(一)、凸轮轴上置式配气机构的特点

目前汽车发动机广泛采用顶置气门式的配气机构，因为它具有较高的动力性。在顶置气门式配气机构中，凸轮轴的布置形式可分为下置、中置、上置。凸轮轴布置形式的不同又使得凸轮轴的传动方式也因此而异。

但凸轮轴上置也存在两个问题。一是凸轮轴必须装在气缸盖上，这使得气缸盖的设计变得复杂，对强度和刚度的要求也提高了。同时，对于缸径较小的柴油机来说，凸轮轴的上置将给喷油器的安装带来困难。二是凸轮轴离曲轴中心线距离变远，使得正时传动机构也变得复杂。近年来齿形皮带传动技术业已成熟，因此凸轮轴上置所带来的困难就不那么突出了，而它的优点确实是凸轮轴下置、中置所无法替代的。凸轮轴各种布置与传动方式的比较见表2-7。

(二)、凸轮轴的正时机构

(三)、气门组

1.气门

SOFIM发动机进气门头部锥面的锥角为30°，排气门头部锥面的锥角为45°。气门头部均采用高铬耐热合金钢5Cr21NiMn9N制造。进气门的头部直径比排气门的头部直径大，这是为了减小进气阻力，提高充气效率。进、排气门的杆部呈圆柱形，采用4Cr9Si2合金钢制造，表面经过软氮化处理。杆的端部加工有环形槽，槽与锁片配合固定弹簧座，杆部的顶端面经感应淬火，以提高耐磨性。

2.气门座

气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。为了提高气门座的寿命，通常用耐磨耐高温的合金铸铁制成一个环形零件，镶嵌在铝合金的气缸盖上，故也称气门座圈。 SOFIM发动机的进、排气门座都镶有座圈，用含高铬的合金铸铁制成。为保证其在气缸盖上镶嵌可靠，安装时应在气缸盖加热，而气门座圈冷态情况下，将座圈压入气缸盖。需要说明一点，为了使气门与气门座圈有良好贴合面，保证气门密封，一般常常采用研磨方法。 SOFIM发动机亦如此。所以研磨好的一对气门与气门座圈不能互换。

3.气门导管

4.气门弹簧

气门弹簧的功用是克服气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，防止各传动件因惯性力而产生间隙，保证气门及时落座并紧紧贴合，防止气门跳动。以往发动机的气门弹簧多采用单簧结构。 SOFIM发动机则采用双簧结构，同心安装的内、外弹簧具有不同的自振频率。工作时互为阻尼，不仅可以圆满地发挥其功能，还可以避免共振。当一根弹簧折断时，另一根还可以维持工作，并减小了气门弹簧高度。必须注意，内、外弹簧的螺旋方向应相反，以免在装配或工作过程中两者簧圈互相卡住。此外，SOFIM发动机的气门弹簧还经过了喷丸处理，以提高其疲劳强度。

5.气门弹簧座及锁片

锁片为对称的两半，形为空心圆锥台。其内表面有环状凸起，与气门杆上相应的凹槽相配；而其外表面为圆锥面，与气门弹簧座的内圆锥面相配合。

气门弹簧座和锁片一般采用挤压成型工艺，故常以低碳钢为材料，经碳氮共渗处理，提高其耐磨性。

(四)、气门传动组

气门传动组的功用是使进、排气门能按照配气相位规定的时刻开启和关闭，且保证气门有足够的开度。

1.凸轮轴及凸轮轴盖

凸轮轴上的五个轴颈用五个凸轮轴盖固定在气缸盖上的凸轮轴支承座上。在五个凸轮轴盖中，只有前面的第一个凸轮轴盖较宽，内开油槽，从缸体主油道流向缸盖油道的压力机油经油道孔口流入油槽，再流向凸轮轴中心纵向长油道，经各轴颈上出油孔润滑轴颈。其余第二、三、四、五凸轮轴盖较窄且无油槽。

