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配气机构


一、配气机构的结构   二、气门组的修理   三、气门传动组的修理


一、配气机构的结构

配气机构的结构如图2-12所示,采用顶置式气门,由凸轮轴、气门挺杆、推杆、摇臂轴总成、进排气门组成。

配气机构常见的损坏有:气门和气门座工作面起槽、变宽、烧蚀氧化出现斑点和凹陷;气门杆磨损和弯曲;气门杆与气门导管配合松旷;气门弹簧自由长度缩短、弹力减弱和折断等。


二、气门组的修理

1.气门的检验与修理。

气门头部锥面对杆部圆柱面的斜向圆跳动公差应不大于0.03毫米,气门杆的直线度公差应不大于0.02毫米,测量方法如图2-13所示。

气门杆的直线度,还可用光隙法测量,即将气门杆放在平板或刀口平尺上,转动检视,并用厚薄规测量缝隙的大小,如图2-14所示。

如直线度误差超过规定,可用敲压法校正。气门杆的磨损,用外测微器在磨损最大部位和未磨损处作对比测量,若磨损超过0.05毫米,或用手摸有明显台阶感觉时,应更换气门。

气门杆直径规格见下表。修复后,气门杆的圆柱度公差应不大于0.01毫米,直线度公差不大于0.02毫米。

表1 气门规格

直径规格

头部直径(毫米)

杆部直径(毫米)

总长(毫米)

工作面锥度

标准

缩小极限

进气门

44.0±0.10

43.4

117.0±0.20

45°

排气门

36.0±0.10

35.4

117.0±0.20

45°

气门杆下端面如有磨损不平时,应磨平。气门工作面磨损起槽、变宽或烧蚀出现斑点、凹陷时,应进行光磨或更换新气门。

气门经光磨后,气门头边缘圆柱部分的高度应不小于0.80毫米,如图2-15所示。否则应对气门头边缘加以修磨,修磨后气门头直径不得小于表1的规定。

气门光磨,一般在气门光磨机上进行,如图2-16所示。在条件不具备时,也可在台钻或车床上锥磨气门,如图2-17所示。

2.气门杆与导管的检验与修配

气门杆与导管在工作中产生磨损,使它们的配合间隙增大。

(1)检验的方法

将新气门插入导管内,并提起一定高度,用微分表的触针顶住气门头部的边缘,左右方向摆动气门,微分表针摆差的一半即为气门杆与导管的配合间隙。

其使用要求见表2。其配合间隙超过使用要求后,应更换新气门导管,并进行铰配。

(2)气门导管的选配与镶入

气门导管的内径要与气门杆的尺寸相适应。其外径与汽缸盖上承孔的配合应有一定的过盈量,过盈量应符合表3的规定。过盈量大小,可用新旧导管对比的方法确定,只要新选配的导管比旧导管的外径大0.01-0.02毫米,就为合适。

表2  气门杆与气门导管的配合间隙

标准

原厂规定

大修允许

使用限度

配合间隙(毫米)

进气门

0.02-0.075

0.02-0.10

0.17

排气门

0.045-0.105

0.05-0.12

0.20

表3  气门导管与承孔的配合

气门导管的规格(毫米)

气门导管与承孔过盈配合(毫米)

导管至汽缸盖平面的距离(毫米)

内径

外径

全长

原厂规定

大修标准

64.0-0.87

0.012-0.065

0.012-0.055

42.5±0.50

镶入气门导管的方法是:铳压出旧导管,将选配的新导管外壁上涂一层机油,按正确的方向,正直的放在导管孔上,用铳头冲入或压入导管承孔内。镶入后,要求气门导管的上端面距汽缸盖平面的距离,如图2-18所示,且要符合表3中的规定。距离过小,会增大进排气阻力;距离过大,影响气门的散热。

(3)气门杆与导管的铰配气门导管镶入后,与气门杆的配合间隙应符合表2中的规定。若配合间隙过小,一般是用如图2-19所示的气门导管铰刀进行铰削,也可用可调式活动铰刀进行铰削,以达到正确的配合。

气门杆与导管配合间隙的检验,除采用微分表检查外,经验的作法是:将气门杆和导管内孔擦干净,在气门杆上涂一层机油,插入导管内,上下拉动几次,如果气门能借自身的质量徐徐下降,则认为合适。

