第三章 配氣機(jī)構(gòu)

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1、第三章 配氣機(jī)構(gòu) 第一節(jié) 概述 一、充氣效率 二、配氣機(jī)構(gòu)的布置型式 三、氣門(mén)間隙 第二節(jié) 配氣相位 一、進(jìn)氣門(mén)的配氣相位 二、排氣門(mén)的配氣相位 三、氣門(mén)疊開(kāi) 第三節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)主要零部件 一、氣門(mén)組 二、氣門(mén)傳動(dòng)組 第四節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的檢查與調(diào)整 一、氣門(mén)間隙的調(diào)整 二、配氣相位的檢查與調(diào)整 第五節(jié) 可變配氣系統(tǒng) 一、可變氣門(mén)正時(shí)與升程電子控制（VTEC）系統(tǒng) 二、多氣門(mén)分段工作配氣系統(tǒng) 第六節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)異響診斷 一、氣門(mén)腳響 二、正時(shí)齒輪響 第三章 配氣機(jī)構(gòu) 學(xué)習(xí)目標(biāo): l 熟悉配氣機(jī)構(gòu)的作用、組成及布置形式。 l 熟悉氣門(mén)組與氣

2、門(mén)傳動(dòng)組的功用與組成。 l 清楚配氣相位的概念及其作用。 l 明確配氣正時(shí)標(biāo)記。 l 能夠進(jìn)行常見(jiàn)故障的診斷與排除。 考核標(biāo)準(zhǔn)： l 配氣機(jī)構(gòu)的功用與組成。 l 氣門(mén)組與氣門(mén)傳動(dòng)組的功用與組成。 l 配氣機(jī)構(gòu)各部件的名稱與安裝位置、各部件的拆裝與更換。 l 氣門(mén)密封性的檢查。 l 配氣機(jī)構(gòu)主要零件的檢修。 l 配氣機(jī)構(gòu)主要故障的診斷與排除。 第一節(jié) 概述 目前，四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)。其功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門(mén)，使新氣進(jìn)入氣缸，廢氣從氣缸排出。所謂新氣，對(duì)于汽油機(jī)就是汽油與空氣的混合物，對(duì)于柴油機(jī)則為純凈

3、的空氣。 進(jìn)入氣缸內(nèi)的新氣數(shù)量或稱進(jìn)氣量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響很大。進(jìn)氣量越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機(jī)構(gòu)首先要保證進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能的多；同時(shí)，廢氣要排除干凈，因?yàn)闅飧變?nèi)殘留的廢氣越多，進(jìn)氣量將會(huì)越少。其次，配氣機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)件應(yīng)該具有較小的質(zhì)量和較大的剛度，以使配氣機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性。 一、充氣效率 充氣效率是指每循環(huán)實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮充氣量與在進(jìn)氣狀況下充滿氣缸工作容積的新鮮充氣量的比值。其公式如下: ηv=M/MO M－進(jìn)氣過(guò)程中,實(shí)際充入氣缸的新鮮充氣量的質(zhì)量； M。－進(jìn)氣狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新鮮充氣量的質(zhì)量。 所謂進(jìn)氣狀況，是指空氣濾清器后進(jìn)氣

4、管內(nèi)的氣體狀態(tài)。對(duì)于非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可近似認(rèn)為是當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐拇髿鉅顟B(tài)；對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī)則是指增壓器出口處的狀態(tài)。 充氣效率ηv是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)換氣質(zhì)量的參數(shù)。充氣效率越高，表明進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量越多，可燃混合氣燃燒時(shí)可能放出的熱量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率也就越大。對(duì)于一定工作容積的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，充氣效率與進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)的壓力和溫度有關(guān)。此時(shí)壓力越高，溫度越低，則一定容積的氣體質(zhì)量就越大，因而充氣效率越高。由于進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)氣流的阻力造成進(jìn)氣終了時(shí)缸內(nèi)氣體壓力降低，又由于上一循環(huán)中殘留在氣缸內(nèi)的高溫廢氣，以及燃燒室、活塞頂、氣門(mén)等高溫零件對(duì)進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮氣體加熱，使進(jìn)氣終了時(shí)氣體的溫度升

5、高。因此，實(shí)際充入氣缸的新鮮氣體的質(zhì)量總是小于在進(jìn)氣狀況下充滿氣缸工作容積的新鮮氣體的質(zhì)量，即充氣效率總是小于1，一般為0.80～0.90。影響發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率的因素很多，就配氣機(jī)構(gòu)而言，要求其結(jié)構(gòu)有利于減小進(jìn)氣和排氣的阻力，進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻和持續(xù)開(kāi)啟的時(shí)間應(yīng)適當(dāng)，使吸氣和排氣過(guò)程盡可能充分，使充氣效率得以提高。 提示：采用多氣門(mén)技術(shù)、可變進(jìn)氣系統(tǒng)和進(jìn)氣增壓系統(tǒng)等，可有效地提高充氣效率。 二、配氣機(jī)構(gòu)的布置型式 配氣機(jī)構(gòu)主要分為氣門(mén)配氣和氣口配氣。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)。 氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門(mén)的位置、凸輪軸的位置和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式等有

6、關(guān)。配氣機(jī)構(gòu)的布置形式可按氣門(mén)的位置、凸輪軸的位置、凸輪軸的傳動(dòng)方式、每個(gè)氣缸氣門(mén)數(shù)及其排列方式等分為不同類型。 1．氣門(mén)的布置形式 配氣機(jī)構(gòu)按氣門(mén)的布置位置不同，分為氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)和氣門(mén)側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)均采用頂置式氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)，如圖3.1所示。進(jìn)、排氣門(mén)置于氣缸蓋內(nèi)，氣門(mén)頭朝下，倒掛在氣缸蓋上。 圖3.1 配氣機(jī)構(gòu)總成 1－曲軸正時(shí)帶輪；2－中間軸正時(shí)帶輪；3－齒形帶；4－張緊輪；5－凸輪軸正時(shí)帶輪；6－進(jìn)氣凸輪軸；7－凸輪；8－液力挺柱；9－進(jìn)氣門(mén)組件；10－排氣凸輪軸；11－排氣門(mén)組件 2．凸輪軸的布置型式 配氣機(jī)構(gòu)按凸輪軸的布置位置不同，可分為下置式

7、、中置式和頂置式三種。 凸輪軸置于曲軸箱內(nèi)的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)，其典型結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。其中氣門(mén)組零件包括氣門(mén)12、氣門(mén)座圈13、氣門(mén)導(dǎo)管11、氣門(mén)彈簧10、氣門(mén)彈簧座9和氣門(mén)鎖夾8等；氣門(mén)傳動(dòng)組零件則包括凸輪軸1、挺柱2、推桿3、搖臂7、搖臂軸4和氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘6等。當(dāng)凸輪的上升段頂起挺柱時(shí)，經(jīng)推桿和氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘推動(dòng)搖臂繞搖臂軸擺動(dòng)，壓縮氣門(mén)彈簧使氣門(mén)開(kāi)啟。當(dāng)凸輪的下降段與挺柱接觸時(shí)，氣門(mén)在氣門(mén)彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。 由于曲軸與凸輪軸位置靠近，只用一對(duì)正時(shí)齒輪傳動(dòng)，使得傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 圖3.2 凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) 1－凸輪軸；2－挺柱；3－推桿；

8、4－搖臂軸；5－所緊螺母；6－調(diào)整螺釘；7－搖臂；8－氣門(mén)鎖夾；9－氣門(mén)彈簧座；10－氣門(mén)彈簧；11－氣門(mén)導(dǎo)管；12－氣門(mén)；13－氣門(mén)座圈 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)氣缸進(jìn)、排氣一次。這時(shí)曲軸轉(zhuǎn)兩周，而凸輪軸只轉(zhuǎn)一周，所以曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比或傳動(dòng)比為2：1。 凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是凸輪軸與曲軸位置靠近，可以簡(jiǎn)單地用一對(duì)齒輪傳動(dòng)。缺點(diǎn)是零件多，傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度差。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，可能破壞氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和氣門(mén)的正時(shí)啟閉。因此多用于轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)機(jī)，如貨車用的柴油機(jī)等。 凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸布置在氣缸體上部（圖3.3），由凸輪軸經(jīng)過(guò)挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂。與凸輪軸下

9、置式配氣機(jī)構(gòu)相比，省去了推桿，從而減輕了配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，增大了機(jī)構(gòu)的剛度，更適用于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。有些凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)的組成與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)沒(méi)有什么區(qū)別，只是推桿較短而已，如YC6105Q、6110A、依維柯 8210、22S和福特2.5ID等發(fā)動(dòng)機(jī)都是這種機(jī)構(gòu)。 圖3.3 凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu) 1－凸輪軸；2－挺柱；3－支架；4－氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘；5－搖臂；6－搖臂軸；7－氣門(mén)鎖夾；8－氣門(mén)彈簧座；9－氣門(mén)彈簧；10－氣門(mén)導(dǎo)管；11－氣門(mén) 凸輪軸頂置式配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸直接布置在氣缸蓋上。凸輪軸可直接通過(guò)搖臂來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)或凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門(mén)，如圖3.4所示，它省去

