气缸盖和配气机构 |
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气缸盖和配气机构 配气机构是指控制柴油机的进气和排气的机构，其主要功能是按照柴油机每一个气缸工作循环和喷油次序的要求，适时地打开和关闭各缸的进排气门，使新鲜空气进入各气缸中，将燃烧后的废气及时从气缸中排出。为保证各缸可靠工作，气门与气门座要保证良好地密封，以及合适的气门间隙。配气机构通过正时齿轮系由柴油机曲轴驱动，配气机构又与供油系统相连，驱动喷油泵和调速机构；在单体泵结构中，直接由凸轮轴上的喷油泵凸轮驱动喷油泵。 配气机构的调整和维修是比较重要的。配气机构中的零部件常发生磨损，容易发生烧蚀或变形等损伤，气门容易漏气或渗漏机油。配气机构发生损坏将影响到柴油机的正常工作，导致柴油机动力性和燃料经济性变坏，因此应注意及时地检查和调整配气机构，在发生故障时要及时地修好，保证柴油机正常工作。 一、配气机构的基本结构 在 图2-2(b)中，6110-1B型柴油机横剖面图示出了配气机构的基本结构。6110 型柴油机和BF6M1013EC型柴油机均采用顶置式气门机构，每一个气缸有一个进气门和一个排气门，气门间隙可调，为传统结构形式。凸轮轴为中置式，装在缸体的中间，由正时齿轮驱动。凸轮上方装有推杆和挺杆、驱动摇臂、摇臂驱动气门，气门间隙调节螺钉位于挺杆与摇臂的结合部位。6110型柴油机的正时传动齿轮系位于曲轴后端并紧靠着飞轮端部，如图2-35所示，由曲轴正时齿轮9通过中间齿轮(一)3和中间齿轮(二)4、中间齿轮(三)6驱动凸轮轴正时齿轮8；通过中间齿轮(二)4驱动喷油泵传动齿轮2；通过机油泵传动齿轮10驱动机油泵齿轮11。道依茨柴油机的正时传动齿轮的布置形式与 6110型柴油机基本相同，如图2-36所示，由曲轴正时齿轮8直接驱动凸轮轴齿轮3，又通过惰轮2驱动调速器齿轮1。有些柴油机还配有平衡轴选件，如齿轮6和10，也由轮系驱动，分布在曲轴两侧，以二倍于曲轴转速的速度旋转，消除柴油机垂直方向上的二次惯性力引起的振动。6110 型柴油机和道依茨柴油机的曲轴对于凸轮轴的传动比为2:1。凸轮轴上的凸轮驱动挺柱和推杆，传动装在摇臂轴上的摇臂，摇臂驱动气门，成为柴油机正时传动链的传统形式。[top]二、凸轮轴的维修 凸轮轴的维修应在柴油机解体维修时进行，先拆下气缸盖或拧松气门间隙调节螺栓并取出挺柱和挺杆，放松凸轮轴。 1. 凸轮轴的拆卸(1) 先松开柴油机侧面的挺杆室侧盖板螺栓，取下侧盖板及密封垫片。(2) 再松开柴油机背面的止推突缘紧固螺栓，即可抽出带有凸轮轴正时齿轮的凸轮轴，凸轮轴较长，抽出时应用手在挺杆室孔处托住凸轮轴，应慢慢取出，不要磕碰凸轮，免得重修。(3) 检查正时齿轮损坏情况，如需更换正时齿轮时才拆卸正时齿轮，拆卸时应先在凸轮轴端中心孔处拧入一个螺栓，然后用拔轮器拔出。2. 凸轮轴的维修凸轮轴的维修一般包括校直和重磨凸轮两部分，校直可在 V形平台上进行，将凸轮轴轴颈架在V形块中，在中部测量变形量，变形量大时可用压力机压力校直，无变形可不必校直。CA6110 型柴油机凸轮轴是采用优质合金铸铁制造的，凸轮和轴颈表面经高频淬火处理，淬硬层深度大于3.5mm。凸轮基圆直径为φ41.4mm，升程为6.83mm。当凸轮磨损量大于0.25mm时，可以在凸轮磨床上重磨修复。经重磨的凸轮轴，其基圆直径不宜小于φ40mm，以免凸轮桃尖圆弧半径过小和淬硬层太薄。无凸轮磨床时，不能磨修，必要时可换新件。凸轮轴为细长杆轴，修磨要精细，为防止变形应架在有中间支承的支架上或垂直站立放置，防止其他意外损伤，保持原有的精度。 3. 安装凸轮轴重磨过的或新件凸轮轴要认真清洗，在吹通并洗净油道孔后，按下述步骤装配。 (1) 用内六角形的螺塞把凸轮轴螺塞垫圈紧固在凸轮轴上；(2) 把半圆键打入凸轮轴的键槽里，套入止推突缘和凸轮轴正时齿轮；(3) 把正时齿轮推靠在轴肩上，检查止推突缘与止推轮毂端面之间的间隙，应在0.08-0.22mm之间；(4) 把锁紧垫片放在正时齿轮前面，使其中间孔里翻起的舌片插在齿轮轮毂的键槽里。