第2章3 配气机构及其检修

52第四节配气机构及其检修1配气机构的总体构成配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸进、排气门，是新鲜可燃混合气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。气门式配气机构由气门组和气门传动组组成。F23A3发动机的配气机构为16气门、单顶置式凸轮轴(SOHC)，带有可变气门正时系统(VTEC，VariableValveLifeTiming&ValveElectronicControl)，可同时改变进气门正时与升程，使发动机在低、高速均有良好的动力性和经济性。因该车采用单顶置凸轮轴(SOHC)16气门式气机构，故其配气机构的凸轮轴、摇臂轴支座和气组等部件均布置在气缸盖上。气缸盖由铝合金制成，用中置火花塞，半球形燃烧室。每个燃烧室分别有2个进气门座和2排气门座。凸轮轴由合金钢模锻而成，采用五点支撑并配有8个平衡重。凸轮轴由一正时带驱动，而其两平衡轴则由一正时平衡带驱动。广州本田雅阁轿车F23A3发动机气缸盖与SOHCVTEC配气机构的结构如图2-65所示。图2-65广州本田雅阁轿车F23A3发动机气缸盖与SOHCVTEC配气机构的结构可变气门正时及气门升程电子控制机构由发动机控制模块ECM控制，在发动机高速时，它可以同时改变进气门的正时与升程，使发动机在低速时具有较高的燃烧效率和较低的燃油消耗，而在高速时则可以充分地发挥其强劲的动力，因而大大地改善了汽车的动力性和使用经济性。532配气机构气门组及其检修2．1气门组的组成气门组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧及座圈、锁片、挡油圈和气门室罩等零件，见图2-65。气门为平顶式，这种结构比较简单，制造方便，受热面积小。气门由气门弹簧经锁片固定在气缸盖上，气门杆端有凹槽。气门导管是镶嵌在气缸盖上的，可拆卸。它主要是在气门上下运动时起导向作用。F23A3发动机的进排气门座都是采用镶嵌式气门座。气门弹簧的作用是使气门回位，保证气门与气门座的密封。F23A3发动机采用一个变螺距的气门弹簧，安装时应将气门弹簧簧圈间隙小的一端置于气缸盖上。2.2气门组的检修2.2.1气门组的拆卸（1）使用大小适当的套筒和塑料锤轻敲气门弹簧上座，以使气门锁片松动。（2）使用气门弹簧压缩工具（07757-0010000）压缩气门弹簧，拆下气门锁片、气门弹簧和气门。2.2.2气门组零件的检修2.2.2.1检查气门使用外径千分尺和游标卡尺检查图2-66所示气门各测量部位A（气门头直径）、B（气门总长度）、C气门杆直径）、D（气门头厚度）的磨损情况。气门各测量部位（A、B、C、D）的维修数据如表2-5所列。图2-66检查气门各测量部位的磨损情况表2-5气门各测量部位（A、B、C、D）的维修数测量部位进气阀排气阀标准值极限值标准值极限值A33.85~34.1528.85~29.15B114.85~115.15112.85~113.15C5.485~5.4955.4555.450~5.4605.420D0.85~1.150.651.05~1.350.952．2．2．2气门座的铰削气门座表面如有斑痕、麻点，则需用气门铰刀进行铰削。具体操作步骤如下:(1)用气门铰刀先轻轻地修整缸盖上的气门座。注意：在修磨之前，如气门导管也已磨损，则应事先更换气门导管。(2)利用气门导管的内径作为导向面，根据其内径选择合适的铰刀定心杆直径，并将定心杆插入气门导管中进行铰削。(3)先小心地铰削45°角的接触面，以铰去表面的硬化层。同时应注意用力均衡，以保证铰削的气门座与气门导管两者的中心线重合。54(4)使用60°角铰刀铰削气门座的30°角的下口(靠近气门头端)，再使用30°角的铰刀铰削气门座60°角的上口(靠近气门杆端)。(5)使用油标卡尺检查气门座(工作面)的宽度(图2-67)。标准值为1.25mm~1.55mm,极限值为2.00mm。