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1、3-2 配氣機構的故障診斷與維修 一、配氣機構功用與組成 1、功用：定時打開進排氣門，吸進新鮮空氣，排出廢氣。 2、組成：配氣機構由氣門驅動組、氣門傳動組、氣門組組成，每個組又包括若干零件。,（1）驅動組： 驅動組主要由凸輪軸、正時齒輪等組成。,正時齒輪軸頸,偏心輪,凸輪,凸輪軸軸頸,螺旋齒輪,凸輪軸襯套,（2）頂置式配氣機構氣門傳動組。,二、配氣機構的常見故障 配氣機構常見的故障有： 1、氣門關閉不嚴漏氣； 2、配氣相位不正時； 3、氣門工作時發(fā)響；,1氣門關閉不嚴 分析形成的原因：氣門磨損及偏磨；嚴重積碳；氣門間隙調整不當；氣門彈簧折斷或變軟； 造成的危害：漏氣，氣缸壓縮力不足，功率下降，
2、經濟性變差，不好啟動； 診斷的方法：可用氣壓法檢測、漏氣率檢測或真空度檢測； 修理意見：光磨、研磨氣門、調整氣門間隙、更換氣門彈簧； 2配氣相位不正時 分析形成的原因：裝配錯誤；凸輪、驅動齒輪磨損，鍵變形；氣門間隙調整不當；,造成的危害：進氣不充分，排氣不干凈，發(fā)動機不能啟動； 診斷的方法：根據上止點位置用百分表檢查氣門的開閉； 修理意見：按規(guī)范裝配正時齒輪；修理或更換齒輪；修理鍵；調整氣門間隙； 3工作時氣門發(fā)響 分析形成的原因：氣門間隙太大；氣門與氣門導管配合間隙大；座圈脫落； 造成的危害：產生噪聲 診斷的方法：聽診法；用百分表檢測氣門桿與套管的配合間隙； 修理意見：調整氣門間隙；更換氣門
3、套管；鑲氣門座圈；,三、配氣機構主要零件的檢查、修理,（一）氣門組主要零件的維修 1、氣門組的拆卸 用專用工具或自制工具壓下氣門彈簧座取出氣門鎖片和內外氣門彈簧， ，依次取出鎖片、彈簧座、彈簧和氣門以及氣門油封。將拆下的零件做好相應標記，按順序放置。,2、氣門的檢修 氣門常見的耗損有：氣門工作面磨損與燒蝕；氣門桿部的磨損；氣門桿的彎曲變形等。氣門出現下列耗損之一時，應予換新。 a.載貨汽車發(fā)動機的氣門桿的磨損量大于0.10，轎車發(fā)動機大于0.05，或出現明顯的臺階形磨損。 b.氣門頭圓柱面的厚度小于1.0。 c.氣門尾端的磨損大于0.5。,（1）氣門工作面的檢修 氣門工作面磨損起槽或燒蝕出現斑
4、點，應進行光磨。氣門光磨是在氣門光磨機上進行的，光磨后，氣門工作錐面的徑向圓跳動誤差一般應不大于0.01mm，表面粗糙度應小于1.25m。,氣 門 磨 光 機,氣門的光磨工藝如下： a,.光磨前應先將氣門進行校直。 b.將校直的氣門桿緊固在夾架上，氣門頭的伸出長度約3040，按規(guī)定的工作錐面角度調整夾架。 c.試磨：開動車頭和磨頭電動機，觀察砂輪工作面是否平整，氣門工作錐面有無偏斜，然后進行試磨。 d.光磨：光磨進刀時，要慢慢移動夾架先作橫向進給，再作縱向進給。進刀量要小，冷卻液要充足，以提高工作錐面的加工精度和降低表面粗糙度。直至磨損痕跡磨光為止，光磨后氣門大端圓柱面的厚度不得低于l。,（2