10、了挺柱和推桿，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大大減小，其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件少，傳動(dòng)鏈短，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度大，適合于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。由于氣門(mén)排列和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式的不同，凸輪軸頂置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。 圖3.4 凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) a）凸輪驅(qū)動(dòng)液力挺柱； b）凸輪驅(qū)動(dòng)搖臂 1－進(jìn)氣門(mén)；2－排氣門(mén)；3－搖臂；4－搖臂軸；5－凸輪軸；6－液力挺柱 根據(jù)頂置氣門(mén)凸輪軸的個(gè)數(shù)，又分為單頂置凸輪軸（SOHC）和雙頂置凸輪軸（DOHC）兩種。 單頂置凸輪軸僅用一根凸輪軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)進(jìn)、排氣門(mén)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置緊湊。雙頂置凸輪軸由兩根凸輪軸分別驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)。 圖3.5所示的捷達(dá)王轎車發(fā)動(dòng)機(jī)即為雙頂置凸輪

11、軸配氣機(jī)構(gòu)。進(jìn)氣凸輪軸2和排氣凸輪軸1分別驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)7和排氣門(mén)6。進(jìn)氣凸輪軸與排氣凸輪軸分開(kāi)安裝后，有利于多氣門(mén)布置，該發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸為5個(gè)氣門(mén)。氣門(mén)數(shù)目越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率越高(當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)400Or/min 時(shí)，充氣效率可大于 1.0；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為6000r/min 時(shí)，充氣效率仍不低于0.9)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也就越大。在工作容積不變的條件下，僅僅是單缸氣門(mén)由兩個(gè)變成五個(gè)，轎車的功率提高了近40%。 3．凸輪軸的傳動(dòng)方式 凸輪軸由曲軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),它們之間的傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)及齒形帶傳動(dòng)等幾種。 （1）齒輪傳動(dòng)。凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)中，由于凸輪軸與曲軸位置較近，大多數(shù)采

12、用圓柱正時(shí)齒輪傳動(dòng)。汽油機(jī)一般只用一對(duì)正時(shí)齒輪，即曲軸正時(shí)齒輪和凸輪軸正時(shí)齒輪。柴油機(jī)需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)噴油泵，所以增加一個(gè)中間齒輪，如圖3.6所示。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲和磨損，正時(shí)齒輪一般都用斜齒輪并用不同材料制成，曲軸正時(shí)齒輪常用鋼來(lái)制造，而凸輪軸正時(shí)齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制成。 圖3.5 捷達(dá)王轎車EA113型發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)零件圖 1－排氣凸輪軸；2－進(jìn)氣凸輪軸；3－傳動(dòng)鏈；4－液壓鏈張緊器；5－氣缸蓋；6－排氣門(mén)；7－進(jìn)氣門(mén)；8－凸輪軸帶輪；9－油封；10－液力挺柱 圖3.6 柴油機(jī)正時(shí)齒輪機(jī)構(gòu)（6120型發(fā)動(dòng)機(jī)）工大汽車構(gòu)造108頁(yè)3－25 1－曲軸正時(shí)齒輪；2－凸輪

13、軸正時(shí)齒輪；3、5－中間齒輪；4－噴油泵正時(shí)齒輪；6－機(jī)油泵傳動(dòng)齒輪；A、B、C－正時(shí)記號(hào) （2）鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)特別適合于凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)，如圖3.7所示。為使工作中鏈條有一定的張力而不至脫鏈，通常裝有導(dǎo)鏈板、張緊裝置等。鏈傳動(dòng)的主要問(wèn)題是其工作可靠性和耐久性不如齒輪傳動(dòng)，它的傳動(dòng)性能主要取決于鏈條的制造質(zhì)量。廣州標(biāo)致 505 型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)采用鏈條傳動(dòng)。 圖3.7 凸輪軸的鏈傳動(dòng)裝置 l－曲軸定時(shí)鏈輪；2－導(dǎo)鏈板；3－中間鏈輪；4－鏈條；5－凸輪軸定時(shí)鏈輪；6－液力張緊裝置；7－張緊輪；A、B－定時(shí)記號(hào) （3）齒形帶傳動(dòng)。近年來(lái)在高速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上還廣泛采用齒形帶代替?zhèn)?/p>

14、動(dòng)鏈，如圖3.8所示。這種齒形帶用氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維以增加強(qiáng)度。采用齒形帶傳動(dòng)，能減小噪聲和減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量，對(duì)降低成本也有好處。一汽奧迪100和捷達(dá)/高爾夫、上海桑塔納型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)均采用齒型帶傳動(dòng)。 圖3.8 齒形帶傳動(dòng)裝置（張子波99頁(yè)） 1－凸輪軸正時(shí)記號(hào)；2－凸輪軸帶輪；3－半自動(dòng)張緊輪；4－水泵帶輪；5－曲軸正時(shí)記號(hào)；6－曲軸帶輪 4．氣門(mén)數(shù)目及排列方式 發(fā)動(dòng)機(jī)通常都采用每缸兩氣門(mén)，即一個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)的結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步改善氣缸的換氣性能，在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)盡量增大進(jìn)氣門(mén)頭部的直徑。當(dāng)氣缸直徑較大，活塞平均線速度較高時(shí)，每缸一進(jìn)一排的氣門(mén)結(jié)構(gòu)就不

15、能保證良好的換氣質(zhì)量，因此，在很多中、高級(jí)新型轎車和運(yùn)動(dòng)型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上普遍采用每缸多氣門(mén)結(jié)構(gòu)，有三、四、五氣門(mén)，其中尤以四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)為數(shù)最多。四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)（圖3.9）。其突出優(yōu)點(diǎn)是氣門(mén)通過(guò)面積大，進(jìn)氣充分，排氣徹底，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率得以提高。另外，每缸采用四個(gè)氣門(mén)，每個(gè)氣門(mén)的頭部直徑較小，每個(gè)氣門(mén)的質(zhì)量減輕，運(yùn)動(dòng)慣性力減小，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。還有，四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)多采用篷形燃燒室，火花塞布置在燃燒室中央，有利于燃燒。缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)零件數(shù)目增多，制造成本增加。奔馳190E、奔馳320E、奧迪V8、尼桑VH45DE、尼桑VG30DEV6、及歐寶V6等發(fā)動(dòng)機(jī)均為四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)

16、。 圖3.9 四氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu) 1－進(jìn)氣門(mén)；2－進(jìn)氣凸輪軸；3－排氣凸輪軸；4－排氣門(mén) 三氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)，一個(gè)排氣門(mén)，排氣門(mén)頭部直徑比進(jìn)氣門(mén)大。與兩氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，進(jìn)氣量明顯增加，其它方面不如四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是火花塞很難布置在燃燒室中央，對(duì)燃燒不利。斯巴魯J12、豐田A2E等發(fā)動(dòng)機(jī)為每缸三氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)。 五氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸三個(gè)進(jìn)氣門(mén)，兩個(gè)排氣門(mén)（圖3.10）。這種結(jié)構(gòu)能夠明顯增加進(jìn)氣量，在這方面比四氣門(mén)還優(yōu)越。但是結(jié)構(gòu)也變得非常復(fù)雜，尤其是增加了燃燒室表面積，對(duì)燃燒不利。捷達(dá)王EA113型、三菱3G81型等發(fā)動(dòng)機(jī)均為五氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)。 圖3.10 五氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu) 當(dāng)每

17、缸采用兩氣門(mén)時(shí)，氣門(mén)的布置有兩種方式。一種方式是將所有氣門(mén)沿機(jī)體縱向軸線排成一列的方式。這樣，相鄰兩缸同名氣門(mén)就有可能合用一個(gè)氣道，并得到較大的氣道通過(guò)截面；另一種方式是將進(jìn)、排氣門(mén)交替布置，每缸單獨(dú)占用一個(gè)氣道，這樣有助于氣缸蓋冷卻均勻。柴油機(jī)中為避免進(jìn)氣受到預(yù)熱而影響充氣效率，把進(jìn)、排氣道分別置于氣缸蓋的兩側(cè)。汽油機(jī)的進(jìn)、排氣道通常置于氣缸蓋的同一側(cè)，以便排氣對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行預(yù)熱。 當(dāng)每缸采用四氣門(mén)時(shí)，氣門(mén)排列也有兩種方式。一種是同名氣門(mén)排成兩列（圖3.11a），另一種是同名氣門(mén)排成一列（圖3.11b）。前一種布置方式中，所有氣門(mén)可由一個(gè)凸輪軸通過(guò)T形驅(qū)動(dòng)件同時(shí)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于二個(gè)氣門(mén)串

18、聯(lián)，會(huì)影響充氣效率且使前后兩排氣門(mén)熱負(fù)荷不均勻，這種方案不常采用；后一種方案在組織進(jìn)氣渦流、保證排氣門(mén)及缸蓋熱負(fù)荷均勻等方面都具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性，但一般需用兩根凸輪軸分別驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)，結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜。 圖3.11 每缸四氣門(mén)的布置 a) 同名氣門(mén)排成兩列； b)同名氣門(mén)排成一列 1－T形桿；2－氣門(mén)尾端的從動(dòng)盤(pán) 三、氣門(mén)間隙 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門(mén)及其傳動(dòng)件，如挺柱、推桿等都將因溫度升高而膨脹伸長(zhǎng)。如果氣門(mén)及其傳動(dòng)件之間，在冷態(tài)時(shí)無(wú)間隙或間隙過(guò)小，則在熱態(tài)下，氣門(mén)及其傳動(dòng)件的受熱膨脹勢(shì)必會(huì)引起氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮和作功行程中漏氣，從而使功率下降，嚴(yán)重時(shí)甚至不易起動(dòng)。

