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发动机配气机构的检测与维修.docx

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发动机配气机构的检测与维修.docx

发动机配气机构的检测与维修摘要配气机构作为内燃机的重要组成部分控制着发动机进排气过程,其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。它会随着气车行驶里程的增加,工作性能会逐渐下降,直至影响整车工作状况。配气机构常见故障的检测与维修就显得越来越重要。本文对汽车发动机配气机构做了简单介绍,包括气门组、气门传动组、配气相位、可变气门技术等。简单叙述了发动机配气机构的工作原理,还对配气结构常见故障进行了分析。使我们进一步了解汽车配气机构的组成及各部件的功能以及相互关系,为做好配气机构的检测维修工作做好了铺垫。为了更轻松的掌握配气机构的常见故障检测与维修方法。本文在第二章、第三章重点论述了发动机配气机构常见的故障原因、故障部位、检测方法以及维修中应注意的事项。为我们根据实际情况来有效的更好的维护好我们的爱车,避免盲目的使用汽车,既对汽车本身造成更大的伤害,又体现节能减排低能环保的使用汽车打下坚实的理论基础。关键词配气机构、气门、凸轮轴、气门正时、配气相位第1章配气机构的概述1.1配气机构的组成及分布形式配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜充量得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出;在压缩与膨胀行程中,保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的棍合气,对于柴油机而言是纯空气。鲜充量充满气缸的程度用充气效率表示。充气效率越高,表明进入气缸内的新鲜空气的质量越大,可燃混合气燃烧时可能放出的热量愈大,发动机发出的功率也愈大。配气机构可从不同角度来分类。按气门的布置分为气门顶置和气门侧置式;按凸轮轴的布置位置分为下置式、中置式和上置式;按曲轴和凸轮轴的传动方式分为齿轮传动式、链条传动式和齿带传动式;按每气缸气门数目分,有二气门式和四气门式等。配气机构的组成与工作情况,各式配气机构中,按其功用都可分为气门组和气门传动组两大部分。气门组包括气门及与之相关联的零件,其组成与配气机构的型式基本无关。气门传动组、是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件,其组成视配气机构的形式而有所不同,它的功用是定时驱动气门使其开闭。气门顶置式配气机构进气门和排气门都倒挂在气缸盖上。气门组包括气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件;气门传动组一般由摇臂、摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成。气门顶置式配气机构的工作情况是当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时,由曲轴通过传动机构驱动凸轮轴旋转,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。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后,便逐渐减小了对挺柱的推力,气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小,直至最后关闭。压缩和做功行程中,气门在弹簧张力的作用下严密关闭。气门顶置式配气机构根据凸轮轴的位置有以下三种型式1凸轮轴下置式配气机构;凸轮轴装在曲轴箱内,直接由凸轮轴正时齿轮与曲轴正时齿轮相啮合,由曲轴带动。气门传动组包括上述全部零件,其应用最为广泛。