5、）氣門桿的檢修 用外徑千分尺檢測氣門桿的磨損，通常與氣門桿尾端未磨損部分對比測量，若超過0.05mm，或用手觸摸有明顯的階梯形成感覺時，應更換氣門。,氣門桿直徑測量部位,氣門桿直徑測量,用千分表檢查氣門桿的彎曲變形，如圖所示，若表針擺差超過0.06mm，應校直或更換。 （直線度誤差小于0.03mm） 氣門桿尾端磨損凹陷應磨平，氣門全長及磨削量應符合規(guī)定要求。,氣門桿的彎曲變形的檢測,1氣門 2百分表 3頂尖 4平板 5V型塊,（3）氣門的密封性檢查 劃線法 a.檢查前將氣門及氣門座清洗干凈，在氣門工作面上用軟鉛筆沿徑向均勻地劃上若干條線。 b.然后與相配氣門座接觸，略壓緊并轉動氣門4590，取
6、出氣門，察看鉛筆線條；如鉛筆線條均被切斷，則表示密封良好，否則，應重新研磨。 拍擊法 將氣門與相配氣門座輕輕敲擊幾次，察看接觸帶，如有明亮的連續(xù)光環(huán)，即為合格。 印痕法 在氣門工作面上涂抹上一層軸承藍或紅丹油，然后用橡皮捻子吸住氣門在氣門座上旋轉14圈，再將氣門提起，若軸承藍或紅丹布滿氣門座工作面一周而無間斷，又十分整齊，即表示密封良好。 滲油法 氣門頭向上放平裝好氣門的缸蓋，用煤油或汽油澆在氣門頂面上，5min內視氣門與座接觸處是否有滲漏現象，如無滲漏即為合格,3、氣門座的檢修 （1）氣門座的檢查：主要檢查氣門座磨損情況，如接觸環(huán)帶出現凹槽、環(huán)帶變寬，氣門的下陷量增加，（接觸環(huán)帶超過節(jié)2mm
7、，氣門的下陷深度超過1.5mm），要鉸削氣門座或更換氣門座圈。,（2）氣門座的鉸削 氣門座鉸削工藝 選擇刀桿：根據氣門導管內徑選擇鉸刀導桿，導桿以輕易插入氣門導管內，無松曠為宜。,磨去硬化層：把砂布墊在鉸刀下，磨除座口硬化層，以防止鉸刀打滑并延長鉸刀使用壽命。,粗鉸工作錐面：用與氣門錐角相同的粗鉸刀鉸削工作錐面，直到凹陷、斑點全部除去，并保證有2.5mm以上的完整錐面為止。,試配：氣門座和氣門的選配，用相配的氣門進行涂色試配，察看印跡。接觸環(huán)帶應在氣門和斜面的中部靠里位置，若過上或過下，可用15或 75錐角的鉸刀鉸削。,精鉸：用與工作面角度相同的細刃鉸刀進行精鉸，并在鉸刀下墊細砂布磨修，以降低
8、氣門座工作表面粗糙度，使工作面符合要求。,（2）氣門與氣門座的配合要求： 氣門與氣門座圈的工作錐面角度應一致。為改善氣門與氣門座圈的磨合性能，磨削氣門的工作錐面時，其錐面角度比座圈小0.51 。 氣門與座圈的密封帶位置在中部靠內側。過于靠外，使氣門的強度降低；過于靠內，會造成與座圈接觸不良。 氣門與座圈的密封帶寬度應符合原設計規(guī)定.(一般為1.22.0mm),排氣門大于進氣門的寬度；柴油機大于汽油機的寬度。密封帶寬度過小，將使氣門磨損加?。粚挾冗^大，容易燒蝕氣門。 氣門工作面與桿部的同軸度誤差應不大于0.05mm。 氣門桿與導管的配合間隙應符合原廠規(guī)定。,（3）氣門的研磨 1）手工研磨 研磨前
9、應先用汽油清洗氣門、氣門座和氣門導管，將氣門按順序排列或在氣門頭部打上記號，以免錯亂。 在氣門工作錐面上涂上一層薄薄的粗研磨砂，同時在氣門桿上涂以機油，插入氣門導管內。 利用螺絲刀或橡皮捻子按圖將氣門作往復和旋轉運動與氣門座進行研磨，注意旋轉角度不宜過大，并不時地提起和轉動氣門，變換氣門與座相對位置，以保證研磨均勻。 當氣門工作面與氣門座工作面磨出一條較完整且無斑痕的接觸環(huán)帶時，可以將粗研磨砂洗去，換用細研磨砂，繼續(xù)研磨。當工作面出現一條整齊的灰色的環(huán)帶時，再洗去細研磨砂，涂上潤滑油，繼續(xù)研磨幾分鐘即可。,（2）機器研磨 將氣缸蓋清洗干凈，安放在氣門研磨機工作臺上。 在已配好的氣門工作面涂上一