凸轮轴盖与气缸盖是用定位套装配成一体后精镗凸轮轴孔，因此，每个凸轮轴盖上均打有顺序编号，并与缸号一致。也就是说没有互换性。

另外，凸轮轴加工长油道时，在后端留有工艺孔用堵塞堵住。

2.挺柱

3.气门间隙及气门间隙调整垫片

发动机工作时，气门因受热而膨胀。如果从凸轮到气门各传动件之间在冷态时不预留间隙，则气门受热膨胀伸长时势必引起气门关闭不严，无法密封燃烧室。为避免发生这种现象，通常发动机在冷态装配时，在气门与传动件中预留适当间隙，以补偿气门膨胀量。 SOFIM发动机的气门间隙留在凸轮基圆表面与气门间隙调整垫片表面之间。

气门间隙调整垫片是圆片状零件，置于气门挺柱的凹坑内。其厚度为3.25-4.90mm，每隔0.05mm为一档，计35种，以便根据需要从中选取适当厚度的调整垫片，将气门间隙调整到0.5mm。在大批量生产发动机的流水装配线上，一般采用自动化专用设备，先分别检测出在气缸盖上处于安装位置的凸轮基圆表面和挺杆凹坑表面的相对高度，然后据此计算出调整垫片应有的厚度，并随即选出适当厚度的气门间隙调整片。

(五)、配气相位

(一)、配气机构的解体

1.拆下隔音罩、气缸盖罩。详见发动机的分解步骤4、5。

2.拆下凸轮轴正时机构。详见发动机分解步骤9、10、15。若使用专用工具拆卸缸盖则更加方便。

3.取出凸轮轴后，取出挺柱及调整垫片，并按照装配顺序把它们放在零件盒内。

6.每次拆卸，均应更换气门导管上的油封盖。

(二)、配气机构的装配与调整

1.气门组件的装配

气门组件的装配与拆卸顺序相反。主要步骤如下：

(1)润滑气门杆部，并装入各自气门座圈。

(2)安装气门固定扳，翻转缸盖。

(3)安装下气门弹簧座。

(5)完成气门弹簧、上弹簧座及气门锁片的安装。

2.凸轮轴的装配

按拆卸的相反顺序装用凸轮轴。注意装配凸轮轴前端盖时，须在密封面上涂密封胶。

3.正时齿形胶带的安装与调整

(3)用专用定位销固定附件箱上的正时齿轮。

(4)安装张紧轮及支架，支架固定螺母松套即可。

(5)在张紧器总成末端装上专用卡具。

(6)套上正时齿形胶带。

(7)安装导轮及支架、正时齿形带上盖，同时用导轮压住正时齿形带。

(8)拔下张紧器上的卡具，使张紧轮转动。

(9)拔出附件箱正时齿轮上的定位销。顺时针转动曲轴，观察凸轮轴正时齿轮上的标记与缸盖罩凸出记号、飞轮上的标记与刻度板上的零线是否对准，否则需重新安装正时齿形胶带，直至对准为止。

(10)两个记号分别对准后，旋紧张紧轮支架上的紧固螺母。

(三)、检验

配气机构的许多零件都是往复运动件或旋转件，它的磨损是不可避免的。因此，在按上述步骤装配组件和系统前，必须对零件进行检查和检验，以确定是否符合性能和装配要求。

1.缸盖

2.气门座

3.气门导管

4.气门

5.气门间隙的调整

气门间隙的调整按下列步骤进行：

4)气门间隙调整垫片的厚度是成系列的。每片的厚度值标在垫片的某一表面，安装时应将标有厚度值的一面朝向挺柱。如果厚度值印记无法清晰辨认，可使用千分尺进行测量。另外，如果是在缸盖装在发动机上，调整气门间隙时，应使用起动摇臂转动发动机，使进气凸轮处于朝上的位置，此时活塞距上止点距离为10-13mm，以免活塞与气门相碰。