拧紧螺栓，翻起锁紧垫片锁住螺栓的六角头；(5) 在各凸轮轴颈上涂机油，将凸轮轴插入凸轮轴承孔里，注意不要刮伤衬套，使各轴颈都进入轴套内；(6) 用螺栓紧固止推突缘，螺栓拧紧力矩为30-40Nm。[top]在正时齿轮系拆卸之前应检查各对齿轮啮合间隙，如啮合间隙过大，超过使用极限时应更换齿轮系；如能继续使用可在清洗检查后重装。 当装好曲轴和凸轮轴之后，即可按下述操作安装正时齿轮系中的其余齿轮。 图2-35的6110机轮系图中画出了该轮系的传动关系。(l) 将位于气缸体后端面曲轴正上方的齿轮轴(二)，用两枚带弹簧垫圈的螺栓紧固好，拧紧力矩为30-40N·m。并在此轴上套好衬套和"中间齿轮(三)"，再套上大垫圈，并用弹簧挡圈卡住。安装时应使该齿轮与凸轮轴齿轮啮合，而且该齿轮上有两个相邻的齿上打有标记"4"，应能转到夹住凸轮轴齿轮上标有"4"的齿。(2) 把中间齿轮(二)(轮系中最小，最薄的一个)用半圆键连在中间齿轮(一)(轮系中最大、最厚的一个)上，形成一组双齿轮。然后，用另一根齿轮轴(一)穿过此双齿轮中央孔，装入气缸体后端面上剩下的一个齿轮轴座螺孔里。在这根齿轮轴(一)上要先套上一个O形圈和一个轴套，再用螺栓从孔里穿过，拧在气缸体上。装齿轮时应注意，小齿轮在后，靠近气缸体端面，与"中间齿轮(三)"相啮合，而且它上面打有"3"标记的两个相邻齿也应能夹住"中间齿轮(三)"上打"3"标记的一个齿。与此同时，大齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，它上面打有"1"的相邻两齿须能夹住曲轴正时齿轮上打有"1"的一个齿。这些标记对准时，必定是第一缸上止点的位置。接下来将喷油泵传动齿轮正确地与轮系相啮合。 1. 气门组件的损坏气门组件包括进排气门、进排气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片和挡油罩等，工作条件比较恶劣，容易发生损伤。 气门常见的损伤为气门密封工作面磨损、气门杆磨损和端面磨损、气门杆弯曲等，特别是气门工作面磨损，破坏了气缸的密封性能，导致气缸漏气，并使气门间隙发生变化，将使发动机功率下降和出现一系列的故障。 2. 气门的拆卸气门的拆卸应在拆下缸盖、缸盖罩盖和摇臂组合件的情况下进行。拆卸时使用气门拆卸专用工具，见 图2-37，用杠杆臂压下气门弹簧上座，取出气门锁块，放松后取下外气门弹簧和内气门弹簧，取下挡油罩和弹簧，取出气门弹簧下座，即可抽出气门。各个气门的拆卸按次序进行，并标号。检查挡油罩，如出现裂口或老化时，不能保证挡油，应更换新件。 检查气门弹簧的高度尺寸，发生折断或严重变形时，不能保证气门正常工作，应更换新件。 3. 气门的检查与修理、气门杆弯曲检查可在两个 V形架上进行。有弯曲变形时，可进行校正；如弯曲严重或气门工作面严重磨损后应更换新的气门。气门工作面密封不严时，可在气门磨光机上磨光工作面。在维修气门时，要检查气门导管，如磨损严重时应更换新的气门导管，使与气门杆配合。 4. 更换气阀座当气阀座松动、断裂、烧缺或经长时间使用气阀座磨损凹陷过深时，都需要换用新气阀座。可按下述步骤操作： (1) 取下旧气阀座。已松动和断裂的气阀座一般不难取出，可以用扁铲凿断，再用钳子夹出。对于镶嵌十分牢固的气阀座，可以用一段钢条焊在气阀座内口上，从导管孔伸出一根接长的旧气阀杆，将旧气阀座打出。(2) 清理座孔止口表面。清除气阀座孔止口内的金属片屑、氧化皮等异物，检查止口几何形状是否规则。如果安装原阀座时铆阀座周边用力过重，使座口收口太大，可用刮刀将座口周边刮去少许，以便压入新座。务必保证座口与阀座的配合表面完整、光滑、无异物。(3) 冷缩气阀座。将新气阀座放入液态氮中冷却10min，用尖嘴钳取出放人气阀座孔止口内摆正，插上专用工具压入。