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配气机构



1.配气机构起的作用及主要组成机件

配气机构的作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求,定时开启和关闭进排气门,使可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)准时进入气缸,废气及时排入大气。

配气机构的组成;

(1)气门组:气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座锁片。

(2)气门传动组:摇臂、摇臂轴、调整螺钉、锁紧螺母、推杆、挺杆、凸轮轴、正时齿轮等。


2.什么叫做配气相位

进排气门的开、闭时刻和开启持续的时间,用曲轴转角表示即为配气相位。

斯柯达轿车发动机:

进气门在上止点前12°开启

进气门在下止点后48°关闭

排气门在下止点前42°开启

排气门在上止点后8°关闭

3.安装正时链条

安装正时传动链时,要保证曲轴链轮和凸轮轴链轮两记号之间有12链节。如图2-35所示。

4.斯柯达轿车气门头和气门杆尺寸数据

进气门头直径 34mm

排气门头直径 30mm

磨损的气门导管直径可以铰孔至8.25mm,采用加大尺寸的气门

进气门杆径标准值

加大尺寸

排气门杆径标准值

加大尺寸

5.气门磨损和变形的原因

发动机在运转中,因气门与气门座地相互撞击、敲打,而引起工作面起槽和变宽。排气门受高温气体的冲击,会使工作面氧化熔蚀,出现斑点和凹陷。气门杆在气门导管内不断摩擦,使配合间隙增大,而在管内晃动,引起气门头部的偏磨,关闭不严而漏气。气门经过长期的工作,还将发生头部锥形工作面、杆部及下端面的磨损。

此外,正时皮带断裂后,启动发动机也会使气门变形损坏。因此,在使用中,如发现发动机工作不正常应及时检修,以免造成发动机机件早期损坏。

6.分析气门漏气的原因

气门漏气应从以下几个方面进行分析,找出漏气的原因。

(1)气门与气门座配合部位磨损、烧坏或粗糙,致使密封不严而漏气。

(2)气门间隙过小,一般车用发动机的气门间隙为0.25-0.45mm,如过小,气门受热膨胀间隙消失关闭不严。

(3)气门座积碳过多,使气门座关闭不严。

(4)气门杆部弯曲变形或气门头翘曲。

(5)气门在导管内上下往复运动时有发涩或卡滞现象。

(6)气门座发生变形而导致气门封闭不严。

(7)气门弹簧折断或弹力不足。

7.气门为什么会烧蚀及怎样防止

气门烧蚀主要是由于不合理使用造成的。发动机长时间在大负荷条件下工作,超过设计限度,会引起气门早期磨损;同时,还会引起气缸盖、气门座和气门导管变形,破坏气门密封性,影响气门散热,使气门烧蚀;此外,发动机高温易引起滑油、燃油氧化聚合和分解,在气门头和气门杆形成胶状沉积物,使气门密封面腐蚀,并使气门漏气、烧蚀。在使用中,应防止发动机长时间大负荷工作,提高保修质量。保养时,应及时清除积碳,密封不良要及时研磨,气门间隙过小应按标准进行调整。


8.检修气门

气门在开启和关闭运动中,由于气门与座的相撞击,使其工作面起槽,变宽。尤其排气门常受高温气体的冲刷,还会使工作面氧化烧蚀出现斑点和凹槽。造成气门与座关闭不严,影响发动机正常工作。因此,在使用中,当发现气门关闭不严时,必须及时进行修复。

在维修时,要检查每个气门杆尾端有无偏摇、磨损和弯曲。检查每个气门的工作面和杆有无磨损,烧毁或变形,如有必要,应进行更换。

使用卡尺,测量气门杆的直径,应多点测量,不要只在一处测量直径的数字。使用千分表测量气门杆尾端偏摇,如表针摆差超过使用限度应进行更换。气门杆尾端偏摇使用限度;进气门为0.12mm,排气门为0.16mm。

