知识点三 发动机正时链条的更换《汽车发动机构造与维修》河南省（对口招生）交通运输类 知识点讲解

河南省（对口招生）交通运输类 《汽车发动机构造与维修》 知识点讲解 三、发动机正时链条的更换 【课程要求】 1. 能描述配气机构的分类、组成及配气相位的含义。 2. 能正确检查气门组与气门传动组主要零件的磨损与变形。 3. 能按照维修手册规范完成正时链条的拆卸与安装。 4. 能通过故障现象判断正时链条断裂等配气机构故障。 5. 能使用专用工具对正时标记进行对正并调整张紧器。 【知识网络】 【知识要点】 知识点 1 配气机构概述 1. 配气机构的分类 配气机构按气门数量分为两气门、三气门、四气门、五气门等，四气门多见。按气门布置分为顶置气门（应用广泛）和侧置气门（已淘汰）。按凸轮轴布置分为凸轮轴下置、中置和上置。按驱动方式分为齿轮传动、链条传动和齿形皮带传动。 2. 配气相位 配气相位是以活塞上、下止点为基准，用曲轴转角度量进、排气门开启和关闭的时刻及持续时间，通常用环形图表示。 进气提前角（α）：排气冲程末、活塞到达上止点前进气门开启，α一般为10°-30°。 进气迟闭角（β）：进气冲程下止点后进气门延迟关闭的角度，β一般为40°-80°。 排气提前角（γ）：做功冲程后期、活塞到达下止点前排气门开启，γ一般为40°-80°。 排气迟闭角（φ）：排气冲程上止点后排气门延迟关闭的角度，φ一般为10°-30°。 气门重叠角：进气提前角与排气迟闭角之和（α+φ）。活塞在排气上止点附近进、排气门同时开启的现象称为气门叠开。 知识点 2 气门组的组成与检修 1. 气门 气门由头部和杆部组成。头部顶部形状有平顶、喇叭顶、球面顶；密封锥面与顶部平面的夹角为气门锥角，通常为30°或45°。气门耗损包括工作面起槽、烧蚀、杆部磨损、弯曲变形等。 2. 气门座 气门座是气缸盖上进排气道口与气门密封锥面贴合的部位，起密封和散热作用。耗损表现为密封带变宽、硬化层脱落，导致关闭不严。密封性检验使用专用检验仪，在68kPa压力下半分钟内气压不下降为良好。 3. 气门导管 气门导管对气门运动起导向作用并为气门杆散热。检查气门杆与导管间隙时，涂机油后气门在重力作用下能徐徐下落为间隙适当。 4. 气门弹簧与气门油封 气门弹簧保证气门及时落座并紧密贴合，防止跳动。弹力小于原厂10%或自由长度差超过2mm时更换，同时需测量垂直度。气门油封安装在气门杆上，防止过量机油进入气缸造成积炭。 5. 气门间隙 在摇臂与气门尾端之间留有的间隙，用以补偿热膨胀。液压挺柱可自动消除间隙，减小噪声。 知识点 3 气门传动组的组成与检修 1. 凸轮轴 凸轮轴驱动和控制气门开闭，还驱动汽油泵、机油泵等。凸轮轮廓由凸顶、凸根、打开凸面、关闭凸面组成。同名凸轮间位置：四缸机相差90°，六缸机相差60°。驱动方式有正时齿轮驱动（下置式）、链条驱动和齿形皮带驱动（上置式）。凸轮轴检查包括凸轮表面磨损、弯曲变形（径向圆跳动）、轴颈圆度（不大于0.015mm）和圆柱度、轴向间隙（一般0.10mm，极限0.25mm）。 2. 正时链条与链轮检查 对链条施以拉力测量长度，超过允许值更换；测量正时链轮直径，小于允许值时更换链条和链轮。 3. 挺柱 挺柱将凸轮推力传给推杆或气门。普通挺柱有筒式和滚轮式，需调整气门间隙；液压挺柱由挺柱体、油缸、柱塞、球形阀等组成，可自动消除间隙。检查时配合间隙一般为0.03-0.10mm（普通）或0.01-0.04mm（液压），超限更换。 4. 推杆与摇臂 推杆将挺柱推力传至摇臂，一端球形一端凹球碗形。摇臂起杠杆作用，不等长设计（气门侧较长）可增大升程。摇臂轴支撑摇臂，内孔通润滑油。 知识点 4 正时链条更换的任务实施流程 1. 拆卸旧链条 拆下气门室罩盖。将1号气缸设置到压缩上止点：转动曲轴皮带轮使凹槽对齐正时标记“0”，并检查凸轮轴正时标记对准。拆下1号链条张紧器、曲轴皮带轮、正时链条盖。拆下链条张紧器导板、1号和2号链条振动阻尼器。用扳手固定凸轮轴六角头，逆时针旋转松开链条，将链条从链轮上取下。 2. 安装新链条 安装1号和2号链条振动阻尼器（扭矩分别为21N·m和10N·m）。检查1号气缸压缩上止点，对正曲轴正时齿轮键和凸轮轴正时标记。将链条的标记板（橙色为凸轮轴侧，黄色为曲轴侧）与正时标记对准安装。用扳手固定凸轮轴，逆时针旋转对准标记，再顺时针张紧链条。安装链条张紧器导板、正时链条盖。安装1号链条张紧器：松开棘轮爪推入柱塞，用挂钩固定，安装后逆时针转动曲轴脱开挂钩锁销。安装曲轴皮带轮（扭矩190N·m），安装气门室罩盖。 知识点 5 可变配气相位控制技术 1. 本田VTEC机构 每个气缸有两个进气门（主、次）和两个排气门。主、次摇臂和中间摇臂并列，凸轮轴上有三个不同升程的凸轮。低速时主凸轮工作，高速时油压使同步活塞连接三个摇臂，由中间高升程凸轮驱动，同时改变配气相位和气门升程。 2. 