3.气门座的检验与修理

气门座的工作面磨损变宽,超过2毫米,或工作面烧蚀出现斑点、凹陷时应更换气门座圈,并进行铰削或修磨。气门座圈如图2-20所示,其规格见表2-2

(1)气门座圈的更换

选择新气门座圈时,应根据汽缸上的承孔尺寸,选择合适的座圈。座圈与承孔为过盈配合。其过盈量为0.075-0.125毫米,规格应符合表2-2中的规定。

用加热气门座圈的方法,待冷却后撬出旧座圈。也可在旧座圈的内表面焊上一圈金属层,如图2-21所示,自然冷却后,座圈收缩,用拉器拉出旧座圈。

气门座圈的镶入,一般多采用把承孔加温到100℃左右,然后将座圈外面涂以密封剂,迅速地将座圈铳入承孔内。镶入后,座圈上端面应与汽缸盖平面平齐,否则,应修整座圈高出部分。

(2)气门座的铰削

气门座的铰削,通常采用如图2-22所示的气门座铰刀进行。铰削时,一定要在气门导管镶配后,再进行气门座的铰削。

气门座除铰削外,也常用磨削的方法加工气门座,如图2-23所示。

(3)气门座修复后的质量要求

①气门座工作面宽度为1.3-1.6毫米,表面粗糙度不大于0.4微米。

②气门座工作面在气门上的印痕,应位于气门工作面的中部,且宽度不大于1.6毫米。

③用密封检测仪检验如图2-24所示,即空气室内具有6.9×104帕的压力,半分钟内压力不下降为合格。若无条件时,也可用软铅笔在气门工作面上约每隔8毫米划一条纵线,插入相配的气门导管内,用手指压住气门头,并捻转气门少许,若所划线条均被切断为合格,如图2-25所示。

(4)气门与气门座的研磨修配

当气门的光磨和气门座的磨削精度都较高,能保证配合的密封要求时,气门与气门座的配合就不一定再进行研磨。若经修理后,气门与气门座配合的密封性达不到应有的要求,或在定程保养时发现气门或气门座有轻微的烧蚀或斑点,可采用研磨的方法,使气门与气门座的工作面获得良好的配合,如图2-26所示。

4.气门弹簧的检验

汽车大修时,必须对气门弹簧予以检验,若不符合表2-3中的规定,应予以更换。

气门弹簧的自由长度和弹力,可用如图2-27所示的方法进行检验。检验的结果应符合表2-3中的规定。也可用新旧对比的方法检验,即取一只标准张力的弹簧与被检验的弹簧一起放在平板上,看其自由长度是否一致;然后在两只弹簧间垫一块铁板,一起夹在台钳上,压缩后若二者长度一致或相差不多,即为合格;否则,应更换新弹簧。在缺乏材料的情况下,可在弹簧与汽缸盖接触处加以适当厚度的垫圈,以增加其弹力,但垫圈厚度不得超过2毫米。

另外,还应检查气门弹簧在自由状态下弹簧轴线对支承面的垂直度。其要求是:其误差不得超过2°;各道弹簧圈的外径应在同一圆柱面上,其误差不得大于1毫米。检查方法如图2-28所示。

若气门弹簧的变形超过规定或有裂纹时,应更换新品。

、气门传动组的修理

1.气门挺杆与导孔的修配

气门挺杆直径的磨损,一般不得超过0.05毫米;气门挺杆与导孔的配合应符合表4中的规定,如超过使用限度时,应电镀加粗挺杆直径或镶套铰削导孔的方法修复。镶套的过盈量:青铜套为0.10-0.15毫米;铸铁套为0.015-0.025毫米。

表4气门挺杆与导孔的配合间隙

标准

原厂规定

大修允许

使用限度

配合间隙(毫米)

0.013-0.04

0.013-0.06

0.10

气门挺杆与导孔的配合间隙,可用内径量表和外径测微器测量,也可用经验的方法检查。检查时,不涂机油,用拇指将挺杆推入导孔时,应稍有阻力;挺杆完全推入后,提起少许用手晃动,应没有或有微小的间隙感觉。如加入机油后,挺杆上下活动和转动自如,晃动应没有间隙感觉为合格。