10、層研磨膏，在氣門桿部涂上機油并裝入氣門導管內，調整各轉軸，對正氣門座孔。 連接好研磨裝置，調整氣門升程，進行研磨。一般研磨10min-15min即可。研磨好的工作面應成為一條光澤完整的圓環(huán)。,3、氣門導管的檢查與更換 （1）氣門導管的檢查 氣門導管的檢查方法一般有兩種，可根據情況需要選擇下面檢查方法： 首先測量氣門導管的內徑。將所測結果減去氣門桿的標準直徑及標準間隙，所得的差值即為氣門導管的磨損量。,將氣門提起至距氣缸蓋平面1520mm的高度，把百分表架固定于氣缸蓋上，百分表桿頂觸在氣門頂部邊緣處，來回推動氣門，百分表指針差值即為氣門與導管的配合間隙。根據配合間隙可計算出氣門導管的磨損量。,（
11、2）更換氣門導管 （1）用外徑略小于氣門導管內孔的階梯軸沖出或壓出氣門導管，帶有臺肩的導管可從燃燒室壓出氣門導管。 （2）選擇外徑尺寸符合要求的新氣門導管.要求過盈量為：0.0150.065。 （3）安裝氣門導管：用細砂布打磨氣門導管承孔口，在承孔內壁與導管外表面上涂少許機油，并放正氣門導管，墊上鋼質的階梯軸用壓力機或手錘將導管裝入承孔內。 （4）氣門導管的鉸削：采用成型專用氣門導管鉸刀鉸削，進刀量不易過大，鉸刀保持垂直，邊鉸邊試，直至間隙合適。 （3）更換氣門油封 （1）要用專用工具安裝。 （2）進、排氣門油封不能裝反。,氣門導管內孔為圓柱形，外表面為圓柱形或階梯圓柱形，其外表面有較高的加工
12、精度、較低的粗糙度。導管上端面內孔處不應倒角，外側面帶有一定錐度，以防止積油,氣門導管與缸蓋的裝配 氣門導管與缸蓋(體)的配合有一定的過盈量，以保證良好地傳熱和防止松脫。為了防止氣門導管在使用過程中脫落，有的發(fā)動機對氣門導管用卡環(huán)定位，這樣導管的配合過盈量可小些。,（2）氣門導管的維修 當氣門導管磨損嚴重，會使氣門桿與氣門導管的配合間隙超過限度，當氣門導管的配合間隙超過限度時，可換用新氣門重新檢測，根據檢測結果確定更換氣門或氣門導管。必要時兩者同時更換。,4、氣門彈簧的檢查 （1）檢查氣門彈簧是否出現斷裂或裂痕現象，如有應當更換。 （2）檢查氣門彈簧在自由狀態(tài)下，支承面對彈簧中心線的垂直度；要
13、求不大于1.5 2 （3）測量氣門彈簧的自由長度是否符合標準，若低于極限值應予以更換。 （4）檢查氣門彈簧最小安裝彈力，若低于極限值應予以更換。 -氣門彈簧不能修復，只能更換。,垂直度檢查,自由長度檢查,彈力檢查,5、凸輪軸的檢修 （1）軸向間隙的檢查調整 采用止推凸緣進行軸向定位的發(fā)動機在檢查軸向間隙時，用塞尺插入凸輪軸第一道軸頸前端面與止推凸緣之間或正時齒輪輪轂端面與止推凸緣之間，塞尺的厚度值即為凸輪軸軸向間隙。一般為0.10mm，使用極限為0.25mm，如間隙不符合要求，可用增減止推凸緣的厚度來調整。,（2）凸輪軸彎曲變形的檢修 凸輪軸的彎曲變形是以凸輪軸中間軸頸對兩端軸頸的徑向圓跳動誤