19、為此，發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下，當(dāng)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在氣門(mén)與傳動(dòng)件之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以補(bǔ)償氣門(mén)受熱后的膨脹量，此間隙稱為氣門(mén)間隙。 氣門(mén)間隙的大小由發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠根據(jù)試驗(yàn)確定，一般在冷態(tài)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)的間隙為0.25～0.30mm，排氣門(mén)的間隙為0.30～0.35mm。氣門(mén)間隙過(guò)大，將影響氣門(mén)的開(kāi)啟量，同時(shí)在氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)產(chǎn)生較大的沖擊響聲。為了能對(duì)氣門(mén)間隙進(jìn)行調(diào)整，在搖臂(或挺柱)上裝有調(diào)整螺釘及其鎖緊螺母。 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用液力挺柱,液力挺柱的長(zhǎng)度能自動(dòng)調(diào)整，故不需要預(yù)留氣門(mén)間隙，也沒(méi)有氣門(mén)間隙調(diào)整裝置。 討論：為什么排氣門(mén)的間隙比進(jìn)氣門(mén)的大？ 第二節(jié) 配氣相位 進(jìn)入氣缸內(nèi)的新氣量越多，發(fā)動(dòng)

20、機(jī)的動(dòng)力性越好。影響進(jìn)氣量的因素很多，而進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)刻便是其中之一。 理論上,四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)是當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟，下止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉；排氣門(mén)則當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟，上止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉。進(jìn)氣時(shí)間和排氣時(shí)間各占180°曲軸轉(zhuǎn)角。但由于現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時(shí)相當(dāng)短。如一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在5600r/min時(shí)，一個(gè)行程時(shí)間只有0.0054s，這么短的時(shí)間進(jìn)氣和排氣，必然會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不充分，排氣不徹底，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。因此，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)多采用延長(zhǎng)進(jìn)排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間，使氣門(mén)早開(kāi)晚閉來(lái)改善進(jìn)排氣狀況。 用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門(mén)實(shí)際開(kāi)閉時(shí)刻和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，稱為配氣相位。通常用

21、相對(duì)于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來(lái)表示，這種圖形稱為配氣相位圖，如圖3.12所示。 圖3.12 配氣相位圖 一、進(jìn)氣門(mén)的配氣相位 1．進(jìn)氣提前角 在排氣行程接近終了、活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，進(jìn)氣門(mén)便開(kāi)始開(kāi)啟，從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到活塞移到上止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角α稱為進(jìn)氣提前角。進(jìn)氣門(mén)提前開(kāi)啟的目的是：為了保證進(jìn)氣行程開(kāi)始時(shí)進(jìn)氣門(mén)已開(kāi)大，減小了進(jìn)氣阻力，新鮮氣體能順利地充入氣缸。 2．進(jìn)氣遲后角 在進(jìn)氣行程下止點(diǎn)過(guò)后,活塞重又上行一段,進(jìn)氣門(mén)才關(guān)閉。從下止點(diǎn)到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角β稱為進(jìn)氣遲后角。進(jìn)氣門(mén)遲后關(guān)閉目的是：由于活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)

22、壓力仍低于大氣壓力，且氣流還有相當(dāng)大的慣性，可以利用氣流慣性和壓力差繼續(xù)進(jìn)氣。 由此可見(jiàn)，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角，即進(jìn)氣持續(xù)角為α＋180°＋β。α角一般為10°～30°，β角一般為40°～80°。 提示：進(jìn)氣門(mén)遲閉角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而增大。 二、排氣門(mén)的配氣相位 1．排氣提前角 在作功行程接近終了，活塞到達(dá)下止點(diǎn)之前，排氣門(mén)便開(kāi)始開(kāi)啟。從排氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到下止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角γ稱為排氣提前角。排氣門(mén)提前開(kāi)啟的目的是：當(dāng)作功行程活塞接近下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的氣體大約還有0.30～0.5OMPa 的壓力，此壓力對(duì)作功的作用已經(jīng)不大，但仍比大氣壓力高，可利用此壓力使氣缸內(nèi)的廢氣迅速

23、地自由排出，待活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)只剩約0.11～0.l2MPa的壓力，使排氣行程所消耗的功率大為減小，此外，高溫廢氣迅速地排出，還可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 2．排氣遲后角 活塞越過(guò)上止點(diǎn)后，排氣門(mén)才關(guān)閉。從上止點(diǎn)到排氣門(mén)關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角δ稱為排氣遲后角。排氣門(mén)遲后關(guān)閉的目的是：由于活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的殘余廢氣壓力高于大氣壓力，加之排氣時(shí)氣流有一定的慣性，仍可以利用氣流慣性和壓力差把廢氣排放得更干凈。 由此可見(jiàn)，排氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角，即排氣持續(xù)角為γ+180°+δ。γ角一般為40°～80°，δ角一般為10°～30°。 三、氣門(mén)疊開(kāi) 由于進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)和排氣門(mén)晚關(guān)，在排

24、氣終了和進(jìn)氣開(kāi)始、活塞處于上止點(diǎn)附近時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)，進(jìn)排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟，這種現(xiàn)象稱為氣門(mén)疊開(kāi)。進(jìn)排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟過(guò)程對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為氣門(mén)疊開(kāi)角。氣門(mén)疊開(kāi)角的大小為α+δ。 由于新鮮氣流和廢氣流的流動(dòng)都有一定的慣性，在短時(shí)間內(nèi)是不會(huì)改變流向的,因此只要?dú)忾T(mén)疊開(kāi)角選擇適當(dāng)，就不會(huì)有廢氣倒流入進(jìn)氣管和新鮮氣體隨同廢氣排出的可能性。相反，進(jìn)入氣缸內(nèi)部的新鮮氣體可增加氣缸內(nèi)的氣體壓力，有助于廢氣的排除。 不同發(fā)動(dòng)機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)型式、轉(zhuǎn)速各不相同，因而配氣相位也不相同。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同也應(yīng)有不同的配氣相位，轉(zhuǎn)速愈高，提前角和遲后角也應(yīng)愈大，采用可變配氣相位的發(fā)動(dòng)機(jī)可以做到這一點(diǎn)。采用不變的配氣相位

25、發(fā)動(dòng)機(jī)，它只適應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)某一常用的轉(zhuǎn)速。 提示：某些高級(jí)轎車，為提高充氣效率，采用了可變配氣相位機(jī)構(gòu)。 第三節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)主要零部件 配氣機(jī)構(gòu)由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組組成。氣門(mén)組包括氣門(mén)、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)座和氣門(mén)彈簧等主要零部件。氣門(mén)傳動(dòng)組主要包括凸輪軸、凸輪軸正時(shí)齒輪（帶輪或鏈輪）、挺柱、推桿、搖臂和搖臂軸等。 一、氣門(mén)組 氣門(mén)組的作用是實(shí)現(xiàn)氣缸的密封。氣門(mén)組的組成見(jiàn)圖3.13，主要有氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧等零件。 圖3.13 氣門(mén)組 l－氣門(mén)鎖片；2－氣門(mén)彈簧座；3－氣門(mén)彈簧；4－氣門(mén)油封；5－氣門(mén)彈簧墊圈；6－氣門(mén)導(dǎo)管；7－氣門(mén)；8－氣門(mén)座圈；9－氣缸蓋 （一）

26、氣門(mén) 1．氣門(mén)的功用與結(jié)構(gòu) 氣門(mén)分進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)。氣門(mén)的功用是與氣門(mén)座相配合，對(duì)氣缸進(jìn)行密封，并按工作循環(huán)的要求定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，使新鮮氣體進(jìn)入氣缸，使廢氣排出氣缸。氣門(mén)由頭部和桿部?jī)刹糠纸M成，頭部用來(lái)封閉進(jìn)、排氣通道，桿部用來(lái)在氣門(mén)開(kāi)閉過(guò)程中起導(dǎo)向作用。 由于氣門(mén)在高溫、高壓、散熱困難、潤(rùn)滑差、受燃?xì)庵懈g介質(zhì)的腐蝕等很差的工作條件下工作的，所以要求氣門(mén)材料必須有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐高溫和耐磨損。通常進(jìn)氣門(mén)采用中碳合金鋼（如鎳鋼、鎳鉻鋼和鉻鉬鋼等），排氣門(mén)則采用耐熱合金鋼（如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼等）。另外，為了改善氣門(mén)的導(dǎo)熱性能，可在氣門(mén)內(nèi)部充注金屬鈉，如圖3.14所示。由于鈉在970°C時(shí)

27、為液態(tài)，液態(tài)鈉可將氣門(mén)頭部的熱量傳給氣門(mén)桿，冷卻效果十分明顯。捷達(dá)王轎車EA113型發(fā)動(dòng)機(jī)及奧迪A6轎車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)即采用充鈉氣門(mén)。 氣門(mén)是由頭部和桿部構(gòu)成的，兩部分圓弧連接。氣門(mén)頭部由氣門(mén)頂部和密封錐面組成，而氣門(mén)桿部的形狀取決于氣門(mén)彈簧座的固定方式。 氣門(mén)頂部的形狀主要分為平頂、喇叭形頂和球面頂三種形式，如圖3.15所示。目前使用最多的是平頂氣門(mén)頭部。平頂氣門(mén)頭部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，吸熱面積較小，質(zhì)量小，進(jìn)、排氣門(mén)均可采用。喇叭形頂頭部與桿部的過(guò)渡部分具有一定的流線形，氣流流通較便利，可減小進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積較大，故多用于進(jìn)氣門(mén)，而不宜用于排氣門(mén)。球面頂氣門(mén)頭部，其強(qiáng)度高，排氣

