配气机构1汇总ppt课件.ppt

课题八：配气机构,一辆轿车的发动机在大修后出现怠速不稳，加速不良，发动机有爆燃现象。请问是什么原因？应如何检修与调整？,案例,你知道吗？,好好学习哦！,课程流程图,准备工作,两台伊兰特汽油发动机、拆装用工具、相关资料等,下发任务单,要求各组制定一份完成任务的计划,实施任务,收集信息、实物观察、研讨、制定方案,学生展示,根据要求顺序讲述各组的研讨方案,教师、学生点评,教师对各组的方案、能力点评，给予鼓励并指出问题,本节课重点、难点1、要求学生掌握配气机构的组成、工作原理；2、液压挺住为什么不需要调整气门间隙；2、掌握配气机构的拆卸工艺；3、正时皮带的安装工艺；4、各机件的检测方法；5、气门密封性的检查。,教学目的：,教学手段：,利用多媒体教学、启发学生互动；结合现场实物和现场操作演示的方法,教学地点：,实训车间（一体化教室）,学 时：12学时,所用器材：,桑塔纳发动机一台、必要的工具等。,引入课题,1、回顾发动机的组成有哪些机构？2、回顾四行程汽油机的进气、配气行程原理？,1、进气行程,朔州市诚信职校,4、排气行程,朔州市诚信职校,配气机构的组成：,气门组,气门传动组,气门油封,怎么不一样呢？,哈哈！我知道！,气门油封,一、功用： 按照发动机各气缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气及时排出气缸。1-3-4-2 1-2-4-3 1-5-3-6-2-4 二、分类： 1-8-4-3-6-5-7-2 1-4-2-6-3-5,顶置式气门形式,1、根据气门布置形式分：,2、根据凸轮轴布置形式分：,凸轮轴下置,凸轮轴中置,凸轮轴上置,3、凸轮轴的传动方式：,（1）、齿轮传动：特点是传动准确，结构复杂噪声大、质量大、制造精度高、成本高。,凸轮轴,曲 轴,这是什么？,哦！,这是什么呀？,（2）、链条传动,张紧机构,导链板,链条,传动可靠、寿命长、运动阻力小。缺点是对链条进行润滑、噪声大。,（3）齿带传动,液压挺柱,？,？,？,无需润滑、噪声小、质量轻、成本低，但寿命短，需定期更换。 在维修中禁止沾油液、油脂和水。,二、工作过程,凸轮轴通过曲轴正时齿轮带动旋转，当凸轮突起部分顶起传动件（挺柱）时摇臂绕摇臂轴摆动，气门弹簧压缩，气门离开气门座。当凸轮转至最高点时，气门达到最大升程。 当凸轮突起部分离开传力机件，气门在弹簧作用下关闭。,这是气门组的组件,杆部,气门油封,1、气门的功用： 是燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲力、高温冲击、高速气流冲击。,三、气门组的机件：,头部,气门组 包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门油封、气门弹簧座及锁片等。,气门锥角：,进气门锥角较小，多用30。因锥角越小，进气通道截面越大，进气量越多。排气门锥角较大，通常为45。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，不易变形。通常进气门头部直径大于排气门头部直径。,进气门,排气门,密封面,气道,气门座的作用：1.靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。2.接受气门传来的热量。,气门座,2、气门座与座圈,气门座是气缸盖上锥面形的进、排气孔口。气门座可以在气缸盖上直接镗出来也可以在气缸盖镶入（气门座圈）。,作用：为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用,3、气门导管与油封,气门杆与导管之间有0.050.12mm的配合间隙。若间隙过大会引起气门落座不平稳、密封性下降、磨损加剧、气门烧毁；进气系统漏气，使汽油机混合气变稀；过多的机油通过间隙向下流到燃烧室或进气道，导致机油消耗、冒蓝烟、形成积炭。在排气形成中废气进入曲轴箱。