3.3气门传动组拆装与检修（教案）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（电子工业版）

授课项目及 任务名称 项目三 配气机构检修 任务3 气门传动组拆装与检修 教学目标 素养目标 1．提升学生观察能力，理论联系实际的能力。 2．培养学生空间想象能力，逻辑思维能力。 知识目标 1．能够正确描述气门驱动组的组成。 2．能够正确描述气门传动组的组成。 3．能够正确描述凸轮轴结构和功用。 4．能正确描述摇臂的结构和功用。 能力目标 1．正时链条的功用及其拆装的任务实施。 2．能够依据汽车维修安全规范操作要求，规范、熟练地完成配气机构的凸轮轴拆装作业。 3．能够依据汽车维修安全规范操作要求，规范、熟练地对正时链条进行拆装作业。 教学重点 1. 气门驱动组的组成。 2. 凸轮轴的结构和作用 3. 正时链条的安装与检测 教学难点 1.气门组的零部件结构组成 2.凸轮轴的拆装检测 教法学法 借助于多媒体课件，讲授气门传动组的组成与检修方法。通过动画模拟气门传动动组的实际工作，使学生更形象了解气门传动组的组成。 通过真实的气门拆装实训台架，教师讲解，学生指认练习等教学环节使学生熟悉并掌握项目所学内容。 课前准备（教具、活动准备等） 1.汽车配气机构气门传动组工作原理动画、正时链条等多媒体教学资源； 2.发动机台架实物； 3.多媒体教学设备、手套、抹布等。 授 课 主 要 内 容 任务导入 张先生在开着自己的2010款卡罗拉汽车行驶时发现，发动机怠速运转时发出连续不断的、有节奏的“啪、啪、啪”的金属敲击声，于是到修理厂进行修理，修理技师经初步检测，异响声音来自气缸盖内部，并且为机械撞击或摩擦的异响，需要拆检，判断具体故障零件。 任务准备 气门传动组主要由排气凸轮轴、进气凸轮轴、摇臂、液压挺柱等组成。气门传动组的功用是使进、排气门能按发动机工作需求在规定的时刻开闭，并且保证有足够的开度。 一、凸轮轴 1．凸轮轴的结构 凸轮轴上有进气凸轮、排气凸轮、前端轴、凸轮轴轴颈及凸轮轴位置传感器信号盘等，如图3-5所示。现代发动机多采用凸轮轴顶置式配气机构，即凸轮轴安装在气缸盖上。 图3-5 凸轮轴结构 2．凸轮轴的功用 凸轮轴的功用是按一定的工作次序和配气相位及时开启关闭气门，并保证气门有足够的升程。凸轮轴是由发动机曲轴驱动旋转，并将力传递给摇臂（或挺柱）。 凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。同一气缸的进、排气凸轮的相对转角位置是与既定的配气正时相适应的。发动机各个气缸的进（或排）气凸轮的相对角位置应符合发动机各气缸的点火次序和点火间隔时间的要求。因此，根据凸轮轴的旋转方向以及各进（或排）气凸轮的工作次序，就可以判定发动机的点火次序。四冲程发动机，每完成一个工作循环，曲轴转两圈而凸轮轴转一圈。以直列六缸发动机凸轮轴为例，点火次序为1—5—3—6—2—4，对应凸轮间隔角360°/6=60°。 2、 挺柱 挺柱的功用是将凸轮工作时产生的推力传给推杆（凸轮轴中置、下置式）或气门（凸轮轴上置式），并承受凸轮旋转时所施加的侧向力。挺柱分为普通挺柱和液力挺柱两种。 1．普通挺柱 常见的形式有菌式、筒式和滚轮式三种。 挺柱工作时，由于受凸轮侧向力的功用，会使挺柱的侧面和底面磨损不均匀。为此在结构上采取了使挺柱旋转的措施。 2．液力挺柱 具有气门间隙的配气机构，虽然解决了气门传动组件受热膨胀对气门正常工作的影响，但是有了气门间隙，会使配气机构在工作过程中出现撞击而产生噪声。为了解决这一矛盾，多数高转速发动机上采用了液力挺柱。 液力挺柱的优点： ① 消除了配气机构中各零件间的间隙，减小了相互间的冲击和噪声。 ② 不用调整气门间隙，简化了配气机构的装配、使用和维修。 ③ 不用预留气门间隙，可有效地延长气门的实际开启时间，改善了换气过程。 