28、阻力小，廢氣清除效果好，適用于排氣門(mén)，但球形氣門(mén)頂部的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力也大，加工較困難。 圖3.14 充鈉排氣門(mén) 圖3.15 氣門(mén)頭部的結(jié)構(gòu)型式 a）平頂； b）喇叭形頂； c）球面頂 氣門(mén)密封錐面是與桿身同心的圓錐面，用來(lái)與氣門(mén)座接觸，起到密封氣道的作用。采用密封錐面的目的有以下幾方面： （1）能獲得較大的氣門(mén)座合壓力，以提高密封性和導(dǎo)熱性。 （2）氣門(mén)落座時(shí)有定位作用。 （3）避免使氣流拐彎過(guò)大而降低流速。 （4）能擠掉接觸面的沉淀物，起到自潔作用。 氣門(mén)密封錐面與頂平面之間的夾角，稱為氣門(mén)錐角，如圖3.16所示。氣門(mén)錐角一般做成45°，有的發(fā)動(dòng)機(jī)

29、進(jìn)氣門(mén)做成30°，這是因?yàn)樵跉忾T(mén)升程相同的情況下，氣門(mén)錐角小，可獲得較大的氣流通過(guò)截面積，進(jìn)氣阻力較小。但錐角較小的氣門(mén)頭部邊緣較薄，剛度較小，使用中容易變形，導(dǎo)致氣門(mén)頭部與氣門(mén)座的密封性和導(dǎo)熱性變差。因?yàn)榕艢忾T(mén)溫度較高，導(dǎo)熱要求也很高，故排氣門(mén)的錐角多為45°。雖然氣流阻力較大，但由于排氣壓力高，影響不大。 一般氣門(mén)錐角比氣門(mén)座或氣門(mén)座圈錐角小0.5°～1°，其作用是使兩者不以錐面的全寬接觸，這樣可以增加密封錐面的接觸壓力，加速磨合，并能切斷和擠出兩者之間的積垢和積炭，保持錐面良好的密封性。 氣門(mén)頂邊緣與氣門(mén)密封錐面之間應(yīng)有一定的厚度，一般為1～3mm，以防止在工作中受沖擊損壞或被高溫氣

30、體燒壞。 圖3.16 氣門(mén)錐角 提示：為保證良好密合，裝配前應(yīng)將氣門(mén)頭與氣門(mén)座二者的密封錐面互相研磨，研磨好的零件不能互換。 氣門(mén)頭部直徑越大，氣門(mén)口通道截面就越大，進(jìn)、排氣阻力就越小。由于最大尺寸受燃燒室結(jié)構(gòu)的限制，考慮到進(jìn)氣阻力比排氣阻力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響大得多，為盡量減小進(jìn)氣阻力，進(jìn)氣門(mén)直徑往往大于排氣門(mén)。另外，排氣門(mén)稍小些，還不易變形。 氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管配合，為氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中的上下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。氣門(mén)桿是圓柱形，在氣門(mén)導(dǎo)管中不斷上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣門(mén)桿部應(yīng)具有較高的加工精度和較小的表面粗糙度值，與氣門(mén)導(dǎo)管保持正確的配合間隙，以減小磨損和起到良好的導(dǎo)向、散熱作用。氣門(mén)桿尾部結(jié)

31、構(gòu)取決于氣門(mén)彈簧座的固定方式，如圖3.17所示。常用的結(jié)構(gòu)是用剖分成兩半的錐形鎖片4來(lái)固定氣門(mén)彈簧座（圖3.17a），這時(shí)氣門(mén)桿1的尾部可切出環(huán)形槽來(lái)安裝鎖片。也可以用鎖銷5來(lái)固定氣門(mén)彈簧座3（圖3.17b），對(duì)應(yīng)的氣門(mén)桿尾部應(yīng)有一個(gè)用來(lái)安裝鎖銷的徑向孔。 圖3.17 氣門(mén)彈簧座的固定方式 1－氣門(mén)桿；2－氣門(mén)彈簧；3－氣門(mén)彈簧座；4－錐形鎖片；5－鎖銷 2．氣門(mén)的檢修 發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中，氣門(mén)將不斷地開(kāi)啟和關(guān)閉。由于氣門(mén)和氣門(mén)座的相互撞擊、敲打、受到反復(fù)的沖擊載荷，加之工作溫度高，潤(rùn)滑條件差，會(huì)使氣門(mén)工作面磨損、歪斜、燒傷、出現(xiàn)斑點(diǎn)和凹陷；氣門(mén)桿磨損和彎曲變形等缺陷。 （1）

32、氣門(mén)工作面檢修。氣門(mén)工作面磨損，破壞氣門(mén)與氣門(mén)座的密封性，會(huì)導(dǎo)致漏氣，并改變氣門(mén)間隙。檢驗(yàn)時(shí)，要檢查氣門(mén)工作面是否有疲勞脫層引起點(diǎn)蝕、擦傷引起的刻痕和較大的斑痕、燒傷以及偏磨引起的凹陷。當(dāng)氣門(mén)工作面輕微燒傷、斑痕等，但寬度符合要求時(shí)，應(yīng)研磨氣門(mén)；如果氣門(mén)接觸面寬度超過(guò)規(guī)定或燒傷、斑痕、凹陷嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)光磨氣門(mén)。嚴(yán)重時(shí)更換新件。 （2）氣門(mén)桿磨損檢驗(yàn)。氣門(mén)桿磨損可用外徑千分尺在磨損最大部位和桿尾部未磨損部位對(duì)比測(cè)量，如圖3.18所示。氣門(mén)桿的允許磨損不得超過(guò)0.04mm，如果磨損超限，或用手觸摸有明顯的階梯形感覺(jué)時(shí)，應(yīng)更換氣門(mén)。氣門(mén)桿直徑參見(jiàn)表3－1。 圖3.18 氣門(mén)桿磨損檢驗(yàn) 表3－

33、1 部分車型氣門(mén)尺寸 車型 本田F22A4 桑塔納 捷達(dá) 富康 氣門(mén)頭部直徑/mm 進(jìn)氣門(mén) 38.00 38.00 36.80 排氣門(mén) 33.00 33.00 29.40 氣門(mén)桿部直徑/mm 進(jìn)氣門(mén) 5.479～5.489 7.97 7.97 6.99 排氣門(mén) 5.451～5.461 7.95 7.95 6.98 氣門(mén)長(zhǎng)度/mm 進(jìn)氣門(mén) 98.70 91 .00 112.76土OOl 排氣門(mén) 98.50 90.80 112.56 氣門(mén)工作面角度/(。) 進(jìn)氣門(mén) 45 45 45 30 排氣門(mén)

34、45 45 45 45 氣門(mén)間隙/mm 進(jìn)氣門(mén) O.20 排氣門(mén) O.40 提示：其它車型可以查閱相關(guān)維修手冊(cè)確定氣門(mén)的規(guī)定值。 （3）氣門(mén)桿彎曲和氣門(mén)頭部歪斜檢查。氣門(mén)桿的彎曲變形檢驗(yàn)如圖3.19所示。將氣門(mén)桿支承在相距100mm的兩個(gè)V形架上，轉(zhuǎn)動(dòng)氣門(mén)，用百分表測(cè)量氣門(mén)中部的彎曲度，其值不得超過(guò)0.05mm。再將百分表觸頭移至氣門(mén)頭部，轉(zhuǎn)動(dòng)氣門(mén)一圈，讀數(shù)最大與最小之差的1/2即為氣門(mén)頭部的傾斜度誤差，許用傾斜度誤差為0.02mm。。若氣門(mén)桿彎曲度或氣門(mén)頭部?jī)A斜度誤差超過(guò)規(guī)定時(shí)，應(yīng)更換氣門(mén)。 圖3.19 氣門(mén)變形的檢驗(yàn) 氣門(mén)光磨后，其頭部

35、邊緣厚度不小于0.8mm，否則易在工作中變形或燒壞。若小于規(guī)定厚度，可對(duì)邊緣進(jìn)行修磨。修磨后頭部直徑應(yīng)不小于規(guī)定值。 （二）氣門(mén)導(dǎo)管 1．氣門(mén)導(dǎo)管的功用與結(jié)構(gòu) 氣門(mén)導(dǎo)管的功用是為氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，保證氣門(mén)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和氣門(mén)關(guān)閉時(shí)能正確地與氣門(mén)座貼合，并為氣門(mén)桿散熱。氣門(mén)導(dǎo)管通常單獨(dú)加工，再壓入氣缸蓋的承孔中。由于潤(rùn)滑較困難，氣門(mén)導(dǎo)管一般用含石墨較多的鑄鐵或粉末冶金制成，以提高自潤(rùn)滑效果。 氣門(mén)導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)如圖3.20所示。為便于調(diào)換或修理，氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)、外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋導(dǎo)管孔中，然后再精鉸內(nèi)孔。為了防止氣門(mén)導(dǎo)管在使用過(guò)程中松落，有的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門(mén)導(dǎo)管用卡環(huán)定位，使氣門(mén)彈簧下座將卡環(huán)