进气门头直径为34mm;排气门头直径为30mm。

进气门杆直径标准值

加大尺寸

排气门杆直径标准值

加大尺寸

气门被严重烧蚀或有斑点,应用气门光磨机进行修磨。修磨前应用先检查气门杆部、头部有无弯曲和歪斜。其方法是将气门放在V形铁上,用千分表进行检查,如图2-36所示。表针摆差若超过0.06mm,应校正或更换气门。

气门工作面光磨后,其边缘将逐渐减薄,缘厚小于0.5mm,应更换气门。

用千分表检查气门杆的磨损,如图2-37所示。将测量的数据与气门尾端直径对比,若超过0.05mm,或用手触摸有明显阶梯形时,应更换气门。

修磨气门主要工艺如下:

(1)磨光机上的砂轮面必须平正,不平正时,用金钢钻工具予以修正。

(2)选用适当的夹心。将气门坚固在架上。并按规定的角度,调整角架角度。

(3)开动砂轮与夹架的电动机,操作手柄进行光磨。

如气门杆端面不平时,可将气门放在磨光机架的V型槽中,用手推动与砂轮接触,使这磨平。

9.研磨气门

将气门、气门座等清洗干净,在气门工作面涂一层很薄的气门砂,气门杆涂上机油,将气门插入导管内。用皮碗吸住气门顶,然后在相配的气门座上往复旋转,以手捻转皮碗杆进行研磨。为了研磨均匀,使气门与座贴合后转动约1/4转,并经常变换研磨的相对位置。在研磨中听到“沙、沙、沙”声时,就要清洗和更换气门砂,并注意检查接触情况,直到表面出现光泽的环带为止。然后将气门砂洗掉,用机油再研磨一段时间即可。

气门与座研磨后,检查其密封性常用的方法有划线法和涂油法两种。

(1)划线法。在气门工作面上,每隔10mm左右用软铅笔划一条线,然后与相配的气门座上往复旋转1/4转,如所划的线均被切断,表明密封良好。

(2)涂油法。在气门工作面上,涂上一层红丹油,将气门压在相配的座上旋转少许,然后察看气门座上的印痕,若均匀无间断,为密封良好。

除上述方法外,还可用漏不漏汽油的方法来检查气门是否密封。

10.修磨气门座

修磨气门座可用铰刀或气门座磨光机进行,若同时更换气门导管则应先更换导管,后修磨气门座,以防导管磨损而使中心线偏移,影响座的修磨质量。

(1)气门座的铰削。选用与座面规定角度相同的粗刃铰刀及导管孔径相适应的导杆,将铰刀与导杆结合后插入导管中,再在导管上端装上手柄,均匀地旋转进行铰削。气门座修磨工具如图2-38所示。

试配与修整接触面。初铰后,应用光磨过的气门进行试配。要求接触面在气门斜面的中下部,宽度在1.2-1.6mm之间为适宜。如果接触面偏上或偏下,可用适当角度的铰刀铰削其上口或下口。

为使座面光洁,须再用同样角度的细刃铰刀绞光座面。

(2)气门座的光磨。光磨气门座使用气门座磨光机,与铰削气门座的方法大致相同,但它以砂轮代替铰刀,并用手电钻式电动机驱动砂轮旋转。操作时首先修整砂轮面和角度,使其符合气门角度要求,然后再选用直径合适的导杆,并加少许机油进行修磨。

修磨时,电动机保持垂直,且用轻微的压力,但修磨时间不可过长,以免磨削过多。停止操作时,必须待电动机停止转动后,再将其移开,否则易使砂轮损坏。

11.检查气门杆与气门导管的配合间隙

用外径千分尺测量气门杆外径,用塞规测量导管孔内径,可计算出配合间隙。也可作快速近似检验,检验时气门置于气门导管孔内,使气门顶高出座口10mm左右,并在气缸体的适当位置安装千分表,使其量头触点抵住气门头的边缘,然后将气门头部沿百分表触点方向往复推动。千分表上测得摆差的一半,即是气门杆与导孔间的近似间隙,如图2-39所示。

