项目3 任务一 气门机构与正时检查（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2022）

汽车发动机构造与维修   目录 项目七 动力总成的吊装 项目一 汽车发动机总论 项目四 发动机燃料供给系统 项目五 发动机点火系统 项目二 发动机曲柄连杆机构 项目三 发动机配气机构 项目六 发动机润滑系统和冷却系统 项目三 发动机配气机构 任务一 气门机构与正时检查 【任务描述】 客户王先生的雪佛兰科鲁兹汽车已经行驶了60000Km，王先生开车来到雪佛兰4S店，服务顾问在询问和检查后将车辆交给维修技师，维修技师对此车正时皮带进行检查，根据保养手册要求进行发动机正时及正时皮带的检查。下面将学习发动机配气机构的相关知识并按流程检查发动机正时及正时皮带。 【知识储备】 一、配气机构的作用 配气机构是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气或空气及时进入气缸，废气及时从气缸排出 。在压缩与做功行程中，关闭气门保证燃烧室的密封，如图3-1所示。 图3-1 配气机构 二、配气机构布置形式 1.按气门位置分类 （1）气门顶置式是应用最广泛的一种配气机构型式 ，进气门和排气门都倒挂在气缸盖上。 （2）气门侧置式是进气门和排气门都装置在气缸体的一侧，目前已不常见。 2.按凸轮轴布置形式分类，如图3-2所示。 图3-2 凸轮轴布置形式 （1）凸轮轴下置式配气机构：凸轮轴安装在曲轴箱内，直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合，并由曲轴带动旋转。 （2）凸轮轴中置式配气机构：凸轮轴位于气缸体的上部。为了减小气门传动机构的往复运动的质量，对于高转速的发动机，可将凸轮轴的位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。该形式的配气机构因曲轴与凸轮轴的中心线距离较远，一般要在中间加入一个中间齿轮（惰轮）。 （3）凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，没有挺柱和推杆，使往复运动的质量大为减小，对凸轮轴和气门弹簧的要求也最低，因此它适用于高速强化发动机。 3.按凸轮轴传动方式分类 曲轴驱动凸轮轴工作，它们通过正时齿轮、正时皮带或者正时链条来传动。四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两圈，各缸的进、排气门各开启一次，即凸轮轴只转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2：1。 三、配气机构的组成 气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。目前汽车发动机较多采用顶置气门，即进、排气门置于气缸盖内，如图3-3所示。 图3-3 配气机构组成 四、气门组 1.气门组的组成 气门组由气门、气门导管、气门座、气门弹簧、气门弹簧座及气门锁片等组成，如图3-4所示。 图3-4 气门组图 2.气门组的要求 （1）气门头部与气门座贴合严密。 （2）气门在气门导管中上下运动良好。 （3）气门弹簧的两端面与气门杆中心线垂直，保证气门头部在气门座上不偏斜。 （4）气门弹簧力足以克服气门运动惯性力，使气门能迅速开闭。 3.气门 （1）气门的组成及要求 气门是由气门头部和杆部组成，如图3-5所示。气门头部温度很高（进气门570～670℃，排气门1050～1200℃），而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，其润滑、冷却条件差，要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨等性能。进气门一般采用合金钢（铬钢、镍铬钢），排气门采用耐热合金（硅铬钢）。 图3-5 气门 （2）气门头部类型 气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭顶等。其中，平顶气门使用较多，因其头部结构简单、制造方便、吸热面积小、质量较小，进排气门都可以使用。球面顶气门适用于排气门，其强度高、排气阻力小、废气消除效果好，但其受热面积大，质量和惯性大、加工复杂。喇叭型有一定的流线型，可减少进气阻力，但其头部受热面积大，一般适用于进气门。 （3）气门锥角 气门锥角是气门密封面的角度一般是45°，有些气门锥角是30°是考虑升程相同的情况下，气门锥度小，气门通过端面大，进气阻力小，但由于锥度小的气门头部边缘较薄，刚度小，密封性与导热性差，一般用于进气门。气门边缘的厚度一般为1～3mm，以防止工作中与气门座冲击而损坏或被高温烧坏。为了减少进气阻力，提高气缸进气效率，多数发动机进气门比排气门大。 （4）气门杆 气门杆呈圆柱型，在气门导管中不断进行往复运动，其表面必经过热处理和磨光。气门杆端部的形状取决于气门弹簧的固定形式，常用的结构是两半锁片来固定弹簧座，气门杆的端部有环槽来安装锁片，有的是用锁销来固定，其端部有安装锁销用孔。 4.气门导管 气门导管起导向作用