36、壓住，導(dǎo)管就有了可靠的軸向定位。氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管之間一般留有0.05～0.12 mm的間隙，使氣門(mén)桿能在導(dǎo)管中自由運(yùn)動(dòng)。 圖3.20 氣門(mén)座與氣門(mén)導(dǎo)管 1－氣門(mén)導(dǎo)管；2－卡環(huán)；3－氣缸蓋；4－氣門(mén)座 討論：氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管之間的間隙過(guò)大或過(guò)小，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作會(huì)產(chǎn)生什么影響。 2．氣門(mén)導(dǎo)管的檢修 （1）氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管配合間隙的檢查。氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管配合間隙的檢查通常在拆卸清洗后進(jìn)行。將氣門(mén)提起至氣缸蓋平面的一定高度（約為氣門(mén)長(zhǎng)度的一半），用百分表觸頭抵在氣門(mén)頭的邊緣處，如圖3.21所示。左右擺動(dòng)氣門(mén)，百分表擺差的一半即為氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管的配合間隙。當(dāng)配合間隙超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)更換。

37、 圖3.21 氣門(mén)桿與導(dǎo)管配合間隙的檢查 （2）氣門(mén)導(dǎo)管的選配。選用新氣門(mén)導(dǎo)管時(shí)，要注意其內(nèi)徑應(yīng)與氣門(mén)桿的尺寸相適應(yīng)，外徑與導(dǎo)管承孔的配合應(yīng)有一定的過(guò)盈。選擇時(shí)，可用新舊導(dǎo)管對(duì)比的方法來(lái)確定過(guò)盈量的大小，只要新導(dǎo)管比舊導(dǎo)管外徑大0.01~0.02mm即為合適。鑲換氣門(mén)導(dǎo)管時(shí)，先用銃頭壓出舊的氣門(mén)導(dǎo)管，在新導(dǎo)管外面涂一層薄機(jī)油，將其用銃頭銃入或壓力機(jī)壓入導(dǎo)管承孔內(nèi)。 （3）氣門(mén)導(dǎo)管的餃削。氣門(mén)導(dǎo)管鑲?cè)牒螅c氣門(mén)桿的配合間隙要符合要求。若間隙過(guò)小，可采用成型專用氣門(mén)導(dǎo)管鉸刀進(jìn)行鉸削（圖3.22）。鉸削時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣門(mén)桿直徑大小選擇和調(diào)整好鉸刀，進(jìn)給量不能太大，鉸刀保持平正，邊鉸削邊試配，

38、直至達(dá)到規(guī)定的配合間隙。試配方法是將氣門(mén)導(dǎo)管和氣門(mén)桿擦拭干凈，在氣門(mén)桿上涂一層薄機(jī)油，放入導(dǎo)管內(nèi)上下拉動(dòng)幾次，這時(shí)氣門(mén)若能以自重徐徐下降，則認(rèn)為配合適當(dāng)，松緊適宜。 圖3.22 氣門(mén)導(dǎo)管的餃削 （三）氣門(mén)座 1．氣門(mén)座功用與結(jié)構(gòu) 氣缸蓋上的進(jìn)、排氣道與氣門(mén)錐面相結(jié)合的部位稱為氣門(mén)座，它也有相應(yīng)的錐面。氣門(mén)座與氣門(mén)頭部一起對(duì)氣缸起密封作用，同時(shí)接受氣門(mén)頭部傳來(lái)的熱量，起到對(duì)氣門(mén)散熱的作用。 氣門(mén)座的形式有兩種；一是直接在氣缸蓋上鏜出；二是單獨(dú)加工后鑲嵌在氣缸蓋承孔中（圖3.20所示）。 直接在氣缸蓋上鏜出的氣門(mén)座散熱效果好，使用中不存在脫落而造成事故。但存在著耐高溫、耐磨損性差

39、、不便于修理更換等缺點(diǎn)。氣門(mén)座圈是用耐熱合金鋼或耐熱合金鑄鐵制成，然后鑲嵌入氣缸蓋上的氣門(mén)座圈孔中。它不但耐高溫、耐磨損、耐腐蝕，而且使用壽命長(zhǎng)，易于更換。缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性差、加工精度高，如果與氣缸蓋座孔配合不良，使用中可能發(fā)生脫落而造成事故。 提示：采用鋁合金氣缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)，必須鑲配氣缸座圈。 2．氣門(mén)座的檢修 氣門(mén)座失效主要是由于沖擊引起的塑性變形、高溫氣體的燒蝕。氣門(mén)座失效后，會(huì)出現(xiàn)氣門(mén)工作斜面寬度增大，表面呈現(xiàn)斑點(diǎn)等，造成氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣。 如工作面過(guò)寬，輕微燒蝕、凹陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行鉸削或磨削；如氣門(mén)座圈有裂紋、松動(dòng)和嚴(yán)重?zé)齻麜r(shí)，則應(yīng)重新鑲配氣門(mén)座圈。 鑲配氣門(mén)座圈時(shí)，先用氣門(mén)座圈

40、拉器將原來(lái)的舊座圈拉出。目前一些發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)座圈與氣缸蓋配合時(shí)沒(méi)有臺(tái)階，更換時(shí)無(wú)法使用拉器?？刹捎醚跻胰惭婕訜嶙Γ?dāng)冷卻后撬出；或者在舊座圈的內(nèi)表面上堆焊上一圈金屬層，如圖3.23所示，待冷卻后即可用拉器拉出。 圖3.23 用堆焊法取出舊座圈 1－氣缸蓋；2－堆焊金屬層；3－氣門(mén)座 氣門(mén)座圈可用冷縮座圈或熱脹座圈承孔的方法鑲?cè)搿４蠖鄶?shù)采用將承孔加熱至100℃左右后，將座圈外面涂以甘油與黃丹粉混合的密封劑，墊以軟金屬，迅速將座圈壓入。 如果氣門(mén)與氣門(mén)座配合面不嚴(yán)密，可對(duì)氣門(mén)進(jìn)行研磨。氣門(mén)研磨分為機(jī)動(dòng)研磨和手工研磨。研磨后的氣門(mén)不可互換。 （四）氣門(mén)彈簧 1．氣門(mén)彈簧的功用和結(jié)構(gòu)

41、 氣門(mén)彈簧是圓柱形或圓錐形螺旋彈簧，位于氣缸蓋與氣門(mén)桿尾端彈簧座之間。其功用是克服氣門(mén)關(guān)閉過(guò)程中氣門(mén)及傳動(dòng)件所產(chǎn)生的慣性力，保證氣門(mén)及時(shí)落座并與氣門(mén)座或氣門(mén)座圈緊密貼合，同時(shí)也可防止氣門(mén)在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)因跳動(dòng)而破壞密封。因此要求氣門(mén)彈簧具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力。 氣門(mén)彈簧多采用優(yōu)質(zhì)合金鋼絲卷繞成螺旋狀，彈簧兩端磨平，以防止工作中彈簧產(chǎn)生歪斜，如圖3.24所示。為了提高彈簧的疲勞強(qiáng)度，彈簧絲表面要磨光、拋光或噴丸處理。彈簧絲表面還必須進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理或磷化處理，以免在使用中生銹。 為了防止彈簧發(fā)生共振，可采用變螺距的圓柱形彈簧（圖3.24b）。大多數(shù)高速發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)氣門(mén)裝有同心安裝的內(nèi)、外兩根

42、氣門(mén)彈簧（圖3.24c），這樣不但可以防止共振，而且當(dāng)一根彈簧折斷時(shí)，另一根仍可維持工作。此外，還能減小氣門(mén)彈簧的高度。當(dāng)裝用兩根氣門(mén)彈簧時(shí)，氣門(mén)彈簧的螺旋方向和螺距應(yīng)各不相同，這樣可以防止折斷的彈簧圈卡入另一個(gè)彈簧圈內(nèi)。一汽奧迪100型、捷達(dá)／高爾夫、上海桑塔納及廣州標(biāo)致505型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)均采用雙氣門(mén)彈簧。 圖3.24 氣門(mén)彈簧 2．氣門(mén)彈簧的檢驗(yàn) 氣門(mén)彈簧經(jīng)長(zhǎng)期使用后會(huì)出現(xiàn)下列耗損：斷裂、歪斜、彈力減弱。氣門(mén)彈簧的歪斜將影響氣門(mén)關(guān)閉時(shí)的對(duì)中性，使氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，容易燒蝕密封帶，并破壞氣門(mén)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的正常工作。氣門(mén)彈簧的外圓柱面在全長(zhǎng)上對(duì)底面的垂直度公差為1．5mm。氣門(mén)彈簧的彈力應(yīng)

43、在彈簧檢驗(yàn)儀上進(jìn)行。 當(dāng)彈簧彈力的減小值大于原廠規(guī)定10％時(shí)，應(yīng)予以更換。氣門(mén)彈簧彈力降低，將使氣門(mén)關(guān)閉時(shí)回彈振抖，不但影響氣缸的密封性，也容易燒蝕氣門(mén)。在無(wú)彈簧的原廠數(shù)據(jù)時(shí)，一般可采用新舊彈簧對(duì)比或測(cè)量彈簧的自由長(zhǎng)度減小值來(lái)判斷，當(dāng)其自由長(zhǎng)度減小值超過(guò)2mm時(shí)，應(yīng)予更換。 對(duì)于氣門(mén)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)，如出現(xiàn)片彈簧和螺旋彈簧變形、斷裂、彈力減弱等現(xiàn)象應(yīng)更換。 討論：氣門(mén)彈簧彈力不足，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果。 （五）氣門(mén)的研磨 若氣門(mén)與氣門(mén)座配合面不嚴(yán)密，可研磨氣門(mén)。氣門(mén)的研磨可用手工操作或使用氣門(mén)研磨機(jī)。 1．手工研磨 研磨前，應(yīng)先清洗氣門(mén)、氣門(mén)座和氣門(mén)導(dǎo)管，將氣門(mén)按順序排列或在

44、氣門(mén)頭部做上標(biāo)記，以免錯(cuò)亂。然后在氣門(mén)工作錐面上涂一層薄薄的粗研磨膏，同時(shí)在氣門(mén)桿上涂以稀機(jī)油，將氣門(mén)插入氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)，用皮碗吸住氣門(mén)頭部，在氣門(mén)座上往復(fù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行研磨。注意旋轉(zhuǎn)角度不宜過(guò)大，并不時(shí)地提起氣門(mén)，輕輕拍打，旋轉(zhuǎn)氣門(mén)，變換氣門(mén)與氣門(mén)座相對(duì)位置，以保證研磨均勻。 當(dāng)氣門(mén)工作面與氣門(mén)座工作面磨出一條較完整且無(wú)斑痕的接觸環(huán)帶時(shí)，可以將粗研磨膏洗去，換用細(xì)研磨膏。當(dāng)工作面出現(xiàn)一條整齊的灰色的環(huán)帶時(shí)，再洗去細(xì)研磨膏，用機(jī)油再研磨幾分鐘即可。 2．機(jī)動(dòng)研磨 將氣缸蓋清洗干凈，置于氣門(mén)研磨機(jī)工作臺(tái)上，在已配好的氣門(mén)工作面上涂上一層研磨膏，將氣門(mén)桿部涂以機(jī)油并裝入氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)，調(diào)整好角度和氣門(mén)升程

45、，進(jìn)行研磨。一般研磨10min~12min即可。研磨后，將氣門(mén)和氣門(mén)座清洗干凈。研磨后的工作面應(yīng)成為一條平滑、光澤的圓環(huán)，不允許有中斷和可見(jiàn)的凹槽。 （六）氣門(mén)密封性的檢驗(yàn) 氣門(mén)與氣門(mén)座研磨后，應(yīng)進(jìn)行密封性檢查，常用的方法有以下幾種。 1．盛油檢查法 將氣門(mén)和氣門(mén)座洗凈擦干，將缸蓋反放、裝上氣門(mén)，在燃燒室內(nèi)倒入汽油，然后從下部向氣門(mén)吹氣，如氣油中有氣泡，說(shuō)明密封不良；無(wú)氣泡，密封性良好 2．劃線檢查法 在氣門(mén)工作面上，每隔10mm左右用軟鉛筆劃一條線，然后將氣門(mén)在相配的氣門(mén)座上往復(fù)旋轉(zhuǎn)1／4圈，如所劃的線均被切斷，說(shuō)明密封性良好，如圖3.25所示。 3．涂油檢查法 在氣門(mén)工作面

46、上，均勻涂一層紅丹油，將氣門(mén)壓在相配的氣門(mén)座上旋轉(zhuǎn)少許，然后察看氣門(mén)工作面的印痕，若均勻無(wú)間斷，為密封性良好。 4．氣壓檢查法 將氣門(mén)和氣門(mén)座洗凈放好，罩上空氣筒并壓緊，捏動(dòng)橡膠球，使氣壓表指針指到58～68.6kPa壓力，保持30秒，如圖3.26所示。壓力表指針不下降為密封性良好。 圖3.25 劃線法檢查氣門(mén)密封性 圖3.26 氣壓檢查法（故障診斷48頁(yè)2－31） 1－氣壓表；2－空氣筒；3－與橡膠球相通的氣孔；4－氣門(mén)；5－橡膠球 二、氣門(mén)傳動(dòng)組 氣門(mén)傳動(dòng)組的作用是使氣門(mén)按發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位規(guī)定的時(shí)刻及時(shí)開(kāi)、閉，并保證規(guī)定的開(kāi)啟時(shí)間和開(kāi)啟高度。由于配氣機(jī)構(gòu)的布置型式多

47、樣，氣門(mén)傳動(dòng)組的差別也很大。氣門(mén)傳動(dòng)組通常是由凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸等組成。 （一）凸輪軸 1．凸輪軸的功用與結(jié)構(gòu) 如圖3.27所示，凸輪軸上加工有凸輪1、凸輪軸軸頸2等。凸輪用于保證各缸進(jìn)、排氣門(mén)按一定的工作次序和配氣相位及時(shí)開(kāi)閉。凸輪軸通過(guò)軸頸固定在氣缸體或氣缸蓋上。對(duì)于下置凸輪軸的汽油機(jī)還具有用以驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵、分電器的螺旋齒輪4和用以驅(qū)動(dòng)汽油泵的偏心輪3。凸輪受到氣門(mén)間歇性開(kāi)啟的周期性沖擊載荷，因此要求凸輪表面要耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。凸輪軸一般用優(yōu)質(zhì)鋼模鍛而成，也有用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造而成。凸輪和軸頸的工作表面經(jīng)熱處理后精磨和拋光，使其具有足夠的硬度和耐磨性

48、。 圖3.27 四缸四沖程汽油機(jī)凸輪軸 a）發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸；b）各凸輪的相對(duì)角位置圖；c）進(jìn)（排）氣凸輪投影 1－凸輪；2－凸輪軸軸頸；3－驅(qū)動(dòng)汽油泵的偏心輪；4－驅(qū)動(dòng)分電器等的螺旋齒輪 凸輪是凸輪軸上的重要組成部分。凸輪的輪廓決定了氣門(mén)升程、氣門(mén)開(kāi)閉的持續(xù)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪的輪廓形狀如圖3.28所示。O點(diǎn)為凸輪軸的旋轉(zhuǎn)中心，圓弧EA為凸輪的基圓。當(dāng)凸輪按圖示方向轉(zhuǎn)過(guò)EA圓弧時(shí)，挺柱處于最低位置不動(dòng)，氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。對(duì)于普通挺柱而言，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)A點(diǎn)后，挺柱開(kāi)始上移，但由于氣門(mén)間隙的存在，氣門(mén)并沒(méi)有開(kāi)啟。凸輪轉(zhuǎn)至B點(diǎn)與挺柱接觸時(shí)，氣門(mén)間隙消除，氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟。凸輪轉(zhuǎn)到C點(diǎn)與挺柱接觸時(shí)

49、，氣門(mén)開(kāi)度達(dá)到最大。凸輪軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，挺柱開(kāi)始下移，氣門(mén)在氣門(mén)彈簧的作用下開(kāi)始關(guān)閉。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到D點(diǎn)與挺柱接觸時(shí)，氣門(mén)完全關(guān)閉。此后，挺往繼續(xù)下落，出現(xiàn)氣門(mén)間隙，至E點(diǎn)挺柱又處于最低位置。φ對(duì)應(yīng)著氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)角，ρ1和ρ2則分別對(duì)應(yīng)著消除和恢復(fù)氣門(mén)間隙所需的轉(zhuǎn)角。凸輪輪廓BCD弧段為凸輪的工作段，其形狀決定了氣門(mén)的升程及其升降過(guò)程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 圖3.28 凸輪輪廓形狀圖 凸輪輪廓曲線是對(duì)稱的，在凸輪輪廓與基圓結(jié)合處，設(shè)有一小段緩沖斷，以減小氣門(mén)在打開(kāi)和落座時(shí)的沖擊，減小噪聲與磨損。由于氣門(mén)打開(kāi)的凸輪BC段受力要大于落座的CD段，因此BC段的磨損要大于CD段。所以使用一段時(shí)間后，氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)

50、間推遲，開(kāi)啟持續(xù)角減小，氣門(mén)的升程有所降低，發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率下降。 大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸上的一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)一個(gè)氣門(mén)。對(duì)于每缸兩氣門(mén)配氣機(jī)構(gòu)而言，凸輪軸上凸輪的數(shù)量是缸數(shù)的兩倍。其中半數(shù)為進(jìn)氣凸輪，驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)；半數(shù)為排氣凸輪，驅(qū)動(dòng)排氣門(mén)。 由圖3.27可以看出，同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對(duì)角位置是與既定的配氣相位相適應(yīng)的。發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對(duì)角位置應(yīng)符合發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的作功次序和作功間隔時(shí)間的要求。因此，根據(jù)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向以及各缸進(jìn)、排氣凸輪的工作順序，就可以判定發(fā)動(dòng)機(jī)的作功次序。圖3.27所示的四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸須旋轉(zhuǎn)兩周而凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周，在這期間內(nèi)，每個(gè)

