各轴颈修理尺寸一致，但不同发动机其尺寸级差不同，有-0.125mm,-0.25mm等。7.4.2气门传动组零件的检修图凸轮轴弯曲的检验2、凸轮轴承的检修：•凸轮轴颈与轴承间隙：轿车大于0.15mm，货车大于0.20mm或发动机大修时应更换轴承。修配方法：镗削、铰削和手工刮削。•先冲下缸体后端堵盖，用专用工具拆除旧轴承，选用与轴颈尺寸同级的轴承，并检查刮削量大小，若较小方可刮削，否则用铰削法。•先将凸轮轴承套在涂有红丹油的凸轮轴颈上转动数圈后，取下，用刮刀刮去红印部分，然后再修刮至达到一定间隙为止。二、气门挺柱的检修•气门挺柱的主要耗损：•气门挺柱底部出现剥落、裂纹、擦伤划痕和挺柱与导孔配合松旷等。•气门挺柱易产生疲劳磨损；润滑条件较差会造成底部的不均匀磨损，导致挺柱底部对凸轮的反磨效应加剧，在不长的行驶里程内使凸轮早期磨耗而报废。裂纹剥落条痕伤三、气门推杆的修理气门推杆一般都是空心细长杆，工作时易发生弯曲，直线度误差应不大于0.30mm。杆身应平直，不得有锈蚀和裂纹。气门推杆弯曲，应进行校直。上端凹球端面和下端凸球面半径磨损应控制在+0.03-0.01mm之间。四、摇臂轴和摇臂的修理摇臂的损伤主要是摇臂头的磨损。检查时，摇臂头部应光洁无损。修理后的凹陷应不大于0.50mm。如超过规定则应修理，其方法可用堆焊修磨。摇臂与摇臂轴的配合间隙如超过规定应更换衬套，并按轴的尺寸进行铰削或镗削修理。镶套时，要使衬套油孔与摇臂上的油孔重合（注意摇臂轴安装方向），以免影响润滑。摇臂上调整螺钉的螺纹孔损坏时，一般应更换。五、正时链轮和链条的检查采用上置凸轮轴式配气机构的发动机在工作中，正时传动机构会因正时链条的磨损，造成节距变长，噪声增大，严重时会使配气正时失准。1．正时链条的检查测量全链长。测链条长度时，对链条施以一定的拉力拉紧后测量其长度。2．正时链轮的检查测量最小的链轮直径。将链条分别包住凸轮轴正时链轮和曲轴正时齿轮，用游标卡尺测量其直径,其直径不得小于允许值。正时齿带的检查和更换•正时皮带属于耗损品，随着发动机工作时间的增加，正时皮带和正时皮带的附件，如正时皮带张紧轮、正时皮带张紧器和水泵等都会发生磨损或老化，正时皮带一旦断裂，凸轮轴当然不会照着正时运转，此时极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损，所以正时皮带一定要按里程或时间更换。正时齿带的检查更换•正时皮带及附件，更换周期随着发动机的结构不同而有所不同，一般在车辆行驶到8万～10万公里时应该更换，具体的更换周期应该以车辆的保养手册说明为准。•如正时带出现龟裂、断线、划痕、切口以及发硬等现象，应及时更换。惰轮、张紧轮如出现发卡、跳动现象，也应及时更换，否则会造成皮带滑移，导致皮带发热，出现早期损坏。小结•配气机构的组成和作用；•气门间隙的调整方法；•气门的磨削；气门座的铰削和研磨•凸轮轴及