14、差來衡量，檢查方法如圖所示。將凸輪軸放置在V型鐵上，V型鐵和百分表放置在平板上，使百分表觸頭與凸輪軸中間軸頸垂直接觸。轉動凸輪軸，觀察百分表表針的擺差即為凸輪軸的彎曲度。檢查完畢后將檢查結果與標準值比較，以確定是修理還是更換。 徑跳值:標準0.010.03, 極限0.05 0.10 .,凸輪軸的彎曲變形可用冷壓校正法修復，但最好換新件。,（3）凸輪磨損的檢修 凸輪的磨損使氣門的升程規(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分類的主要依據。 當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0.80mm時，則更換凸輪軸；當凸輪表面累積磨損量小0.80mm時，可在凸輪軸磨
15、床上修磨凸輪。 但是，現代汽車發(fā)動機凸輪軸的凸輪均為組合線型，由于加工精度極高，修理成本高，所以目前極少修復，一般更換凸輪軸。,（4）凸輪軸軸頸和軸承的檢修 （1）凸輪軸軸頸和軸承的檢修 用千分尺測量凸輪軸軸頸的圓度誤差和圓柱度誤差。凸輪軸軸頸的圓度誤差不得大于0.015mm，各軸頸的同軸度誤差不得超過0.05mm。否則應按修理尺寸法進行修磨。 （2）凸輪軸軸承的檢修 凸輪軸軸承的配合間隙超過使用極限時，應更換新軸承。,（5）凸輪軸其他檢修項目 （1）正時齒輪軸頸鍵槽的檢修：正時齒輪軸頸鍵槽的對稱平面，一般應與第一缸進、排氣凸輪最大升程的對稱平面重合，其磨損將使配氣正時改變。該鍵槽磨損后，可堆
16、焊重開鍵槽或在新的位置上另開鍵槽。 （2）汽油泵驅動偏心輪的極限磨損量：汽油泵驅動偏心輪的極限磨損量一般為1，超過該極限一般應更換凸輪軸。,6、正時傳動裝置的維修 正時傳動裝置的類型,（1）正時齒輪傳動裝置維修 在維修時，應檢查正時齒輪有無裂損及磨損情況。磨損情況可用塞尺或百分表測量其齒隙，如圖所示（下頁）。正時齒輪若有裂損或齒隙超過0.300.35mm，應成對更換正時齒輪。 通常情況下，鋼制正時齒輪不會發(fā)生嚴重磨損，也不易損壞。 非金屬材料的大齒輪發(fā)動機大修時應更換。,a)用塞尺檢查,正時齒輪磨損的檢查,b)用百分表檢查,2、正時鏈傳動裝置 （1）正時鏈傳動裝置的構成 應用：中置凸輪軸式配氣
17、機構或頂置凸輪軸式配氣機構均可采用正時鏈傳動裝置。 組成：正時鏈傳動裝置的組成，主要由正時鏈、正時鏈輪、正時鏈張緊裝置等組成。 鏈輪齒數比：凸輪軸正時鏈輪的齒數為曲軸正時鏈輪的兩倍，以實現傳動比為2：1。 正時標記：正時鏈傳動正時標記多種多樣，裝配時必須按相關維修手冊中的規(guī)定對正正時標記。裝配時應對正下列標記：凸輪軸鏈輪與氣缸蓋上的標記，曲軸鏈輪與氣缸體前端標記。,導鏈板和張緊裝置：為防止正時鏈抖動，正時鏈傳動裝置設有導鏈板和張緊裝置。導鏈板采用橡膠導向面為鏈導向;張緊裝配使正時鏈保持一定的緊度，可分為機械式和液壓式兩種，應用較多是液壓式正時鏈張緊裝置，當發(fā)動機工作時，利用潤滑油壓力推動液壓缸
18、活塞，使張緊鏈輪壓緊正時鏈。,張緊裝置,導鏈板,曲軸正 時鏈輪,凸輪軸正 時鏈輪,傳動鏈,液壓式正時鏈張緊裝置,機械式張緊正時鏈傳動裝置,1一凸輪軸正時鏈輪 2一導鏈板 3一機油泵鏈輪 4一曲軸正時鏈輪 5一正時鏈張緊裝置 6一正時鏈,裝配標記,（2）正時鏈輪的檢修 測量最小的鏈輪直徑。將鏈條分別包住凸輪軸正時鏈輪和曲軸正時齒輪，用游標卡尺測量直徑，其直徑不得小于允許值，否則應更換鏈條和鏈輪。,（3）正時鏈條的檢修 正時鏈伸長情況的檢查，可測量正時鏈的全長或規(guī)定鏈節(jié)數的長度。測量正時鏈長度時，為使測量準確，應將正時鏈拉直后再用游標卡尺測量，為保證拉直可對鏈條施以一定的拉力拉緊后測量其長度，測量