丰田VVT-i机构 用于控制进气门凸轮轴在50°范围内连续调整凸轮轴转角。由VVT-i控制器（外齿轮、内齿轮、可动活塞）、凸轮轴正时控制阀和传感器组成。活塞内外表面有螺旋花键，轴向移动改变内外齿轮相对位置，实现配气相位连续改变。 配图说明：教材图2.3-51 丰田雷克萨斯VVT-i系统；图2.3-52 VVT-i控制器的结构 【练习题】 一、单项选择题 1. 在配气相位中，进气门早开的角度称为（） A. 进气迟闭角 B. 进气提前角 C. 排气提前角 D. 气门重叠角 2. 气门锥角通常为30°或（） A. 15° B. 45° C. 60° D. 90° 3. 检查气门杆与导管间隙时，气门在重力作用下能徐徐下落表示间隙（） A. 过大 B. 过小 C. 适当 D. 无法判断 4. 四缸四冲程发动机同名凸轮（进气或排气）间的位置相差（） A. 60° B. 90° C. 120° D. 180° 5. 液压挺柱的主要优点是（） A. 增加气门升程 B. 自动消除气门间隙 C. 降低制造成本 D. 提高凸轮轴转速 6. 拆卸正时链条前，应将1号气缸设置到（） A. 进气上止点 B. 压缩上止点 C. 排气下止点 D. 做功下止点 7. 丰田VVT-i系统用于控制（） A. 排气门升程 B. 进气门凸轮轴转角 C. 气门数量 D. 活塞行程 8. 正时链条张紧器安装后，需逆时针转动曲轴以（） A. 张紧链条 B. 脱开挂钩锁销 C. 对正时标记 D. 检查机油压力 二、填空题 1. 配气相位通常用______图表示。 2. 气门叠开角等于进气提前角与______之和。 3. 气门组中起导向和散热作用的零件是______。 4. 凸轮轴的驱动方式有齿轮传动、链条传动和______传动。 5. 检查凸轮轴弯曲变形时，用百分表测量中间轴颈的______误差。 6. 液压挺柱由挺柱体、油缸、柱塞、______和压力弹簧等组成。 7. 安装正时链条时，凸轮轴侧的标记板颜色为______色。 8. 本田VTEC机构中，中间凸轮的升程______主凸轮和次凸轮。 三、判断题 1. 侧置气门配气机构目前仍被广泛使用。（） 2. 进气迟闭角是利用气流惯性继续进气，一般范围为40°-80°。（） 3. 气门弹簧弹力减弱后无需更换，可继续使用。（） 4. 凸轮轴轴向间隙一般应为0.10mm，使用极限为0.25mm。（） 5. 正时链条安装时只需对齐曲轴正时标记，凸轮轴标记可忽略。（） 6. 液压挺柱可以消除配气机构中的间隙，减小冲击和噪声。（） 7. 丰田VVT-i系统只能改变气门升程，不能改变配气相位。（） 8. 安装正时链条张紧器之前，需要将柱塞推入并用挂钩固定。（） 四、简答题 1. 简答题：解释配气相位中的“气门重叠角”，说明其作用。 2. 简答题：简述凸轮轴弯曲变形的检查方法及判定标准。 3. 案例分析：一辆丰田卡罗拉行驶中突然熄火，无法起动，检查油路、电路正常，起动机运转有力但排气管无燃烧气体排出。请分析可能原因，并说明检查步骤。 4. 名词解释：液压挺柱。 【答案】 一、单项选择题 1. B 2. B 3. C 4. B 5. B 6. B 7. B 8. B 二、填空题 1. 环形 2. 排气迟闭角 3. 气门导管 4. 齿形皮带 5. 径向圆跳动 6. 球形阀 7. 橙 8. 大于 三、判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. √ 7. × 8. √ 四、简答题/案例分析 1. 气门重叠角是指进气提前角与排气迟闭角之和（α+φ）。在排气冲程接近上止点时，进、排气门同时开启的现象称为气门叠开，对应的曲轴转角即为气门重叠角。适当的气门重叠角可利用气流惯性促进废气排出和新鲜气体进入，提高充气效率，不会发生废气倒流。 2. 凸轮轴弯曲变形的检查方法：将凸轮轴放置在V形铁上，V形铁和百分表置于平板，百分表触头垂直接触中间轴颈。转动凸轮轴，百分表的最大摆差即为弯曲度（径向圆跳动误差）。将测量值与标准值比较，若超过允许范围（一般不超过0.05mm），应更换或修磨凸轮轴。 3. 可能原因：正时链条断裂或跳齿，导致配气相位错乱，气缸压力不足。检查步骤：拆下气门室罩盖，检查正时链条是否断裂；转动曲轴至1号气缸压缩上止点，检查凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮的标记是否对齐；若标记不对齐或链条断裂，需拆卸正时链条盖更换链条，并重新对正配气相位。 4. 液压挺柱是一种能自动消除气门间隙的挺柱装置，由挺柱体、油缸、柱塞、球形阀和压力弹簧等组成。发动机工作时，机油压力使柱塞与油缸产生相对运动，自动补偿热膨胀造成的间隙，从而消除配气机构的冲击噪声，并允许凸轮轮廓设计得更陡，改善发动机换气性能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $