内容正文:
3.1 配气机构概述
3.2 配气机构的主要机件
3.3 电子控制的可变配气机构
3.4 配气机构的检修方法
3.5 配气机构异响的故障诊断方法
3.6 电子控制的电磁气门机构
3.7 迈腾轿车CEA发动机配气机构的拆装与检修
项目三 配 气 机 构
3.1 配气机构概述
3.1.1 配气机构的功用与组成
配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求,定时开启和关闭进气和排气门,使可燃混合气或空气进入气缸并将废气排出气缸。
如图3-1所示,配气机构由气门组和气门驱动组组成。气门组由气门11、气门导管21、气门弹簧23、气门弹簧座24和气门锁片25等组成;气门驱动组由进气凸轮轴2、凸轮轴传动链条3、凸轮轴正时带轮19、液压挺柱26、排气凸轮轴30、进气凸轮轴轴承盖27等组成。
图3-1 配气机构
3.1.2 配气机构的分类
(1) 按传动方式,配气机构可分为正时齿轮式(见图3-2)、凸轮轴传动链条式(见图3-3)和凸轮轴传动齿带式(见图3-4)三种。
(2) 按凸轮轴位置,配气机构可分为凸轮轴下置式(见图3-2)、凸轮轴中置式(见图3-5)和凸轮轴顶置式(见图3-1和图3-4)三种。凸轮轴顶置式的又可分为双轴式(见图3-1和图3-4)和单轴式(见图3-6)两种。
(3) 按单缸气门数量,配气机构可分为单缸2气门、3气门、4气门、5气门(见图3-7)。
(4) 按驱动方式,配气机构可分为摇臂驱动式(见图3-2、图3-5和图3-6)和直接驱动式(见图3-1和图3-4)两种。
图3-2 正时齿轮的传动方式
图3-3 凸轮轴传动链条
(a) 凸轮轴传动链条的传动方式;(b) 凸轮轴传动链条的安装标记
图3-4 凸轮轴传动齿带的传动方式
图3-5 凸轮轴中置的传动方式
图3-6 单轴的传动方式
图3-7 不同气门数目的配气机构
(a) 2气门;(b) 3气门;(c) 4气门;(d) 5气门
3.1.3 配气机构的工作原理
现以凸轮轴下置式(见图3-2)为例来说明配气机构的工作原理。当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时,曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴15旋转,当凸轮轴15转到凸轮的凸起部分,顶起挺柱14时,通过推杆13和调整螺钉12使摇臂10绕摇臂轴9摆动,压缩气门主弹簧4和气门副弹簧5使气门开启。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱14以后,气门3在气门主弹簧4和气门副弹簧5的作用下逐渐关闭。
3.1.4 气门间隙
为保证气门关闭严密,在气门杆尾端与气门驱动组零件(摇臂、挺杆或凸轮)之间留有适当的间隙,称为气门间隙(见图3-6)。在发动机热态时,气门杆因温度升高膨胀而伸长,会使此间隙减小,所以一般热车时气门间隙较小,冷车时较大。由于排气门温度高,气门间隙也往往较进气门的大。若气门间隙过小,在热车时因气门杆的膨胀使此间隙消除而造成气门关闭不严;若气门间隙过大,则将影响气门的开启量,并可能在气门开启时产生较大气门脚冲击响声。为了能对气门间隙进行调整,气门调整机构一般设在气门与挺杆或摇臂之间,用调整螺钉或调整垫片来调整。
3.1.5 配气相位
用曲轴转角表示进、排气门的关闭时刻和开启持续时间,称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图3-8(a)来表示。
如图3-8(b)所示,由于进、排气门的早开晚关,这就出现有一段时间进、排气门重叠开启的现象,气门重叠的曲轴转角α+δ称为气门重叠角。
图3-8 配气相位
(a) 配气相位图;(b) 进、排气门重叠开启现象
3.1.6 传动机件的安装要求
无论是何种驱动方式的配气机构,在安装时都要注意驱动零件的安装位置。如安装正时齿轮传动式的配气机构时,凸轮轴正时齿轮上的标记与曲轴正时齿轮标记要对齐;在安装凸轮轴传动键条式和凸轮轴传动齿带式的配气机构时要注意齿链或正时齿带的标记与齿轮上标记对齐(见图3-3(b))。
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