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。桑塔纳轿车发动机上采用;的气门顶置凸轮轴上置式配气机构,与同类上置凸轮轴式配气机构相比有较大不同。它取消了凸轮支座和摇臂等零件,凸轮轴,直接装在由缸盖上平面和五个轴承孔合成的轴承孔内。气门顶置式配气机构由于进、排气通道拐弯少、气流阻力较小,气体进出较通畅,使得进气较充分,同时气门的布置与燃烧室配含绪树紧凑,有利于混合气的形成和燃烧,所以动力性和经济性较好。目前国产汽车发动机都;采用气门顶置式配气机构,如CAl091型、东风EQl090E型、上海桑塔纳轿车等。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21。1.2气门组气门导管是汽车发动机气门的导向装置,对气门起导向作用,并使气门杆上的热量经气门导管传给汽缸盖。气门导管安装及材质气门导管内、外圆柱面经加工后压入气缸盖或气缸体的气门导管孔中,然后再精加工铰内孔,为防止轴向转动,设有卡环定位槽,它与定位卡环配合便可防止工作时导管移动而落入气缸中,气门杆与气门导管之间一般留有微量间隙,使气门杆能在导管中自由运动,气门导管工作温度较高,润滑较差,一般用含石墨较高的铸铁或铁基粉末冶金制成,以提高自润滑。气门(Value)的作用是专门负责向发动机内输入燃料并排出废气,传统发动机每个汽缸只有一个进气门和一个排气门,这种设计结构相对简单,成本较低,维修方便,低速性能较好,缺点是功率很难提高,尤其是高转速时充气效率低、性能较弱。为了提高进排气效率,现在多采用多气门技术,常见的是每个汽缸布置有4个气门(也有单缸3或5个气门的设计,原理一样,如奥迪A6的发动机),4汽缸一共就是16个气门,我们在汽车资料上经常看到的“16V”就表示发动机共16个气门。这种多气门结构容易形成紧凑型燃烧室,喷油器布置在中央,这样可以令油气混合气燃烧更迅速、更均匀,各气门的重量和开度适当地减小,使气门开启或闭合的速度更快。发动机每个汽缸所拥有的气门数,有两气门,三气门,四气门和五气门几种。气门座与气门头部密封锥面配合以密封气缸,气门头部的热量经气门座传导到发动机体。气门座的类型有两种一种是直接在气缸盖镗出,该类型具有良好的散热性能,加工方便;另一种是镶嵌气门座圈,采用较好的材料(合金铸铁、可断铸铁、球磨铸铁或奥氏体钢等)制成座圈,镶入气缸盖内,便于修理与更换。气门座圈压入汽缸盖座孔,两者的配合采用过盈配合,过盈量为0.03~0.06mm以保证压配可靠,防止工作时松脱。气门弹簧的功用是保证气门能回位关闭,并保证气门与气门座的配合压力,另外还用于吸收气门在开启与关闭过程中各种运动零件所产生的震动。气门弹簧是圆柱形螺旋弹簧,一端支撑在汽缸盖或汽缸体上,另外一端则压靠在气门杆端的弹簧座上,弹簧作用所骗固定在气门杆的末端。1.3气门传动组凸轮轴是发动机配气机构的一部分,专门负责驱动气门按时开启和关闭,作用是保证发动机在工作中定时为汽缸吸入新鲜的可燃混合气,并及时将燃烧后的废气排出汽缸。凸轮轴直接通过摇臂驱动气门,很适用于高转速的轿车发动机,由于转速较高,为保证进排气和传动效率、简化传动机构、降低高转速的振动和噪音,多采用顶置式气门和顶置式凸轮轴,这样,发动机的结构也比较紧凑。但任何事物都有两面性,顶置式凸轮轴的缺点是由于部件的布置设计比较复杂,维修起来也比较麻烦。但衡量利弊,它还是比较适合于轿车。轿车发动机按照顶置凸轮轴的数目,分为顶置单凸轮轴和顶置双凸轮轴。当每缸采用两个以上气门时,气门排列形式一般有两种一是进气门和排气门混合排列在一根凸轮轴上,即顶置单凸轮轴(SOHC)另一种是进气门与排气门分列在两根凸轮轴上。前者的所有气门由一根凸轮轴通过顶杆驱动,但因气门在进气道中所处位置不同,所以不能保持动作的精确性,效果要稍差一些,而后者则无此缺点,可以获得更好的性能,但需多配备一根凸轮轴,这就是顶置式双凸轮轴(DOHC),近年来推出的新型发动机多采用这种形式。一般来说,DOHC的运动性比较高,F1赛车应用较多,但是由于制造工艺复杂,成本较高;SOHC的相对配置较简易、使用耐久性较好,既可以适应一般客户的动力性要求,也可以适应其对经济性的要求。