6.气门弹簧

7.凸轮轴与挺柱

1)对装配前的凸轮轴需要检查其表面、轴颈及凸轮表面是否有烧蚀或划伤痕迹，轻度伤痕可用油石打磨，严重伤痕或烧蚀则更换凸轮轴。

2)将凸轮轴置放在平行规上，用百分表检查支承轴颈的同轴度，其允差为0.04mm检查凸轮升程，其值见表2-10。

3)检查凸轮轴支承座和轴承盖内表面是否光滑，不应有阻滞或划伤的痕迹。同时，检查凸轮轴轴颈与其支承座孔之间的配合间隙是否符合表2-10要求。

4)检查挺柱直径和挺柱孔内径，检查两者的配合间隙是否正常，否则应更换挺柱。

8.检查气门与气门座密封性的方法

一般检查气门与气门座密封性的常用方法如下：

1)压缩空气法：将气压加至0.05MPa，10s内压力不降低。

2)划线法：在气门工作面上，每隔10mm左右画一条线，然后将相配的气门放在座上反复旋转1/4圈，如线条被抹掉，则密封性良好。

配气机构的常见故障及一般处理方法主要如下：

(一)、气缸体密封不严

如前所述，SOFIM发动机的缸体是由上、下两部分组成，加上缸盖、油底壳，整个缸体共三道密封衬垫，其中以气缸衬垫和上、下缸体间衬垫尤为重要，若密封不严，将容易引起下列故障：

1.发动机不起动，排气冒白烟。

2.发动机运转不正常，功率不足。

3.发动机过热。

4.油耗高。

发现上述现象后，应对气缸盖、气缸体螺栓的拧紧力矩进行检查，并重新按紧固顺序和要求进行紧固。如故障仍不能排除，则需拆卸缸体，检查气缸衬垫，必要时更换气缸衬垫。

(二)、进气系统密封不严

进气系统密封不严，将导致进气压力不足，影响充气效率。它引起的故障有：

1.发动机功率下降。

2.加速性能不良。

3.发动机运转不正常。

检查进气系统的密封性，对密封不良处重新进行密封。

(三)、发动机正时不准

发动机正时不准，将导致发动机过热，此时应检查发动机正时机构，并严格按规定进行调整。

(四)、气门积炭

气门积炭是配气机构常见故障之一，这不仅与气门结构设计、燃烧过程有关，也与所用燃油的品质有关。气门积炭引起的故障有：

1.发动机难以起动，或自动熄火。

2.排气冒黑烟。

3.油耗高。

发现上述现象，可对气门进行检查，或在发动机例行维护、维修中，检查气门是否有积炭，如果有积炭可进行清洗，必要时更换气门。

(五)、排气门烧蚀

排气门烧蚀将容易导致发动机自动熄火，这主要是使用不合理造成的。产生气门烧蚀的主要原因有：

1.发动机长时间超负荷或者在大负荷下工作，引起气门较早地磨损。同时超负荷长期磨损，还将引起气缸盖、气门座、气门导管等变形，使气门密封性降低，散热条件恶化，导致气门烧蚀。

2.发动机冷却不足，发动机持续高温，引起机油、柴油发生化学变化，在气门头部和杆部形成

3.气门弹簧弹力过小或气门间隙调整不当也会导致气门烧蚀。

气门烧蚀是汽车配气机构的常见故障。因此，应在使用中注意对发动机的例行保养，防止发动机长时间大负荷工作，及时清除积炭，按规定调整气门间隙。若不能修复者则更换之。

(六)、气门间隙不正常

气门间隙不当将引起下列故障：

1.发动机冒黑烟或深灰烟。

2.配气机构有异常响声。

3.发动机功率下降且运转不正常。

4.发动机自动熄火。

发现上述现象，尤其是听到发动机有异响应考虑检测发动机配气机构的气门间隙是否正常，否则应按前述气门间隙调整方法进行调整。

(七)、气门导管或气门杆过度磨损

气门导管或气门杆磨损过度将导致机油上窜，发动机冒蓝灰色烟或灰白色烟。此时需检测气门导管或气门杆。必要时更换气门导管或气门。

(八)、凸轮轴磨损

凸轮轴过度磨损将导致发动机功率下降，或行驶中停机故障。此时需检查凸轮轴磨损状况，必要时更换凸轮轴。

(九)、气门其它故障

气门的其它故障主要有气门卡死、气门座损坏、气门失控、气门过度磨损等，这些原因经常引起发动机排气发蓝、气门响、发动机功率不足、发动机过热等现象，这需视具体情况进行分析、判断，然后着手排除。