19、值如果超過標準值時，應更換新鏈條。,3、正時帶傳動裝置 （1）正時帶傳動裝置的構成 應用：齒形帶傳動機構用于上置式凸輪軸的傳動。 優(yōu)點：與齒輪和鏈傳動機構相比具有噪聲小、質量輕、成本低、工作可靠和不需要潤滑等優(yōu)點。另外，齒形帶伸長量小，適合有精確定時要求的傳動。 組成 ：正時帶傳動裝置主要由同步帶、同步帶輪和張緊輪等組成，張緊輪靠彈簧壓緊同步帶，張緊輪也起到對同步帶軸向定位的作用。 帶輪齒數比：凸輪軸同步帶輪的直徑等于曲軸同步帶輪直徑的兩倍，傳動比為2：1。 正時標記： 正時帶傳動裝置與正時鏈傳動裝置一樣，正時標記多種多樣，裝配時必須按相關維修手冊中的規(guī)定對正正時標記。常見正時帶傳動裝置的正時
20、標記。裝配時應對正下列標記：凸輪軸同步帶輪與氣缸蓋上的標記，曲軸同步帶輪與氣缸體前端標記。,曲軸正時齒形帶輪,中間軸齒形帶輪,張緊輪,凸輪軸正時齒形帶輪,正時帶傳動裝置,常見正時帶傳動 裝置的正時標記,富康轎車TU32K發(fā)動機 同步帶松緊度的調整 1張緊輪鎖緊螺母、 2 凸輪軸同步帶輪 、 3 緊固螺栓 、 4 同步帶 5 曲軸同步帶輪、 6一張緊輪 7 水泵帶輪、 8 重塊 9 專用工具。,裝配標記,裝配標記,（2）正時帶傳動裝置檢修 正時帶檢修：同步帶的使用壽命一般廠家推薦為3200096000km。檢查同步帶時，若發(fā)現有如下圖所示的缺陷之一，必須更換同步帶。,正時輪檢修：凸輪軸或曲軸同步
21、帶輪的常見故障是磨損，可用卡尺測量同步帶輪直徑檢查其磨損情況，如果同步帶輪直徑超過允許極限，應更換同步帶輪,（5）液力挺柱的檢修 液力挺柱與承孔的配合間隙 一般為0.01mm0.04mm， 使用限度為0.10mm。 檢查各部件有無損壞，應特別注意檢查挺柱體外側面及底部有無過度磨損。底部磨損可用鋼板尺放在挺柱底面上檢查底面有無凹損，如果底面呈凹損，除應更換磨損的液力挺柱外還應注意更換凸輪軸。,7、搖臂和搖臂組的檢修 分解搖臂總成時，應注意各搖臂的序號、搖臂軸的安裝方向及位置，以免安裝時位置裝錯。對搖臂總成零件進行清洗時，應注意將搖臂軸內部清理干凈，并保證各油孔通暢。搖臂總成分解后，主要進行以下檢
22、查： 1、搖臂常見的損傷主要是搖臂頭的磨損。檢查時，搖臂頭部應光潔無損。若有輕微的磨損溝痕，可用油石或磨光機進行修磨，磨損嚴重時應更換搖臂。修磨后的凹陷應不大于0.50mm。如超過規(guī)定的值則可用堆焊修磨修復或更換搖臂。 2、安裝有氣門間隙調整螺釘的搖臂，檢查調整螺釘、鎖緊螺母和搖臂上的螺孔是否完好，若有損壞應更換。 3、帶滾動軸承的浮動式搖臂，檢查其軸承，若磨損嚴重或損壞更換襯套或應更換搖臂。注意：鑲套時，要使襯套油孔與搖臂上的油孔對準，以免影響潤滑。 4、安裝在搖臂軸上的搖臂，測量搖臂襯套內徑和搖臂軸外徑，檢查其配合間隙，若間隙超過允許極限，應更換零件或總成。 ,8、氣門間隙 是指氣門在處于