,气门油封的作用是防止过多的机油通过气门导管与气门杆之间渗流到燃烧室或进排气道。,锁片,弹簧座,气门弹簧,4、气门弹簧与弹簧座,功用：保证气门的回位,气门弹簧是保证气门及时落座并紧密关闭。,弹簧座是靠气门锁片或锁销与气门杆固定在一起。,三、配气相位：,什么是配气相位呢？,气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气相位,怎么看不懂啊？这是？,排气过程所用的角度,这是进气门实际开启的角度！,哪不就气门重叠了吗？,对！在同一个气缸内两个气门同时打开的现象就叫气门重叠！,哦！也就是当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象,气门重叠目的是什么？,1、凸轮轴正时齿轮 2、凸轮轴 3、挺柱 4、推杆 5、汽缸盖 6、摇臂轴 7、调整螺钉 8、摇臂,气门传动组,功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。,滚轮式,筒式,菌式,由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等组成。,凸轮轴功用：驱动各缸气门开闭，使其符合发动机点火顺序、工作循环及配气相位等要求，并保证气门有足够的开度。,1、驱动气门开闭的凸轮，2、凸轮轴颈，3、驱动汽油泵的偏心轮4、驱动机油泵、分电器的驱动齿轮,气门开启点,气门升程最大时刻,消除气门间隙阶段,气门关闭点,出现气门间隙阶段,气门间隙,发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，在冷态时没有间隙或间隙过小，气门及传动件受热膨胀势必引起气门关闭不严而漏气。为了消除这种现象，通常在发动机装配时，留有一定的气门间隙。 由于气门间隙的存在，配气机构在工作时，将产生冲击而发出响声。为了解决这一问题，有的发动机上采用液力挺柱。,四、气门间隙,摇臂,这是气门调整螺钉,看清楚这就是气门间隙,为什么要有气门间隙呢？,哪什么是气门间隙？,间隙过大、过小有危害吗？,间隙是多大啊？,怎么调整呢？,进气不足、排气不净、功率降低气门密封不严、漏气、功率下降,怎么调整？,在什么情况下调整啊？,一、找第一缸压缩行程上止点的位置（注意标记哦）！可以调整其中一半的气门间隙。二、转动曲轴一圈（360）使标记对齐，可以调整剩余的气门间隙啦！间隙大小要符合标准哦！,打开时是不可以调的哦！,双排不进,你理解吗？,不懂！加油哦！,明白！你太棒了！,气门间隙的调整方法：,液力挺柱 （液压挺柱 ）：无需调整调整气门间隙,液力挺柱的工作原理： 当打开气门时，凸轮轴推动柱塞向下移动，高压油腔的润滑油被压缩，油压升高，在弹簧的作用下球阀压在阀座上，高低压腔被隔开，油缸和柱塞成为一个整体，下移并推开气门。当气门关闭时，挺柱体不在受凸轮推压，油压下降，球阀离开阀座，高、低压腔的油压相同，气门关闭。,3、气门推杆,作用：将挺柱传来的推力传给摇臂。工作情况：是气门机构中最容易弯曲的零件。材料：硬铝或钢,4、摇 臂,功用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。,这是什么？,易磨损部位堆焊耐磨合金,摇臂轴套,？,润滑油道,油槽,可变气门技术,一、可变气门正时技术 目的：改变发动机气门开闭时间，以达到合理的发动机所需空气量。作用是降低油耗，提高经济性。 是用两根不同的凸轮轴来控制进气门和排气门的开闭时间。（VVT或VTEC） 办法是在进气凸轮轴的主动链轮里加上一个设备，来改变气门的正时效果。 原理是根据发动机的运行情况，通过不同的设备和装置调整进气、排气的量，控制气门的开闭时间和角度。,排气凸轮轴通过链条驱动进气凸轮轴。两轴之间设置一个可变气门正时调节器。在内部液压缸的作用下，调节器可以上升和下降。,松弛状态,当发动机转速下降时可变气门正时调节器下降，上部链条变松，在下部链条的作用下排气凸轮旋转拉力和调节器推动链条使进气凸轮顺时针转过一个角度，加快了进气门的关闭。,当转速升高时，调节器上升，下部链条放松。排气凸轮轴顺时针旋转，下部链条拉紧，进气凸轮轴才能被排气凸轮轴带动旋转。就在下部链条由松变紧的过程中，排气凸轮轴已转过一个角度，进气凸轮轴才开始动作，进气门关闭变慢了，进气门延迟角增大。,二、可变气门升程技术 可变气门正时技术对动力提升不大。而可变气门升程技术弥补了这一缺点。,可变气门正时(与举升)系统的构造、作用 VTEC,构造 可变气门正时及举升机构，在凸轮轴上，每缸进气门设有一低一高两个低转速用凸轮，及一个高转速用凸轮，如图所示。在一般回转域时，低转速用凸轮驱动，主进气门开度比副进气门大；在高回转域时，高转速用凸轮驱动，主副进气门以相同开度打开，举升比低速时大。,可变气门正时(与举升)系统的构造、作用 VTEC,高转速时：如图所示，因油压进入，正时活塞向右移，主、副与中间摇臂被同步活塞A与B连接成一体动作，故3个摇臂均由中间凸轮C以高举升驱动。此时主副进气门开度约为12mm。,VTEC机构的工作原理,1、发动机低速运转时ECM无工作指令，油道内无控制油压，各摇臂中的柱塞都在各自的柱塞孔中，各摇臂独自摆动，互不影响。主摇臂随主凸轮开闭主进气门，次凸轮推动次摇臂微开次进气门；中间摇臂只是“空转”。2、发动机高速运转时当发动机转速达到2 3002 500r/min时，车速达到10km/h以上时；节气门开度达到25%以上时；冷却液温度在60以上时。ECM指令VTEC电磁阀开启液压油道，油压推动正时柱塞、同步柱塞和限位柱塞移动，将三个摇臂栓为一体。由于中间凸轮的升程大于另外两个凸轮，且凸轮的相位角也加大，主次进气门都大幅度地同步开闭。此时，发动机处于“双进双排”工作状态，功率明显的加大。可见栓联时有轻微噪音，是正常现象。3、汽车在静止状态空转时VTEC机构不投入工作。,45,1.气门的检修,气门的损伤：气门工作面出现烧蚀、开裂、斑点或凹坑；工作面受到磨损起槽、变宽；气门杆弯曲、磨损、端部偏磨。,检测气门杆弯曲和气门头歪斜情况,气门杆的直线度误差应小于0.03mm，气门头部的偏摆量不超过0.05mm，气门杆的磨损量不超过0.05mm。,46,气门组零件的修理,气门座,气门座磨损是由于冲击引起变形，同时还受到高温气体烧蚀，使气门工作面宽度增大，表面呈现斑点、凹陷等造成气门关闭不严而漏气。气门工作面下陷2mm时或气门座圈有裂纹、严重烧蚀或松动时应重新镶配气门座圈。 气门座圈与座孔为过盈配合。用冷镶法过盈量为0.050.15mm。绞削气门座：、铰刀下垫粗砂纸绞削硬化层；、用粗铰刀；、用细铰刀绞削。进气门：12mm;排气门1.52.5mm,磨削：机动研磨气门 手工研磨气门。 手工研磨方法：1、清洗气门及导管并在气门头部作好标记；2、在气门工作面涂一层粗研磨砂，不要用力敲击，当气门及气门座工作面出现一条整齐、无斑痕、无麻点的环带时，洗去粗砂；3、在气门工作面涂一层细研磨砂继续研磨，直到出现一条整齐、灰色、无光泽的环带时，换用机油研磨几分钟，然后进行密封性检查。,49,2.气门的密封性检验1）检验前将气门及气门座清洗干净，在气门锥面上用软铅笔均匀地划上若干条线，每线相隔4mm，然后与相配气门座接触，略压紧并转动气门45900,取出气门，察看铅笔线条，如铅笔线条均被切断，则表示密封良好，否则，应重新研磨。2）将气门与相配气门座轻轻敲击几次，察看接触带，如有明亮的连续光环，即为合格。3）在气门工作面上涂沫一层轴承蓝或红丹，然后用橡胶捻子吸住气门在气门座上旋转，1/4圈，再将气门提起，若轴承蓝或红丹布满气门座工作面一周而无间断，又十分整齐，即表示密封良好。,4）可用煤油或汽油浇在气门顶面上，5min内察看气门与座接触处是否有渗漏现象，如无即为合格。5）气压试验法加压68.5kp半分钟,51,气门弹簧：气门弹簧不允许有任何变形、裂纹、折断，否则应更换。气门导管： 气门导管的用途是：引导气门上下运动；其次是将气门杆的热量通过导管传给气缸盖。气门导管与气门杆间隙变大应更换导管。在新导管外面涂一层机油，用铜冲压入或冲入。对新导管要用铰刀绞削。,52,1.凸轮轴及其轴承的检修（1）凸轮轴弯曲状况检查凸轮轴的径向公差的极限值是为0.10mm，若超过极限值，可对凸轮轴进行校正或更换。,凸轮轴弯曲的检查,53,3.正时齿轮、链条与链轮及同步齿形带与带轮的检修 目前正时传动除齿轮传动外，多采用正时链传动和正时同步齿形带传动，特别是同步齿形带有许多优点：质量轻、强度大、柔韧性好、运行中无噪声、不伸长、无需润滑、结构简单和易于维护等，所以广为轿车发动机所采用。（1）正时齿轮的检修（2）正时链条与链轮 的检修（3）正时同步齿形带 与带轮的检修,四、桑塔纳发动机配气机构技术标准及要求： (1)凸轮轴轴承盖拧紧力矩为20Nm。 (2)凸轮轴正时齿轮紧固螺栓拧紧力矩为80Nm。 (3)汽缸垫有标记OPENTOP的一面朝上。 (4)汽缸盖紧固螺栓拧紧分四步：第一步拧紧力矩力40Nm，第 二步拧紧力矩为60Nm， 第三步拧紧力矩为75Nm，第四步旋紧90。 (5)齿形皮带的张紧度为拇指按下，挠度为10-15mm。五、操作步骤及工作要点：1齿形皮带的拆卸 (1)旋下曲轴皮带轮的紧固螺栓，取下曲轴皮带轮。 (1)旋下加机油口盖，再从油底壳上旋下放油螺塞，放出发动机的润滑油。 (3)旋下螺栓，取下齿形带上罩和下罩。,(4)将发动机置于1缸压缩上止点位置，将曲轴皮带轮转至上方，对准中间轴上的记号， 再将凸轮轴正时齿轮上的标记对准汽缸盖罩的上边沿，此时为1缸压缩上止点，这时凸轮轴没有推压气门，可以保证拆卸汽缸盖时即使曲轴转动，也不会使活塞与气门相撞而损坏气门。 (5)旋下张紧轮紧固螺栓，取下张紧轮，从曲轴正时齿轮、中间轴正时齿轮、凸轮轴正时齿轮上取下齿形皮带，取下齿形皮带后盖板。 (6)用工具固定住飞轮，用专用工具取下曲轴正时齿轮和中间轴正时齿轮。 (7)齿形皮带的检查，若齿形皮带有破裂、胶质部分显著磨损、缺齿、断裂、剥离及芯线显露时，均应更换。2.汽缸盖的拆卸(1)从汽缸盖上取下进、排气歧管。(2)取下加强板、气门室罩，从凸轮轴轴承盖上撬下导油板。(3)按照从两边到中间交叉进行的顺序，旋下汽缸盖螺栓，拆下汽缸盖总成。,3凸轮轴的拆卸(1)取下凸轮轴正时齿轮、半圆键。(2)按照先拆下第1、3道的轴承盖，再拆下第2、5道的轴承盖，最后拆下第4道的轴承盖的顺序，拆下凸轮轴轴承盖，并按顺序放好。 4凸轮轴的装配(1)安装凸轮轴之前，先装上各轴承盖，检查凸轮轴孔是否错位。 (2)安装凸轮轴时，1缸的凸轮必须向上，不压迫气门。 (3)装上轴承盖后，先按对角线交替旋紧第2、第5道的轴承盖，力矩为20N，n。然后再装上第l、第3道的轴承盖，最后装上第4道的轴承盖，旋紧全部轴承盖螺栓，力矩为20Nm。 (4)安装凸轮轴油封，装上凸轮轴半圆键和正时齿轮，旋紧螺栓，力矩为80Nm。 5汽缸盖的装配(1)将新汽缸盖垫上有标记OPEN.TOP的一面朝向汽缸盖。(2)转动曲轴，使各缸活塞均不在上止点位置，以防与气门相撞。(3)装上汽缸盖，按照从中间到两边交叉拧紧的顺序拧紧汽缸盖螺栓，分四步拧紧。,6正时齿形皮带的安装(1)在曲轴和曲轴正时齿轮上放上斜切键后装在一起，旋上螺栓(此螺栓M14x1.5，力矩为200Nm)。并临时装上曲轴皮带轮(调整曲轴的上止点)。(2)曲轴正时齿轮和中间轴正时齿轮上套上齿形皮带，让曲轴皮带轮上的标记与中间轴正时齿轮上标记对准。(3)将正时齿形皮带套在凸轮轴正时齿轮上，让凸轮轴正时齿轮上的标记对准汽缸盖的上边沿。(4)装上张紧轮。旋转张紧轮使齿形皮带张紧，最后旋紧螺母，力矩为45Nm。7正时齿形皮带的检查与调整。 用拇指和食指捏住在凸轮轴正时齿轮和中间轴正时齿轮之间的齿形皮带，将其扭转90 。若不能翻转90 ，表示太紧；若翻转大于90 ，表示太松。用扳手松开张紧轮螺母，对张紧轮再进行调整。调好后，要转动曲轴两转，再进行检查。,六、注意事项：(1)拆卸正时齿形皮带时必须使第1缸处于压缩上上点。(2)拆卸汽缸盖时必须按照顺序旋松螺栓。(3)拆卸凸轮轴轴承盖时要按顺序进行。(4)装配的按照规定的顺序和力矩来进行装配。