挺住的功用是将凸轮的推力传给推杆(或气门杆),并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。对于气门侧置式配气机构,其挺柱一般做成菌式,在挺柱的顶部装有调节螺钉,用来调节气门间隙。气门顶置式配气机构的挺柱一般制成筒式,以减轻重量。所示为滚轮式挺住,其优点是可以减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。这种挺柱结构复杂,重量较大。一般多用于大缸径柴油机上。挺柱常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制造。其摩擦表面应经热处理后精磨。有的发动机的挺柱直接装在气缸体上相应处留出的导向孔中,也有的发动机的挺柱装在可拆式的挺柱导向体中7液压挺柱在挺柱体中装有柱塞,在柱塞上端压人支承座。柱塞经常被弹簧压向上方,其最上位置由卡环来限制。柱塞下端的阀架内装有碟形弹簧和单向阀。发动机润滑系中的机油从主油道经挺柱体侧面的油孔流入,并经常充满柱塞内脏及其下面的空腔,当气门关闭时,弹簧是注塞连同压合在注塞上的支撑座紧靠推杆,整个配气机构中不存在间隙。当挺柱被凸轮推举向上时,推杆作用于支承座和柱塞上的反力力图使柱塞克服弹簧的力而相对于挺柱体向下移动,于是柱塞下部空腔内油压迅速增高,使单向阀关阀。由于液体的不可压缩性,整个挺柱如同一个刚体一样上升,这样便保证了必要的气门升程。当油压很高时,会有少许油液经柱塞与挺柱体之间的配合间隙漏出去,但这不致影响正常的工作。同样,在气门受热膨胀时,柱塞也因受压而与挺柱体作轴向相对运动,并将油液自下腔经上述间隙挤出。故使用液力挺柱时,可以不留气门间隙,而保证气门受热膨胀时仍能与气门座密合。当气门开始关闭或冷却收缩时,柱塞所受压力减小,由于弹簧的作用,柱塞向上运动,始终与推杆保持接触。同时柱塞下部的空腔中产生真空度,单向阀被吸开,油液便流入而再度充满整个挺柱内腔。实际上是一个双臂杠杆,用来将推杆传来的力改变方向,作用到气门杆端以推开气门。摇臂的两边臂长的比值(称为摇臂比)约为1.2~1.8,其中长臂一端是推动气门的。端头的工作表面一般制成圆柱形,当摇臂摆动时可沿气门杆端面滚滑。这样可以使二者之间的力尽可能沿气门轴线作用。摇臂内还钻有润滑油道和油孔。在摇臂的短臂端螺纹孔中旋入用以调节气门间隙的调节螺钉,螺钉的球头与推杆顶端的凹球座相接触。摇臂通过衬套空套在摇臂轴上,而后者又支承在支座上,摇臂上还钻有油孔。摇臂轴为空心管状结构,机油从支座的油道经摇臂轴内腔和摇臂中的油道流向摇臂两端进行润滑。为了防止摇臂的窜动,在摇臂轴上每两摇臂之间都装有定位弹簧。摇臂是用45号钢冲压而成。1.4配气相位配气相位就是进、排气门的实际开闭时刻,通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。发动机在换气过程中,若能够做到排气彻底、进气充分,则可以提高充气系数,增大发动机的输出功率。四冲程的每个工作行程,其曲轴要转180。现代发动机转速很高,一个行程经历的时间很短(如上海桑塔纳的四冲程的发动机,在最大功率的发动机转速达5600r/min,一个行程的时间只有0.0054s)。这样短时间的进气和排气过程往往会使发动机充气不足或者排气不净,从而施发动机功率下降。因此,现在发动机都延长进、排气时间,即气门的开启和关闭时刻并不正好是活塞处于上止点和下止点的时刻,而是分别提前或延迟一定的曲轴转角,以改善进、排气状况,从而提高发动机动力性。配气原理四冲程发动机的进气门当曲拐处在上止点时开启,在曲拐转到下止点时关闭排气门则当曲拐在下止点时开启,在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高,活塞每一行程历时都很短。例如上海桑塔纳轿车发动机,在最大功率时的转速为600r/min,一个行程历时仅为60/(5600X2)-0.0054s。这样短时间的进气或排气过程,往往会使发动机充气不足或排气不净,从而使发动机功率下降。