如间隙超过使用极限时,应选配杆部经过加大至规定修理尺寸的气门,或更换气门导管。更换后再检验其配合间隙是否符合要求。

发动机气门与导管的配合间隙为0.02-0.04mm,使用限度进气门不能超过1.0mm,排气门不超过1.3mm。否则,应更换气门导管。

12.更换气门导管

气门杆与导管磨损后间隙增大,这将影响气门下落时中心线的位置,使气门摇摆不稳。同时导管内容易积碳,加剧气门杆的磨损,润滑与积碳的胶合物还可能使气门卡死。因此当气门杆与导管磨损至一定限度时,即应更换气门导管。

更换气门导管工艺如下:

(1)先选用与导管尺寸合适的铳头,将旧导管在压床上或在专用导管拆装机上压出。

(2)新导管外径与导管孔有一定的过盈,为了便于压入,在新导管的外壁应涂以机油。用压床将导管压入导管孔内。

(3)压入导管时,应使用专用工具,以便压到预定的高度。

(4)安装导管后,放入气门,检查气门杆在导管内是否活动自如。

(5)气门杆与导管配合间隙过小时,可用铰刀铰削导管,如图2-40所示。铰削时应不断地进行配合试验,简单的方法是:在气门杆上涂薄机油,放入导管时,如气门能以自身质量缓慢下降,则间隙合适。气门杆与导管配合间隙:进气门为0.025-0.050mm;排气门为0.035-0.060mm。

13.检查气门弹簧的自由长度和垂直度

气门弹簧的故障主要是自由长度缩短,弹力减弱和弹簧折断。气门弹簧自由长度的缩短,弹力减退会直接影响气门在座上的压紧程度。测量弹簧自由长度,如图2-41所示:如不合格应予更换。

检查气门弹簧的垂直度可使用钢直角尺,如图2-42所示。如外弹簧垂直度超过2.2mm,内弹簧超过1.9mm,即应更换气门弹簧。

14.检查气门弹簧的弹力

弹簧弹力的检查,如图2-43所示。检查时先将弹簧压缩到一定程度,再察看施加的压力是否符合规定。也可采用新旧弹簧施加压力后比较弹簧的变化。

15.安装与检验气门组技术状况

(1)将气门油封压装于气门导管上,安装时,油封一定要压到位,防止油封变形或损坏。

(2)装上气门弹簧和弹簧座,将气门杆涂上润滑油,按原次序插入气门导管内,压紧弹簧,装入锁片。

(3)主要检验项目:

①各气门及其座的工作面,应具有1.5-2mm宽的连续无光泽的磨合面。

②各气门应能均匀无阻地在导管孔内移动和旋转,其间隙应符合规定。未装弹簧前可用手稍提气门,使气门离其座约8mm,摇动气门杆,检查气门与导管配合是否良好。

16.斯柯达轿车发动机每个气门采用两个弹簧

气门弹簧一般用冷拔弹簧钢丝卷成圆柱螺旋体。为提高其疲劳强度,通常进行热处理。大部分发动机上一个气门只有一个弹簧,采用提高弹簧刚度和不等螺距来避免气门共振。斯柯达汽车发动机上每个气门上有二个弹簧,以防止在高速下发生气门共振。这样有利于延长气门弹簧使用寿命。

17.检修气门摇臂和摇臂轴

(1)检查气门摇臂与气门杆端接触处有无磨损、台阶和创伤。轻微的台阶磨损可用油石修整,如磨损严重应更换摇臂。

(2)检查摇臂衬套与轴的间隙。根据摇臂轴和直径磨损程度,更换摇臂衬套或摇臂轴。

(3)检查摇臂润滑油道是否堵塞。

摇臂和摇臂轴的结构如图2-44所示。

18.更换气门油封

(1)拆下摇臂盖;