(5)要检查正时齿形皮带的松紧度，并进行调整使之符合技术要求。七、教师示范学生实习：八、考核要求 ： (1)拆装顶置式凸轮轴及正时机构。 (2)安装正时机构和凸轮轴后符合技术要求。 (3)按正确操作规程检查正时齿形带，并调整其张紧度。（4）配分、评分标准：,案例：一辆小轿车的发动机启动困难、无力、怠速不稳，经检查后发现发动机配气不正时，那么是如何检查配气正时呢？齿形皮带是如何安装呢？,气门密封性的检查时怎么的？如何研磨气门呢？,案例：一辆小轿车发动机动力部足并有漏气现象，用汽缸压力表检查时发现二缸的汽缸压力偏低，拆下汽缸盖后发现气门座密封面锥面有麻点造成的漏气。请问如何检查？,气门组机件的检修：一、气门在什么情况下修复或更换：P？页二、气门座的修理：（一）：气门座的铰削： 用75铰刀铰削气门座上平面，使气门头部下沉0.151.00，用15 铰刀铰削气门座下平面，使气门工作斜面上移。1、在铰刀下面垫上砂布，铰削硬化层；2、用与气门锥角相同的铰刀铰削工作锥面，3、接触环带应该在气门和座斜面的中部靠里位置，过大、过小可用75 或15 铰刀铰削。接触环带宽度进气门一般为1.02.0 .排气门一般为1.52.5 4、用与工作面相同的细铰刀精铰然后在铰刀下面垫细纱布磨修。 (如果密封带铰削的精度高一般可以省去研磨工艺),（二）手工气门的研磨：1、清洗并在气门上作记号，2、在气门工作面上涂一层薄的研磨砂用工具作往复旋转运动，并不时地提起和转动气门变换气门与座的相对位置。当出现一条整齐无斑痕的接触环带时，可以洗去粗砂.3、换用细砂继续研磨当出现一条整齐的灰色的环带时洗去细砂用机油研磨几分钟即可。（三）气门的密封检查：1、画线法2、拍击法:（轻拍几次查看环带如有明亮的连续光环即为合格）3、涂红丹油:转动气门1/4圈出现一周无间断又整齐的环带为合格4、渗油法:（5分钟内部渗油为合格）5、气压法:（在气门上施加70KPA的气压，在0.5秒内气压表读数不下降为合格）,气门传动组的检修：一、凸轮轴及轴承的检修：1、当凸轮的最大升程减小0.40应更换凸轮轴；2、当凸轮轴轴颈圆度误差大于0.150 ，各轴颈的同轴度误差大于0.05 时应进行修理。3、轴承与轴颈的配合间隙一般为0.050.10 轴向间隙的调整是增减推力凸缘的厚度来调整。4、气门挺柱与导孔的配合间隙一般为0.030.10 ，挺柱底部出现疲劳剥落、环形光环、擦伤划痕时应更换。5、液力挺柱与承孔的配合间隙一般为0.01！0.04 .检查液力挺柱是否泄露。6、气门推杆直线度误差不大于0.30 ，推杆不得弯曲。7、摇臂轴轴颈的磨损量不大于0.02 ，配合间隙要符合要求。,8、正时同步带一般在汽车行驶10万KM是需要更换。9、正时同步带张紧度的检查，用力翻转90即为合适。10、正时同步带的更换：（1）、拆卸同步带：将曲轴摇到一缸压缩上止点的位置，松开张紧轮的紧固螺母，取下张紧带，若继续使用，记住旋转方向，以免装反加剧磨损。（2）、检查同步带：有裂纹、磨损、老化、起层、掉牙等现象，水泵漏水造成与水常时间接触、有较多机油粘附在同步带上、因凸轮轴卡住存在断裂的隐患等须更换。（3）、安装同步带：找一缸压缩行程上止点，凸轮轴、曲轴等处的记号对正，安装旋转方向安装同步带。（4）、安装张紧轮并调整：（5）、验证正时记号,VTEC高速时,1、配气机构有三种传动方式：齿轮驱动、链驱动和齿形皮带驱动。2、四冲程发动机曲轴与凸轮轴之比(即传动比)应为2：1即曲轴旋转两周，凸轮轴旋转一周。3、现代汽车发动机采用多气门布置和排列方式，进、排气门配气相位早开晚关，以改善进、排气状况。凸轮轴上主要配置有各缸进、排气凸轮，凸轮的轮廓保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求，凸轮轴有轴向定位装置。4、轿车发动机采用液力挺柱，可消除配气机构中的间隙，减小各零件的冲击载荷和噪声。,总 结,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,