三、推杆 推杆的功用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂，它是配气机构中最容易弯曲的零件。要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。推杆可以是实心或空心的。 四、摇臂 摇臂主要由摇臂支架、衬套、滚轮、滚针、滚轮轴组成。摇臂的实质是杠杆，凸轮轴顶置式配气机构采用的摇臂为单臂杠杆。摇臂的支点为摇臂支座。 摇臂的功用是通过将凸轮轴的旋转运动转变为摇臂的上下摆动，从而控制气门的开启。 五、凸轮轴的检修 凸轮轴的常见损伤主要有凸轮磨损、轴颈磨损、弯曲和扭曲。凸轮磨损使气门的升程变小，影响进、排气量；轴颈磨损使轴承间隙变大，引起机械响声，伴随着机油的泄漏，引起机油压力降低。凸轮轴扭曲比较少见，但是对于直列六缸发动机，由于凸轮轴比较细长，在扭矩作用下有可能会产生比较大的扭曲。凸轮轴扭曲会导致配气相位发生变化，影响发动机的正常运转。 弯曲检测：将两块“V”形垫铁放在平板上，将凸轮轴两端轴颈装在“V”槽口中，将百分表触及中部轴颈，转动凸轮轴，表针摆动的最大值和最小值之差的一半为弯曲偏差，超出规定限值，需要更换凸轮轴，如图3-6所示。 图3-6 凸轮轴弯曲变形的检测 轴颈检查：用外径千分尺测量各道轴颈的圆度和圆柱度。圆度和圆柱度偏差大于0.01mm时，应更换凸轮轴。 凸轮检测：目视凸轮表面有无划伤，如有明显划伤，应更换凸轮轴。用外径千分尺检测凸轮高度，如图3-7所示。高度方向数值减去基圆直径为凸轮升程，数值超出维修手册规定限值时，应更换凸轮轴。 （a） （b） 图3-7 凸轮高度测量 六、气门挺柱的损伤与检验 1．机械挺柱 （1）挺柱表面不应有裂纹、皱纹、黑点、刻痕、凹坑及其他缺陷。在非磨光部分允许有黑点和加工痕迹。 （2）挺柱上端螺纹（侧置式气门）应完整光洁，不得有凹坑、毛刺及黑皮等现象。 （3）挺柱的主要缺陷是挺柱球面〔或平面）的磨损、挺柱直径的磨损、气孔及麻点。 （4）挺柱直径磨损可用外径千分尺检测。圆度、圆柱度及弯曲度误差均不应超过0.01mm。气门挺柱承孔内径可用内径百分表检测。 2．液力挺柱 （1）当液压挺柱失效产生噪声时，常见的原因有挺柱在槽内卡滞、异常磨损、油道堵塞等。 （2）目视气门挺柱外观应无明显、可见的划痕，匀速取出无松旷，无卡滞现象。 （3）将液压气门挺柱浸入轻油之中，抽动塞栓若干次，去除氧化膜及杂质，使塞栓灵活。通过推杆座排出空气，并用漏降测试装置，在挺柱塞栓施加200N的压力，在滑下2mm左右以后，测量它的1mm的漏降时间，在温度达20℃时，应为50s/mm. 注意：气门挺柱在拆装时，应按对应位置摆放，不同位置的气门挺柱不可互换，应按原位置装回。 任务实施 一、任务名称 凸轮轴的拆装检测 二、任务目标 掌握气门传动组凸轮轴的拆装与检修方法，规范使用相关工具量具。 三、技术标准 1．正确拆装凸轮轴螺栓； 2．正确测量凸轮轴各项数据。 四、任务操作流程 1．气门传动组的拆卸。 2．进气凸轮轴外观检查；排气凸轮轴外观检查。 3．挺柱外观、尺寸检查。 4．填写拆装检测记录表，制定维修方案。 5．检测完毕，安装拆卸的零部件，恢复工位。 6．填写维修记录工单，讨论修复技术方案，并汇报。 五、安全注意事项 1．实训区域内严格遵守实训室要求、规范着装、穿戴好防护用品，不嬉戏打闹，不乱丢杂物，服从指导教师安排； 2．操作过程中，有不会的、不懂的可以组内讨论或请教老师，严禁随意拆卸，暴力操作； 3．工位污物及时清洁，工具、零件及设备有序摆放； 4．操作完成后，工具、设备及时归位，清洁工位，及时完成相关数据和实训报告的填写。 附板书设计： 项目三 配气机构检修 任务3 凸轮轴拆装与检修 一、凸轮轴 二、挺柱 三、推杆 四、摇臂 五、凸轮轴的检修 六、气门挺柱的损伤与检验 课后反思： 3 学科网（北京）股份有限公司 $$