23、完全關閉狀態(tài)下，凸輪的基圓與被其驅動件接觸時，氣門尾部與傳動件之間的間隙稱為氣門間隙。,（1）預留氣門間隙的必要性 發(fā)動機工作時，氣門將因溫度升高而膨脹，如果氣門與傳動件之間，在冷態(tài)時無間隙或間隙過小，則在受熱時，氣門及傳動件的受熱膨脹勢必引起氣門關閉不嚴，造成發(fā)動機在壓縮和作功行程中漏氣，使功率下降，嚴重時甚至不易起動。為了消除這種現象，通常在發(fā)動機冷態(tài)裝配時，留有氣門間隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。有的發(fā)動機采用液力挺柱，挺柱的長度能自動變化，隨時補償氣門的熱膨脹量，故不需要預留氣門間隙。,（2）、氣門間隙過大、過小的不良影響 1）過大： 傳動零件之間及氣門和氣門座之間產生撞擊響聲，并加速
24、磨損。 使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸充氣和排氣情況變壞。 2）過?。?熱態(tài)下使氣門關閉不嚴而發(fā)生漏氣，導致功率下降，甚至燒壞氣門。,（3）氣門間隙的檢查與調整 1）氣門間隙的檢查與調整的基本原則 氣門間隙的檢查與調整必須在氣門完全關閉狀態(tài)時進行。,A、處于壓縮上止點的氣缸，進氣門和排氣門均可調； B、 處于排氣行程上止點的氣缸，進氣門和排氣門均不可調； C、處于進氣行程和壓縮行程的氣缸，排氣門可調； D、處于做功行程和排氣行程的氣缸，進氣門可調。 E、氣門間隙必須在規(guī)定的冷機或熱機狀態(tài)下調整到標準值。,（4）氣門間隙進行檢查與調整 多數發(fā)動機的氣門間隙都是用裝在搖臂上的調整螺釘來調整，將與規(guī)
25、定氣門間隙相等的塞尺插入可調氣門的氣門間隙中，用手前、后移動塞尺，如能感到有適當的阻力，說明氣門符合標準。若移動塞尺時，感覺無阻力或阻力過大，應松開鎖緊螺母，轉動調整螺釘，直到氣門間隙符合規(guī)定后，再將鎖緊螺母擰緊。 有些無搖臂總成的發(fā)動機，可通過改變挺桿內的墊片厚度來調整氣門間隙。氣門間隙調整后應進行驗證性檢查，以保證調整無誤。,1）檢查與調整氣門間隙的步驟 A、確定第1缸壓縮上止點位置： 多數發(fā)動機都有點火正時標記，只要轉動曲軸對正標記，即說明第1缸處于上止點位置；是否是壓縮上止點，還需用輔助方法判斷，如：觀察分電器分火頭位置、氣門狀態(tài)、頂置凸輪軸發(fā)動機的凸輪位置等。 B、按“雙排不進”的規(guī)
26、律快速確定可調氣門： 雙“雙”氣門可調； 排“排”氣門可調； 不兩氣門均“不”可調； 進“進”氣門可調。 “雙排不進”也可叫做 “雙進不排”,以CA6102發(fā)動機(點火順序為153624)為例，當第1缸處于壓縮上止點時，第五缸處于壓縮行程初始階段，第3缸處于進氣行程，第6缸處于排氣上止點位置，第2缸處于排氣行程，第4缸處于做功行程后期，再由檢查與調整氣門間隙的基本原則可確定：,第1缸的“雙”氣門可調，第5缸和第3缸的“排”氣門可調，第6缸的兩氣門均“不”可調，第：2缸和第4缸的，“進”氣門可調。旋轉曲軸一圈(360)，第6缸處于壓縮上止點時，同理可確定：第6缸的“雙”氣門可調，第2缸和第4缸的“排”氣門可調，第1缸的兩氣門均“不”可調，第5缸和第3缸的“進”氣門可調。,多缸發(fā)動機可調氣門情況表,
配氣機構故障診斷與維修