气门推杆的技术标准如图2-29所示。

2.气门挺杆球面的检验与修理

气门挺杆球面应光滑、平整,球面对筒部轴心线的斜向圆跳动公差应不大于0.05毫米。

挺杆球面的磨损情况,可用样板进行检查样板圆弧与球面处处贴合为良好。当出现缝隙δ大于0.10毫米时,应更换气门挺杆或修磨。

3.气门摇臂、摇臂轴及推杆的检验与修理

摇臂调整螺丝上的起子口,不允许有裂纹、变形现象,丝扣滑牙应更换。调整螺丝下端与推杆配合的球面,应保持光滑,当球面磨损致使调整螺丝低于螺母时,应予更换。

摇臂脚与气门杆端头的接触处如磨损起凹陷或不平时,可进行修磨,严重时应进行堆焊修复。

摇臂轴磨损不应超过0.025毫米,否则,应电镀修复或更换新品;用光隙法或测径向圆跳动法检查摇臂轴的直线度,全长上误差不大于0.10毫米。摇臂轴与摇臂的配合应符合规定,否则,应用镶套法修复。衬套外径与承孔为过盈配合,过盈量一般为0.092-0.19毫米。装配衬套时,注意衬套上的油孔与摇臂上的油孔重合,以保证机油流动畅通。

摇臂轴弹簧如折断、变形应更换新品。

装复摇臂轴支架时,注意支架上带有油槽的地方应与油孔对正,不允许混装;否则,将破坏正常的润滑。

气门推杆不得有弯曲的现象;推杆的上、下端球座都应光滑,如有裂损、变形和磨损起槽现象时,应更换新品。

4.凸轮、凸轮轴和轴承的检验与修理

(1)凸轮和凸轮轴的检验与修理

凸轮轴的弯曲,以两端轴颈为支点,用“V”型铁支承,或将凸轮轴安装于车床两顶针间,用微分表的触针抵在中间的轴颈上测量,如图2-30所示。径向圆跳动不得大于0.03毫米,超过0.10毫米时,可用冷压法校正。

凸轮的升程,不低于表5中规定的5%时,允许不修磨凸轮,但应检查凸轮基圆。凸轮基圆对凸轮轴轴线的径向圆跳动公差不得大于0.05毫米。

凸轮表面有击伤、麻点、毛糙以及不均匀磨损和凸轮升程低于允许限度值时,应修磨凸轮。若凸轮顶端的磨损超过1毫米时,应对凸轮顶部进行堆焊并予以修磨,恢复其原有的几何尺寸。

表5 凸轮规格

凸轮最大直径(毫米)

凸轮升程

(毫米)

基圆直径(毫米)

凸轮斜度

尖角偏差

公称尺寸

缩小极限

36.19-36.29

6.243+0.15

30

28.5

10′-15′

-0°30′

凸轮的修磨,都是在专用的凸轮轴磨床上进行的,由专职技工操作。

凸轮轴上的机油泵传动齿轮,如有毛刺或齿面磨损超过0.5毫米时,应予以堆焊洗齿修复。

驱动汽油泵的偏心轮,表面粗糙度不得超过0.80微米,磨损不得超过1毫米;否则,应堆焊修复,并按修理尺寸进行磨修。

凸轮轴轴颈的修磨,应在检查修磨凸轮基圆后进行。凸轮轴轴颈的修理尺寸,见表2-4

凸轮轴轴颈光磨后,各轴颈的圆柱度公差不得大于0.015毫米,表面粗糙度不得超过0.40微米。

(2)凸轮轴轴承的修配

发动机大修或在小修时发现凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙大于0.15毫米时,都应重新修配轴承,以恢复轴颈与轴承的正确配合。其修配方法有镗削、铰削以及手工刮削等多种方法。凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙见表6。

表6 凸轮轴轴颈与轴承的配合

标准

原厂规定

大修标准

使用限度

配合尺寸

(毫米)

轴承与承孔

的过盈配合

0.05-0.089

0.05-0.10

0.12

轴颈与轴承

的配合间隙

①②0.025-0.07

③④⑤0.025-0.067

0.025-0.08

0.12

凸轮轴轴承的修配方法如下:

①根据凸轮轴轴颈修理尺寸选配同级修理尺寸的轴承。

②轴承与轴颈试配后进行镗削、铰削或刮削,直至“轴承内径=轴颈直径+轴承与轴颈的配合间隙”为止。

③将凸轮轴装入轴承内,转动数圈,试看配合情况。经验的检查方法是:用手指拨动正时齿轮应转动灵活、无卡滞现象,扳动正时齿轮无明显间隙感觉为合格。如稍紧时,应根据接触印痕进行刮削修配。

5.正时齿轮的检验与修理

凸轮轴上的正时齿轮,会因工作时间过久而磨损、齿隙增大,工作中产生噪音。正时齿轮与曲轴上的正时齿轮的啮合间隙,一般为0.03-0.3毫米,使用限度为0.40毫米。当齿轮间隙超过上述规定时,应更换齿轮。齿轮的最小啮合间隙,以装配时能用手推进并能转动轻便为合适。正时齿轮的啮合间隙见表7。啮合间隙可用厚薄规插入两啮合齿之间或用微分表抵在齿轮上的方法进行具体测量。

实践证明:有些正时齿轮更换后,虽然啮合间隙符合要求,但由于啮合不好,往往噪音更大,而且一时难以消除。因此,在发动机大修时,只要噪音不大,一般不要更换正时齿轮。

正时齿轮的齿毂松动后,会造成配气相位的误差。因此,当发现有齿毂松动时,应更换新品。

凸轮轴上装正时齿轮的键槽损坏后,允许另开新槽,但要在正时齿轮上重新标出正时记号,以保证修理工作的方便。

凸轮轴轴向间隙的检查与调整:

凸轮轴轴向间隙,是以止推突缘与隔圈的厚度差来决定的。其间隙一般为0.08-0.2毫米,最大不得超过0.30毫米,见表7。

表7 正时齿轮啮合间隙及凸轮轴轴向间隙

标准

原厂规定

大修标准

使用限度

间隙尺寸(毫米)

啮合间隙

0.025-0.175

0.025-0.20

0.30

轴向间隙

0.10-0.20

0.10-0.15

0.30

隔圈厚度

4.1+0.05

检查凸轮轴轴向间隙时,可直接测量止推突缘与隔圆的厚度差,也可按图2-31所示用厚薄规测量。当止推突缘磨损使轴向间隙超过规定时,可更换标准厚度的止推突缘。必须指出,隔圈的厚度应符合要求,不能任意减薄,否则将改变凸轮的轴向位置,影响配气相位的准确性。

6.气门脚间隙的调整

气门脚的正常间隙,会因配气机构零件的磨损而发生变化。气门脚间隙过大,会使气门的升程减小,引起充气不足,排气不畅,而且会带来不正常的敲击声;气门脚间隙过小,会使气门关闭不严,造成漏气,易烧蚀气门座的工作面。因此,要按规定调整好气门脚间隙,以确保发动机的正常工作。气门脚正常间隙见表8。

表8 气门脚间隙

发动方式

热发动机

冷发动机

气门位置

进气门

排气门

进气门

排气门

气门间隙(毫米)

0.2-0.25

0.25-0.30

0.23-0.30

0.28-0.32

气门脚间隙的检查与调整,要在气门完全关闭、气门挺杆落至最低位置时才能进行。为了达到上述要求,通常是在汽缸压缩终了时,同时调整该缸的进、排气门。基本的检查、调整方法有两种,如图2-32所示。

(1)逐缸调整法

顺时针摇转曲轴,使曲轴皮带轮1轮缘上的小孔与压入正时齿轮盖上的指针2对正。此时,第一缸的两个气门摇臂应能在摇臂轴上自由摆动,不然就再转动曲轴一整圈。用厚薄规检查第一缸的气门间隙,如需要调整,可松开调整螺母3,转动调整螺钉4,直到间隙正确为止,最后,重新锁紧调整螺母3。

第一缸的两个气门间隙调整好后,转动曲轴半圈,此时,第二缸处于压缩上止点位置。检查第二缸两个气门的间隙,必要时按上述方法调整。

再转动曲轴半圈,检查第四缸两气门间隙,必要时进行调整。

再转动曲轴半圈,检查第三缸两气门间隙,必要时进行调整。

(2)两次调整法

两次调整法如图2-32所示。顺时针转动曲轴,使曲轴皮带轮1轮缘上的小孔与压入正时齿轮盖上的指针2对正,找出第一缸压缩上止点位置。此时可以调整①、②、④、⑥四个气门的间隙。

再将曲轴转动360°(一圈),这时,第四缸处在压缩上止点位置,可以调整③、⑤、⑦、⑧四个气门的间隙。

气门脚间隙调好后,应符合表8中的规定。


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