图2-67检查气门座(工作面)的宽度(6)使用45°角的铰刀再次轻铰气门座，以去除铰削上、下口产生的毛刺。(7)检查气门座与气门的接触环带。将先磨过的气门按记号装回原气门座，并在气门工作面上涂上一层红丹油或轴承蓝，略用力压住气门头并转动1/4圈。(8)抽出气门，检查气门座轴承蓝留下的接触环带的位置（图2-68）。如果接触环带位置偏向气门座上端，应使用30°角的铰刀铰气门座的上口，然后用45°角的铰刀修整，以恢复正确的气门座工作面的宽度。如果接触环带位置偏向气门座下端，应使用60°角的铰刀铰气门座的下口，然后再用45°角的铰刀修整气门座工作面。图2-68气门座轴承蓝留下的接触环带的位置2.2.2.3测量气门杆安装高度将进、排气门装人气缸盖原有位置(不装气门弹簧和锁片)，使用深度油标卡尺测量图2-69所示的气门杆安装高度。进气门杆安装高度的标准值为46.75mm~47.55mm,极限值为47.80mm;排气门杆安装高度的标准值为46.68mm~47.48mm,极限值为47.73mm。如果被测高度超过极限值，则应更换气门并重新进行检查。如被测高度仍超过极限值，说明气门座铰削过多，应更换气缸盖。55图2-69气门杆安装高度2.2.3气门导管的检修2.2.3.1检查气门杆与气门导管的配合间隙该配合间隙的检查有以下两种方法:2.2.3.1.1间接测量法将末装气门弹簧的气门装于气门座中，并向外拉出10mm(图2-70)。然后用正常推力来回推动气门头，使用百分表测量气门头的摆动量。以间接判断气门杆与气门导管的配合间隙。进气门头摆动量的标准值为0.04mm~0.09mm,极限值为0.16mm;排气门头摆动量的标准值为0.11mm~0.16mm,极限值为0.24mm。如果被测值超过极限值，则应换用新气门，并重新进行检查。如果换用新气门后，经检查仍不合格，则应使用下述“直接测量法”进行测量，并视情更换气门、气门导管或两者同时更换。图2-70测量气门头的摆动量2．2．3．1．2直接测量法使用内径百分表和外径千分尺分别在对应的3个截面测量气门导管的内径和气门杆的外径。最大内径与最小外径的差值即为欲测的配合间隙值。进气门杆外径标准值为5.485mm~5.495mm,极限值为5.455mm;排气门杆外径标准值为5.450mm~5.460mm,极限值为5.420mm;进气门导管内径标准值为5.515mm~5.530mm,极限值为5.55mm;排气门导管内径标准值为5.515mm~5.530mm,极限值为5.55mm;进气门与进气门导管配合间隙的标准值为0.020mm~0.045mm,极限值为0.08mm;排气门与排气门导管配合间隙的标准值为0.055mm~0.080mm,极限值为0.12mm。根据测量值和上述规定值，即可判断应更换的零件。2.2.3.2气门导管的更换562.2.3.2.1拆卸旧气门导管将气气缸盖用油温均匀加热至150℃左右，使用5.5mm气门导管冲头(07742一0010100)和锤子将各旧气门导管拆下。2.2.3.2.2安装新气门导管加热气气缸盖至150℃，在新导管的外壁上涂以发动机机油，然后使用气门导管冲头和锤子将气门导管轻轻敲人气门导管座孔内。同时注意用深度油标卡尺测量其安装后的伸出量。进气门导管安装后的伸出量应该为21.20mm~22.20mm;进排气门导管安装后的伸出量应该为20.63mm~21.63mm。2.2.3.3气门导管的铰削在更换新气门导管时，必须按规定铰削气门导管孔。其方法如下:(1)将专用气门导管铰刀(07HAH-PJ7O1OO)和气门导管内孔涂以切削润滑油。(2)旋转铰刀，沿顺时针方向铰削气门导管一周。注意：铰刀只能沿顺时针方向转动。（3)继续沿顺时针方向旋转铰刀，然后将其取出。（4）用去污剂和水彻底清洗气门导管，去除切削残留物。(5)检查气门导管与气门杆的配合间隙，确认气门在各自的导管内不用加压便能平稳自如地滑动。2．2．4气门组的安装（1）在气门杆上涂以发动机机油，将气门安装在对应的气门导管中，并检查气门是否能上下滑动自如。（2）在气气缸盖上安装气门弹簧座。（3）如图2-7所示，使用专用工具气门杆密封件冲头(07PAD-0010000)安装气门密封件。安装时应注意进、排气门杆密封件是不可互换的。注意：进气门杆密封件外的弹簧为白色，而排气门杆的为黑色，切勿装错。图2-71安装气门密封件57（4）安装气门弹簧(螺距小的一端朝向气气缸盖)和气门弹簧座，然后使用气门弹簧压缩工具(07757-0010000)，压缩气门弹簧并安装气门弹簧锁片。（5）使用一塑料锤轻敲每个气门杆端2~3次，以确保各气门及其锁片均能正确就位。注意：在敲击时只能沿气门杆轴线向稍微用力，以免气门杆弯曲。3气门传动组的检修气门传动组主要包括凸轮轴、正时皮带轮、VTEC控制系统、摇臂和摇臂轴等。气门传动组的作用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。3．1凸轮轴的检修3．1．1凸轮轴的结构特征F23A3发动机凸轮轴参见图2-65所示。凸轮轴上主要配置有各缸进、排气凸轮，用以使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，所似要求其表面耐磨，要求凸轮轴有足够的韧性和刚度，并应保证凸轮轴与轴托架的油膜间隙。3．1．2凸轮轴的拆卸与检修3．1．2．1凸轮轴的拆卸（1）拆下摇臂与摇臂铀。（2）拧出摇臂轴支座固定螺栓，拆下摇臂轴支座，拆下凸轮轴。3．1．2．2凸轮轴的检修3．1．2．2．1外观检视凸轮轴将凸轮轴擦拭干净，然后检查凸轮工作面是否有擦伤和疲劳剥落现象。如有，则应更换凸轮轴。3．1．2．2．2检查凸轮轴的轴向间隙(1)拆下摇臂与摇臂轴。(2)将凸轮轴和摇臂轴支座安装于气缸盖上，并在各运动表面涂以发动机机油，然后按图2-72所示编号的顺序和规定力矩（螺栓直径为8mm的拧紧力矩为22N.m）拧紧各螺栓(其中①~⑩为8mm直径的螺栓)。图2-72螺栓上紧顺序(3)将百分表触头对正凸轮轴的端面(安装分电器端)，并将百分表调零，然后前后推动凸轮铀并记录百分表的读数差，此即为凸轮轴的轴向间隙。凸轮轴的轴向间隙的标准值为0.05mm~0.15mm,极限值为0.50mm。3.1.2.2.3检查凸轮轴与其支座的配合间隙(1)将拆卸下的凸轮轴擦拭干净，同时清洁凸轮轴支座。58(2)将适当长度的塑料间隙规轴向地放人每个凸轮轴轴颈，然后按前述方法和拧紧力矩值装好凸轮轴和摇臂轴支座。(3)拆下摇臂轴支座，用塑料间隙规包线尺测量每根塑料线间隙规的最宽部位，测量值即为欲测的配合间隙。凸轮轴与其支座的配合间隙的标准值为0.050mm~0.089mm,极限值为0.150mm。若被测值超过使用极限值，且已更换过凸轮轴，则应更换气缸盖;若末更换过凸轮轴，则应进一步检查凸轮轴中间轴颈的径向圆跳动值，以判断其是否需要更换。(4)凸轮轴中间轴颈(3号)径向圆跳动的检查。该轴颈径向圆跳动的检查，实际上是用以间接判断凸轮轴的弯曲情况。将V形铁置于平板上，将凸轮轴置于V形铁上，使用百分表测量凸轮轴中间轴颈的径向圆跳动。轻轻回转凸轮轴1周，百分表指针的读数差即为凸轮轴的径向圆跳动值。凸轮轴的径向圆跳动值的标准值为≤0.030mm,极限值为0.04mm。若被测值末超过极限值，则应更换气缸盖。若被测值超过极限值，则应更换凸轮轴并重新检查。如被测值仍超过极限值，则应同时更换气缸盖。3.1.2.2.4检查VTEC凸轮及其凸尖高度如表2-6所示检查凸轮工作面的磨损情况，并使用外径千分尺测量VTEC各凸轮的凸尖高度。凸轮轴凸尖高度值见表2-6所示。表2-6凸轮轴凸尖高度值进气进气SOHCCTEC发动机PRI37.77538.6MID39.725SEC34.4813.2正时皮带及皮带轮的安装3.2.1带传动装置在发动机上的安装位置及安装要求广州本田雅阁轿车正时带传动装置在发动机上的安装位置及安装要求如图2-73所示。59图2-73正时带传动装置在发动机上的安装位置及安装要求安装正时皮带的顺序为:正时皮带主动皮带轮(曲轴)、调节皮带轮、水泵皮带轮、凸轮轴皮带轮;