51、氣缸都要進(jìn)行一次進(jìn)氣或排氣，且各缸進(jìn)氣或排氣的時(shí)間間隔相等，即各缸進(jìn)或排氣凸輪彼此間的夾角均為360°／4＝90°。由圖3.27c可見(jiàn)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的作功次序?yàn)?－2－4－3（凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向，從前端向后看，如圖中箭頭所示）。圖3.29所示的六缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的作功次序?yàn)?－5－3－6－2－4，任何兩個(gè)相繼作功的氣缸進(jìn)氣或排氣凸輪間的夾角均為360°／6＝60°。 圖3.29 六缸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)（排）氣凸輪投影 凸輪軸由曲軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)裝置有正時(shí)齒輪、正時(shí)鏈條和正時(shí)齒形帶等形式。曲軸正時(shí)齒輪（或正時(shí)鏈輪、正時(shí)帶輪）與凸輪軸正時(shí)齒輪（或正時(shí)鏈輪、正時(shí)帶輪）分別用鍵安裝在曲軸和凸輪軸的前端

52、，其傳動(dòng)比為2：1。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝時(shí)應(yīng)特別注意曲軸正時(shí)齒輪（或正時(shí)鏈輪、正時(shí)帶輪）與凸輪軸正時(shí)齒輪（或正時(shí)鏈輪、正時(shí)帶輪）的相互位置關(guān)系。安裝不當(dāng)，會(huì)影響正確的配氣相位和點(diǎn)火時(shí)刻。將嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性，甚至無(wú)法工作。一般制造廠出廠時(shí)都打有配對(duì)記號(hào)，稱正時(shí)記號(hào)，應(yīng)嚴(yán)格按要求安裝。圖3.30所示齒輪上的點(diǎn)A應(yīng)與點(diǎn)B相互對(duì)齊。 圖3.30 正時(shí)齒輪安裝記號(hào) 凸輪軸上置式發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)記號(hào)通常有兩處，一處為曲軸正時(shí)記號(hào)，一處為凸輪軸正時(shí)記號(hào)（圖3.8）。安裝時(shí)，兩處都必須對(duì)正。 奧迪2.4L發(fā)動(dòng)機(jī)（APS）和2.8L發(fā)動(dòng)機(jī)（ATX）凸輪軸與曲軸的安裝正時(shí)需借助于專用工具。安裝時(shí)，先將

53、發(fā)動(dòng)機(jī)1缸轉(zhuǎn)至上止點(diǎn)位置，使曲軸正時(shí)標(biāo)記A和B對(duì)齊，如圖3.31所示。然后檢查凸輪軸位置，兩側(cè)凸輪軸帶輪固定板上較大的孔應(yīng)在內(nèi)側(cè)對(duì)齊，否則應(yīng)微量轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸，最后借助于專用工具3391固定凸輪軸的位置，如圖3.32所示。這樣就能夠保證配氣正時(shí)。 討論：如果正時(shí)記號(hào)沒(méi)有對(duì)齊，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作會(huì)產(chǎn)生什么影響。 圖3.31 曲軸正時(shí)標(biāo)記對(duì)齊 圖3.32 借助于專用工具確定凸輪軸位置 為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)和承受正時(shí)斜齒輪產(chǎn)生的軸向力，凸輪軸必須有軸向限位裝置。凸輪軸軸向移動(dòng)量過(guò)大，對(duì)于由螺旋齒輪傳動(dòng)的凸輪軸，會(huì)影響配氣定時(shí)。凸輪軸軸向定位裝置如圖3.33所示。 頂置式凸輪

54、軸通常利用凸輪軸承蓋的兩個(gè)端面和凸輪軸軸頸兩側(cè)的凸肩進(jìn)行軸向定位（圖3.33a）。其間的間隙Δ就是凸輪軸的最大許用軸向移動(dòng)量，Δ值一般為0.1～0.2mm。 中置式和下置式凸輪軸的軸向定位通常采用止推板（圖3.33b）。在第一凸輪軸軸頸和凸輪軸正時(shí)齒輪之間裝有調(diào)整環(huán)5，在調(diào)整環(huán)外面又套上止推板6。止推板用螺栓固定在氣缸體前端面上。調(diào)整環(huán)、正時(shí)齒輪轂與第一凸輪軸軸頸端面緊緊靠在一起。由于調(diào)整環(huán)比止推板厚0.08～0.20mm，因此在止推板與凸輪軸正時(shí)齒輪轂或止推板與第一凸輪軸軸頸端面之間形成0.08～0.20mm的間隙，此間隙即為凸輪軸最大許用軸向移動(dòng)量。欲改變凸輪軸軸向移動(dòng)量，只需更換調(diào)整環(huán)

55、的厚度即可。 第三種軸向定位的方法是止推螺釘定位（圖3.33c）。在正時(shí)傳動(dòng)室蓋7上與凸輪軸前端相對(duì)應(yīng)的位置擰入止推螺釘9，使其端部與正時(shí)齒輪緊固螺栓8的六角頭端面相距Δ＝0.10～020mm時(shí)，將止推螺釘擰緊，即可實(shí)現(xiàn)凸輪軸的軸向定位。 圖3.33 凸輪軸軸向定位方式 1－凸輪軸；2－凸輪軸承蓋；3－凸輪軸正時(shí)齒輪；4－螺母；5－調(diào)整環(huán)；6－止推板；7－正時(shí)齒輪室蓋；8－螺栓；9－止推螺釘 2．凸輪軸的檢修 凸輪軸的損傷有凸輪工作表面磨損、擦傷和疲勞剝落；凸輪軸彎曲變形等。 （1）凸輪軸彎曲的檢查。如圖3.34所示，將凸輪軸兩端軸置于平板的V形塊上，或把凸輪軸裝于車床兩頂針

56、之間，使磁性表座上的百分表觸頭與中間軸頸表面接觸，然后緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸一周，百分表上讀數(shù)差值的1/2，即為凸輪軸的彎曲度。桑塔納和捷達(dá)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的彎曲度極限為0.03mm，富康為0.025mm。通常彎曲度值不大于0.05mm時(shí)，可以結(jié)合凸輪軸軸頸磨削加以修整；若大于0.05mm時(shí)可用冷壓法校正。 圖3.34 凸輪軸彎曲檢驗(yàn) 1－平板；2－V形塊；3－百分表；4－凸輪軸 （2）凸輪的檢修。凸輪的磨損使氣門(mén)的升程規(guī)律改變和最大升程減小，因此凸輪的最大升程減小值是凸輪檢驗(yàn)分類的主要依據(jù)。當(dāng)凸輪最大升程減小值大于0．40mm或凸輪表面累積磨損量超過(guò)0．80mm時(shí)，則更換凸輪軸；當(dāng)凸輪表

57、面累積磨損量不大于0．80mm時(shí)，可在凸輪軸磨床上修磨凸輪。但是，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪均為組合線型，由于加工精度極高，修理數(shù)據(jù)不易收集到，制造合格的磨削靠模困難多、成本高，目前在汽車維修企業(yè)中對(duì)凸輪極少修復(fù)，一般更換凸輪軸。 （3）凸輪軸軸頸的檢修。用外徑千分尺測(cè)量凸輪軸軸頸（圖3.35）。凸輪軸軸頸的圓度誤差大于0．015mm，各軸頸的同軸度誤差超過(guò)O．05mm時(shí)，應(yīng)按修理尺寸法進(jìn)行校正并修磨。修磨后軸頸的圓柱度公差為0．005mm，以兩端軸頸的公共軸線為基準(zhǔn)，中間任一軸頸的徑向圓跳動(dòng)公差為O．025mm，正時(shí)齒輪軸頸與止推端面的圓跳動(dòng)公差為0．03mm。 圖3.35 測(cè)量凸輪軸

58、軸頸磨損 （4）凸輪軸間隙的檢查。凸輪軸間隙的檢查包括徑向間隙和軸向間隙。 凸輪軸軸承的配合間隙超過(guò)使用限度(轎車為0．15mm，貨車為0．20mm)時(shí)，應(yīng)更換新軸承。更換軸承時(shí)應(yīng)注意： ①軸承與承孔的過(guò)盈量，剖分式軸承為0．07mm～0．19mm；整體式軸承為0．05mm～0．13mm，鋁合金氣缸體為0．03mm～0．07mm。 ②軸承內(nèi)徑與其承孔的位置順序相適應(yīng)。 ③安裝時(shí)，應(yīng)使用專用的壓裝工具壓入，以免損壞軸承。 軸承內(nèi)孔的修理有拉削、鉸削和鏜削等方法。軸頸與軸承的配合間隙一般為0．05mm～0．10mm(如桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)為0．06mm～0．08mm；EQ6100—1型發(fā)動(dòng)機(jī)為

59、0．06mm～0．12mm)。 凸輪軸軸向間隙，應(yīng)按圖3.36所示進(jìn)行測(cè)量。凸輪軸軸向間隙的允許極限：貨車為0.25mm；轎車為0.15mm。 貨車凸輪軸軸向間隙的是通過(guò)增減固定在氣缸體前端面上，位于凸輪軸第一道軸頸端面與正時(shí)齒輪(或鏈輪)之間的推力凸緣的厚度來(lái)調(diào)整。正常間隙約0.01mm,超過(guò)使用限度應(yīng)更換加厚的推力凸緣。安裝時(shí)，推力凸緣有推力凸臺(tái)的一側(cè)應(yīng)面向正時(shí)齒輪(鏈輪)。 轎車凸輪軸軸向間隙由軸承定位，如上海桑塔納轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸軸向限位由第一道和第五道軸承臺(tái)肩完成的，如軸向間隙大于使用限度0．15mm，則更換臺(tái)肩的凸輪軸軸承。 圖3.36 測(cè)量凸輪軸軸向間隙（張子波9

