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信阳职业技术学院学生毕业论文
汽车配气机构的检测与维修
前 言
配气机构的性能及其密封性直接影响发动机的充气效率、空燃比，乃至影响发动机的性能。配气机构就像人类的呼吸系统，可想而知，它对整个发动机来讲重要性是不言而喻的，为了更好的去理解发动机的工作过程和工作原理，就应该对其配气机构应有更深一步的学习。论文主要从配气机构的组成、工作原理及分类方面进行层层阐述，后查阅资料及自己在实习过程中遇到的问题加以总结。最后对其估故障的部位进行逐个分析判断直到找到故障所在的部位并对其进行维修。
1.配气机构的概述
1.1功用
配气机构的作用是及时的将可燃混合气吸入气缸和及时的将气缸中的废气排出，以保证发动机的正常工作。配气机构是实现发动机进气过程和排气过程控制机构，它的作用是按照发动机的正常工作次序按时打开和关闭进、排气门，使新鲜空气或可燃混合气进入气缸把燃烧后的废气从气缸内排出。配气机构要有足够的气体流通面积，要保证适时的开启与关闭进排气孔，使废气充分地排出干净，尽可能地吸进新鲜可燃混合气，配气机构要求简单，工作可靠，调整维修方便。
1.2具备的性能
1.2.1在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。
1.2.2发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气量。
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1.3形式
1.3.1按照凸轮轴的布置位置分：凸轮轴下置式，凸轮轴中置式，和凸轮轴上置式。（如图1）
1.3.2按曲轴和凸轮轴的传动方式分：齿轮传动链条传动和齿带传动三种型式。 (1) 齿轮传动：传动简单可靠、噪声小，广泛用在下置凸轮轴的传动中。
(2) 链传动：用在顶置凸轮轴布置形式中，一般装有导链板和张紧轮等装置。 缺点：寿命差，噪声较大，结构质量也较大。
优点：布置容易。若传动距离较长时，可用两级链传动.
(3) 齿带传动：广泛用于现代高速轿车用汽油机和柴油机，噪声小、工作可靠、成本低。
1.4工作过程
(1)气门打开：当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，由曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉，推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。
（2）气门关闭：当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，气门在其弹簧张力的作用下，开度逐渐减小，直至最后关闭，进气或排气过程即告结束。压缩和作功行程中，气门在弹簧张力作用下严密关闭，使气缸密闭。
由于四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴转两圈，而各缸只进、排气一次，也即凸轮轴只需转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2：1。
2.配气机构的主要机件及其作用
2.1气门组
由气门、气门座与气门座圈、气门导管、气门弹簧组成（如图2），下面以气门为例进行简要的介绍。
（1） 气门的工作条件:气门的工作条件非常恶劣。首先，气门直接与高温燃气
接触，受热严重，而散热困难，因此气门温度很高。其次，气门承受气体力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。第三，气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内作高速往复运动。此外，气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体
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接触而受到腐蚀。
（2） 气门材料:进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢等。
排气门则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。 （3） 气门构造:汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆
两部分构成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。 气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。气门锥面与气门顶面之间的夹角称为气门锥角。进、排气门的气门锥角一般均为45°，只有少数发动机的进气门锥角为30°（如图3）。
气门头部接受的热量一部分经气门座圈传给气缸盖；另一部分则通过气门杆和气门导管也传给气缸盖，最终都被气缸盖水套中的冷却液带走。为了增强传热，气门与气门座圈的密封锥面必须严密贴合。为此，二者要配对研磨，研磨之后不能互换。
气门杆有较高的加工精度和较低的粗糙度，与气门导管保持较小的配合间隙，以减小磨损，并起到良好的导向和散热作用。气门尾端的形状决定于上气门弹簧座的固定方式。采用剖分成两半且外表面为锥面的气门锁夹来固定上气门弹簧座，结构简单，工作可靠，拆装方便，因此得到了广泛的应用。气门锁夹内表面有多种形状，相应地气门尾端也有各种不同形状的气门锁夹槽。
2.2.气门传动组
由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等，以CA488凸轮轴为例进行简要说明。 CA488凸轮轴安装在气缸盖顶部的5个分开式轴承孔上,其上除设有5个轴颈外,每两个轴颈之间均有两个凸轮,分别为对应气缸的进排气凸轮。无驱动分电器的齿轮和驱动汽油泵摇臂的偏心轮在中间轴上,由中间轴正时带轮通过曲轴正时带轮由齿形v带带动。凸轮轴前端露出的轴段上有键槽,通过半圆键将正时齿带轮装在此段上,并用螺栓和垫片紧固。轴后端只露出端面,用塑料堵益封住。在第一、五轴承盖上装有油封,以防钒油泄漏。
3.气门间隙的调整
在汽车的维护与修理中，发动机气门间隙的检查与调整是一项重要的作业内容。发动机工作过程中，由于配气机构零件的磨损或松动，或是气门在工作时因温度升高而膨胀都会导致原有气门间隙的变化。除了采用液力挺柱式（其液力挺柱的长度能通过油压进行自动调整，可随时补偿气门的热膨胀量）气门机构的发
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动机（如桑塔纳、捷达、奥迪100、北京切诺基213等轿车）不需要调整气门间隙以外，其它发动机一般行驶一万公里左右进行二级维护时，应检查和调整气门间隙，使之符合技术要求。
3.1气门间隙
气门间隙通常是发动机处于冷态时，在气门脚及其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，这一预留间隙称为气门间隙。一般排气门的气门间隙要略大于进气门的气门间隙。
3.2气门间隙调整的目的
气门间隙的大小对发动机各方面的性能影响极大：间隙过小，发动机在热态下由于气门杆膨胀可能会造成气门漏气，导致功率下降，甚至烧坏气门；间隙过大，传动零件之间以及气门与气门座之间容易产生冲撞，同时使气门开启的持续时间减少，进气和排气不充分，也会直接影响发动机的正常工作。因此，为了保证发动机的正常工作，必须调整好气门间隙。
3.3气门间隙的调整方法
调整时，先松开锁紧螺母和调整螺钉，将与气门间隙规定值相同厚度的塞尺插入所调气门脚与摇臂之间的间隙中，通过旋转调整螺钉，并来回拉动塞尺，当感觉塞尺有轻微阻力时即可，拧紧锁紧螺母后还要复查，如间隙有变化均需重新进行调整。通常，气门间隙调整的方法主要有逐缸调整法和两次调整法。以逐缸调整法为例进行介绍。
逐缸调整法只要求将所需调整的各缸摇转到该缸压缩行程上止点（此时进、排气门完全处于关闭状态）即可对该缸气门间隙进行调整。这种方法要求找到各缸压缩行程上止点，并记住各种车型发动机的作功次序（汽油机是点火次序，而柴油机为喷油次序）。例如点火次序为 1-2-4-3的汽油机 ：具体调整时，先将曲轴摇转到第一缸活塞处于压缩行程上止点位置，使正时皮带轮与正时带轮罩或发动机壳上的记号对正，此时可调整第一缸的进、排气门；然后可通过观察各缸气门的升程或利用分度盘将飞轮每旋转120°，分别使各缸活塞处于压缩行程上止点位置，便可将所有气门间隙调整完毕。
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