应切实把阀座压到底，与座孔贴合紧密。(4) 用带弧形刃口的扁凿将阀座孔口沿周铆牢，使之收口，挤住阀座。CA6110 型柴油机的进、排气阀座外径尺寸分别为φ49.081-49.097nm和φ42.081-42.097mm。而气缸盖上进、排气阀座孔内径尺寸分别为φ49.000-49.025mm和φ42.000-42.025mm。进排气阀座与孔的配合过盈量都是0.056-0.097mm。在压人气阀座前，若把阀座放到液态氮中充分冷缩，进、排气阀座的直径会分别缩小0.1mm和0.12mm，已经没有过盈量，反而有微小的间隙。完全可以轻松地放入或轻轻地拍入。进气阀口的凹入深度为 1.10-1.3mm，排气阀口的凹入深度为1.3-1.5mm。5. 气门的密封性更换或修铰气门座后，应将相应的气门插入，将气门与气门座进行研磨，使气门密封带达到密封的要求。如达不到要求应重新修校后再研磨，直到达到密封要求。 6. 气门的安装气门研磨好后，清洗干净，即可安装气门。安装时使用气门安装专用工具，按拆卸相反顺序进行。 当将内外气门弹簧装好后，即为气门安装完毕，还要检查气门的密封性能。检查时将气缸盖平面朝上平放，向气门凹坑内倒入少量煤油，在 5min内不得有渗漏现象。如有渗漏即可认为气门密封不良，应重新拆卸气门，并重新修铰和重新研磨气门。再重新装配和检查密封性能，直到达到要求为止。[top]五、配气机构故障诊断 1. 配气机构异响现象： 汽车运行中从发动机的气缸盖罩盖处发出异响，一般表示配气机构故障。 均能引起发动机工作过程故障，使发动机排气冒烟，发动机过热，发动机功率下降，甚至使发动机不能起动和工作。 原因： (1) 发动机机油漏光，使配气机构在缺机油状态下工作；(2) 气门间隙过大，发出不正常的噪声；(3) 气门杆磨损；(4) 摇臂和摇臂轴磨损；(5) 凸轮轴和凸轮磨损；(6) 气门卡滞。排除方法： (1) 调整气门间隙；(2) 调整气门机构；(3) 维修气缸盖；(4) 维修发动机。2. 进气系统密封不严现象： 进气门漏气会影响到发动机的工作性能，使发动机功率下降，加速性能变差，汽车断续加速等故障。 原因： (1) 空气滤清器底座漏气；(2) 进气管密封垫漏气；(3) 进气门密封不良；(4) 进气系统漏气。排除方法： (1) 改善进气管密封；(2) 调整气门间隙；(3) 研磨气门；(4) 维修气缸盖。3. 气缸垫不密封现象： 由于气缸垫密封失效，直接影响到发动机正常工作，使发动机不能起动，排气冒白烟，发动机断续工作，发动机功率下降和发动机过热等。 原因： (1) 气缸盖螺栓松动或没有紧固好；(2) 气缸盖和气缸体接合面变形；(3) 气缸垫烧坏；(4) 气缸垫质量不好。排除方法： (1) 重新按规定紧固气缸盖螺栓；(2) 更换气缸垫；(3) 维修气缸盖；(4) 维修气缸体。4. 气门和气门机构故障现象： 气门和气门机构故障，可使发动机冒黑烟，会引起发动机工作不正常，动力性不足和汽车加速无力等故障。 原因： (1) 气门积炭；(2) 气门密封不严；(3) 排气门烧蚀；(4) 气门座磨损；(5) 气门卡滞。排除方法： (1) 调整气门间隙；(2) 更换气门和气门座，研磨气门；(3) 维修气缸盖；(4) 维修发动机。5. 气缸盖罩盖密封垫密封不良现象： 密封垫密封不良，漏机油，污染发动机；机油消耗量增加；漏油严重可能影响到配气机构的润滑功能，发生配气机构故障。 原因： (1) 气缸盖罩盖固定螺栓松动；(2) 密封垫损坏；(3) 曲轴箱通风装置损坏；(4) 罩室内气压力过高。排除方法： (1) 更换气缸盖罩盖密封垫；(2) 重新紧固气缸盖罩盖固定螺栓；(3) 维修曲轴箱通风装置；(4) 更换曲轴箱通风阀；(5) 检查机油或定期更换机油；(6) 维修气缸盖。[top] |
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