(2)拆下摇臂轴总成和气门挺杆;

(3)拆下气门弹簧、护圈和锁片;

(4)拆下旧油封;

(5)将新气门油封涂上机油并安装到位,如图2-45所示。如果油封安装不到位,油封歪斜,机油易进入燃烧室,造成发动机烧机油现象。因此,用过的油封不可以再用。

19.检查凸轮轴的技术状况

凸轮轴由于形状细长和周期性地承受不均衡的负荷,容易引起轴线弯曲与轴颈和轴承的磨损。凸轮在工作中,会使凸轮外形和高度磨损,以致影响配气工作的准确性,并给气门脚间隙的调整带来困难。因此,在发动机大修时,应对凸轮轴、凸轮、正时齿轮进行认真的检查和修复。

(1)检查凸轮轴的径向摆差

将凸轮轴轴颈架在V形铁上,用千分表测量径向摆差。如图2-46所示。如果径向摆差超过使用限度,应校正或更换凸轮轴。

(2)检查凸轮的高度

检查凸轮的高度使用千分尺,如图2-47所示。如凸轮的高度超过使用限度0.2mm,或凸轮损伤过重,应更换凸轮轴。轻微的伤痕,可用油石修磨。

(3)检查凸轮轴轴颈和轴承的磨损

用千分尺测量凸轮轴轴颈的直径,如磨损超过使用限度,应更换凸轮轴。凸轮轴径向间隙使用限度为0.1mm。测量凸轮轴轴颈座孔内径,座孔内径与凸轮轴轴颈外径两者数据之差,即为凸轮轴径向间隙。

20.检查凸轮轴轴向间隙和链轮端面的摆差

(1)检查凸轮轴轴向间隙

将止推垫片尽量推向凸轮轴的齿轮一侧,测量止推垫片与轴颈侧面的间隙。将千分表触头顶和凸轮轴端,来回推动凸轮轴,观察表针指示数值,如图2-48所示。如果间隙超过使用限度0.2mm,应更换止推垫片。

(2)检查凸轮轴链轮端面摆差将链轮装在凸轮轴上,用带架千分表检查链轮端面摆差,若摆差超过使用限度0.1mm,应更换链轮。

21.配气机构易损坏零件有哪些及零件号

斯柯达轿车发动机配气机构组成,如图2-49所示。配气机构易损坏零件及其零件号见表2-8

22.什么是气门间隙及气门间隙过大或过小的影响

对于顶置式配气机构,气门间隙是指摇臂与气门尾端之间的间隙。

如果气门间隙太小,在工作温度下,由于气门膨胀会造成气门关闭不严而漏气;如果气门间隙太大,发动机工作时会出现“气门脚”响,而且会造成气门“晚开早关”,从而影响气门的进气和排气过程。

23.气门组由哪些机件组成

气门组由气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座和锁片组成的。如图2-50所示。

24.调整气门间隙

(1)松开锁紧螺母后,用调整螺丝调整气门间隙。

进气门间隙

0.20mm

0.25mm(铝推杆)

排气门间隙

0.20mm

环境温度在-25℃以下

进气门间隙

0.25mm

排气门间隙

0.25mm

(2)气门排列顺序如图2-51所示,白圈为进气门;黑圈为排气门。

(3)当一个气缸上的摇臂出现相重叠时,调整下一个气缸的两个气门,调整方法如下:

气缸工作顺序1-3-4-2

气缸1出现重叠时--调整气缸4

气缸3出现重叠时--调整气缸2

气缸4出现重叠时--调整气缸1

气缸2出现重叠时--调整气缸3

将厚薄规插到气门杆端和摇臂面之间来检验间隙是否符合规定值。检验气门间隙必须在气门关闭时进行。

(4)最后将锁紧螺母拧紧,再检查间隙有无变化。


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