60、0頁(yè)4－22） （二）挺柱 挺柱的作用是將凸輪的推力傳遞給推桿或氣門(mén)桿，并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。挺柱可分為普通挺柱和液力挺柱兩種。 1．普通挺柱 配氣機(jī)構(gòu)采用的普通挺柱有筒式和滾輪式兩種結(jié)構(gòu)型式，如圖3.37所示。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用筒式挺柱，筒式挺柱圓周鉆有通孔，便于筒內(nèi)收集的機(jī)油流出對(duì)挺柱底面及凸輪加以潤(rùn)滑；另外，由于挺柱中間為空心，其質(zhì)量可減輕。大型柴油機(jī)采用滾輪式挺柱可以顯著減少摩擦力和側(cè)向力，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，質(zhì)量較大。挺柱位于導(dǎo)向孔內(nèi)，有些發(fā)動(dòng)機(jī)的導(dǎo)向孔直接在缸體或缸蓋上鏜出，也有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用可拆式挺柱導(dǎo)向體，導(dǎo)向體固定在缸體上，挺柱裝入導(dǎo)向體的導(dǎo)向孔內(nèi)。 圖3.3

61、7 普通挺柱 a）筒式； b）滾輪式 挺柱工作時(shí)，由于受凸輪側(cè)向推力的作用，會(huì)稍有傾斜，并且由于側(cè)向推力方向是一定的，將引起挺柱與導(dǎo)管之間的單面磨損，同時(shí)挺柱與凸輪固定不變地在一處接觸，也會(huì)造成磨損不均勻。為此，挺柱在結(jié)構(gòu)上有的制成球面，而且把凸輪面制成帶錐度形狀，見(jiàn)圖3.38。這樣凸輪與挺柱的接觸點(diǎn)偏離挺柱軸線，當(dāng)挺柱被凸輪頂起上升時(shí)，接觸點(diǎn)的摩擦力使其繞本身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到磨損均勻的目的。 圖3.38 減輕底面磨損的結(jié)構(gòu)措施（工大汽車構(gòu)造111） a）挺柱軸線偏移； b）凸輪工作面呈錐形 2．液力挺柱 由于氣門(mén)間隙的存在，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，配氣機(jī)構(gòu)中將發(fā)生撞擊而產(chǎn)生噪聲

62、。為解決這一矛盾，有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用了液力挺柱，見(jiàn)圖3.39。液力挺柱由挺柱體3、油缸4、柱塞2、單向閥5、單向閥彈簧7和柱塞彈簧8等部件組成。 圖3.39 液力挺柱結(jié)構(gòu) 1－卡夾；2－柱塞；3－挺柱體；4－油缸；5－單向閥；6－單向閥罩；7－單向閥彈簧；8－柱塞彈簧 挺柱體是液力挺柱的基礎(chǔ)件，外圓柱面上加工有環(huán)形油槽，頂部?jī)?nèi)側(cè)加工有鍵形油槽，中部?jī)?nèi)圓柱面與油缸配合。油缸內(nèi)裝有柱塞，兩者存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)。單向閥彈簧將單向閥壓靠在柱塞的閥座上，該彈簧還可以使挺柱頂面與凸輪輪廓線保持緊密接觸，從而消除氣門(mén)間隙。 油缸與柱塞、單向閥與單向閥彈簧裝配在一起，構(gòu)成了氣門(mén)間隙補(bǔ)償偶件。球閥將油缸下

63、部和柱塞上部分隔成兩個(gè)油腔。當(dāng)球閥關(guān)閉時(shí)，上部為低壓油腔，下部為高壓油腔；當(dāng)球閥打開(kāi)時(shí)，上下油腔連通。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)油可以通過(guò)缸蓋上的主油道及專門(mén)設(shè)計(jì)的量孔、斜油孔進(jìn)入挺柱體環(huán)形油槽，再?gòu)芥I形油孔進(jìn)入柱塞上部的低壓油腔，這樣缸蓋上主油道與液力挺柱的低壓油腔之間便形成了一個(gè)通路。 液力挺柱裝在氣缸蓋上的挺柱孔內(nèi)，挺柱頂面與凸輪接觸，油缸底面則與氣門(mén)桿端接觸。液力挺柱的工作原理如圖3.40所示。當(dāng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪的升程段與挺柱頂面接觸時(shí)，挺柱在凸輪推動(dòng)力作用下向下移動(dòng)，高壓腔內(nèi)的機(jī)油被壓縮，單向閥在壓力差和單向閥彈簧的作用下關(guān)閉，高、低壓油腔被分隔開(kāi)。由于液體的不可壓縮性，整個(gè)挺柱如同一個(gè)剛體

64、一樣下移推開(kāi)氣門(mén)并保證了氣門(mén)升程。此時(shí)挺柱體上的環(huán)形油槽已離開(kāi)了氣缸蓋上的進(jìn)油位置，停止進(jìn)油。當(dāng)挺柱開(kāi)始上行返回時(shí)，在彈簧向上頂壓和凸輪下壓的作用下，高壓油腔繼續(xù)封閉，液力挺柱仍可認(rèn)為是一個(gè)剛體，直至上行到凸輪處于基圓即氣門(mén)關(guān)閉時(shí)為止。此時(shí)，氣缸蓋主油道中的機(jī)油經(jīng)量油孔、斜油孔和挺柱體上的環(huán)形油槽再次進(jìn)入挺柱的低壓油腔，由于挺柱不再受凸輪推動(dòng)力和氣門(mén)彈簧力的作用，高壓油腔中的機(jī)油與回位彈簧推動(dòng)柱塞上行，高壓油腔的油壓下降，單向閥打開(kāi)，低壓油腔中的機(jī)油流入高壓油腔，使兩腔連通充滿機(jī)油。這時(shí)，液力挺柱的頂面仍然和凸輪表面緊貼，從而起到了補(bǔ)償氣門(mén)間隙的作用。當(dāng)氣門(mén)受熱膨脹時(shí)，柱塞和油缸作軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)

65、，高壓油腔中機(jī)油可經(jīng)過(guò)油缸與柱塞間縫隙被擠入低壓油腔。所以使用液力挺柱時(shí)，可以不預(yù)留氣門(mén)間隙。 一汽奧迪、捷達(dá)／高爾夫、寶來(lái)轎車、廣本雅閣轎車及上海通用別克型轎車發(fā)動(dòng)機(jī)均采用液力挺柱。 圖3.40 液力挺柱工作原理 1－高壓油腔；2－氣缸蓋上的油道；3－量油孔；4－斜油道；5－單向閥；6－低壓油腔；7－鍵形槽；8－凸輪軸；9－挺柱體；10－柱塞焊縫；11－柱塞；12－油缸；13－單向閥彈簧；14－氣缸蓋；15氣門(mén)桿 3．挺柱的檢修 （1）普通挺柱的檢修。挺柱的主要耗損是底部出現(xiàn)剝落、裂紋、擦傷、劃痕和挺柱與導(dǎo)孔配合松礦等。 挺柱底部出現(xiàn)剝落、裂紋、擦傷和劃痕，應(yīng)更換新件。

66、挺柱圓柱部分與導(dǎo)孔的配合間隙為0.03~0.10mm，如超過(guò)0.12mm時(shí)應(yīng)視情況更換挺柱或?qū)Э字Ъ?，裝有襯套的結(jié)構(gòu)可更換襯套。更換后的襯套應(yīng)根據(jù)修理后的挺柱尺寸進(jìn)行鉸削。 （2）液力挺柱的檢修。液力挺柱檢修前，應(yīng)進(jìn)行分解清洗。清洗挺柱總成，清除積炭、膠質(zhì)和油污。 檢查液力挺柱頂部的磨損情況，如果磨損嚴(yán)重或出現(xiàn)溝槽，需進(jìn)行更換。 檢查液力挺柱與承孔的配合間隙應(yīng)為0.01～0.04mm，使用極限為0.10mm。超過(guò)時(shí)應(yīng)更換液力挺柱。 液力挺柱中的柱塞和油缸是一對(duì)精密偶件，其配合間隙一般不超過(guò)0.005mm。間隙過(guò)大，工作時(shí)會(huì)從間隙處滲漏機(jī)油，影響氣門(mén)升程。因此在液力挺柱清洗、檢查組裝后，應(yīng)用如圖3.41所示的液力挺柱回降測(cè)度儀檢測(cè)各個(gè)液力挺柱的泄漏回降時(shí)間是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的正常工作。測(cè)試程序如下：先將液力挺柱侵泡在洗油中，拉出柱塞若干次，使其腔內(nèi)空氣排出。若內(nèi)部空氣排不凈，可將其分解清洗，重新裝復(fù)。把排凈空氣的挺柱放在試驗(yàn)臺(tái)上，在柱塞上施加20kg壓力，使其在滑下2mm左右后，測(cè)量它的1mm滑降時(shí)間。如果測(cè)得的數(shù)值低于標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)整體更換。 液力挺柱的磨損可