因此,现代发动机都采取延长进、排气时间的方法即气门的开启和关闭的时刻并不正好是曲拐处在上止点和下止点的时刻,而是分别提前和延迟一定曲轴转角,以改善进,排气状况,从而提高发动机的动力性。在排气行程接近终了,活塞到达上止点之前,即曲轴转到离曲拐的上止点位置还差一个角度α时,进气门便开始开启,直到活塞过了下止点重又上行,即曲轴转到超过曲拐下止点位置以后一个角度户时,进气门才关闭。这样,整个进气行程持续时间相当于曲轴转角180十α十β。α角一般为10~30,β角一般为40~80。进气门提前开启的目的,是为了保证进气行程开始时进气门已开大,新鲜气体能顺利地充入气缸。当活塞到达下止点时,气缸内压力仍低于大气压力,在压缩行程开始阶段,活塞上移速度较慢的情况下,仍可以利用气流惯性和压力差继续进气,因此进气门晚关一点是有利于充气的。第2章配气机构常见故障检测配气机构是发动机的重要组成部分,功用是按照发动机各汽缸的工作顺序要求,定时开启和关闭各汽缸的进排气门,使新鲜的可燃混合气进入汽缸,废气及时从汽缸排出。配气机构零部件磨损、烧蚀损坏或变形都会直接影响到发动机的技术性能,易使发动机启动困难、运转不正常。2.1配气机构常见故障检测2.1.1气门组检测气门与气门座在高温高压、润滑不良、冲击载荷条件下工作,产生机械磨损和化学腐蚀,气门杆弯曲变形,气门表面凹陷、麻点、积炭,导管烧蚀、座圈烧蚀松动,工作不正常、异响、功率下降,气门杆弯曲变形,用百分表测量,铰削修磨气门及座圈。气门弹簧长期使用,弹性减弱、损伤、折断,气门关闭不严,发动机启动困难,功率下降、甚至造成顶置式气门掉入汽缸中,经检查达不到技术要求的应予更换。气门推杆润滑不良、磨损过限而致折断、弯曲变形,气门关闭不严,使汽缸不工作,更换新件。摇臂及轴磨损过甚松旷,气门关闭不严,并发出金属异响,焊修或电镀修磨。气门挺杆润滑不良而致底部剥落、外圈表面擦伤,配合松旷,上、下运动发生偏斜、摇摆、异响,气门间隙变化,应修磨或更换。2.1.2气门传动组检测凸轮轴受周期性不均衡负荷作用,凸轮外形高度磨损及弯曲变形,引起凸轮轴、轴颈和轴承表面磨损,配气准确性不良,气门脚间隙调整困难,充气不足,废气排不干凈,功率下降,应闪压校正,重新选配轴承。正时齿轮磨损过限,齿隙变大,工作中产生异响噪音,配合间隙直超过0.15mm时应更换齿轮副。气门密封不良当所检测的气缸压缩压力过低,并将少量润滑油从火花塞座孔倒入气缸后重测,气缸压缩压力仍不变,即表明气门密封不良。造成这一故障的主要原因有1.气门工作锥面烧蚀或积炭而凹凸不平。气门工作锥面的锥面角为45.5。光磨后,气门再与座圈一起进行研磨,直到气门密封性符合要求时为止。当进、排气门头部边缘厚度小于0.8mm、1.0mm时,应更换进、排气门。2.气门座圈工作面过宽或凹凸不平。在气门工作锥面上涂一层红铅油,将气门放入气门导管中并让其自由落下2-3次气缸盖下平面朝上,在气门工作锥面上便可看到其与气门座圈的接触痕带。接触痕带的宽度即为气门座圈工作面宽度,其标准为1.0mm-1.8mm。气门座圈工作面过宽会使气门与座圈的接触应力减小,导致气门密封性下降。过窄,又易使气门工作锥面出现沟槽。若气门座圈工作面过宽,应用气门座圈铰刀进行铰削。铰削时,应使其工作面的宽度为1.4mm,下圆周较大的圆周直径分别为进气门座为35mm,排气门座为32mm。座圈铰削后,应与气门一起进行研磨。气门座圈工作面上若有积炭,也需对其进行铰削。3.气门弹簧失效。气门弹簧失效是指气门弹簧在工作时不能使气门对气门座有足够的压力而影响二者间的密封性。为检测气门弹簧的性能,可在气门弹簧测试仪上检测气门弹簧的自由长度及安装长度34.9mm下的弹力。若其自由长度小于42.0mm或安装长度下的弹力小于222.5N,应更换气门弹簧。此外,还应用角尺检查气门弹簧在自由状态下的垂直度,若超过1.5mm,应予更换。4.气门杆与气门导管间间隙过大。测取气门导管内径、气门杆外径,气门导管内径的最大值与气门杆外径的最、小值之差即为气门杆与气门导管间的间隙,其标准是进气门为0.040mm-0.090mm,排气门为0.045mm-0.100mm。若超过此标准,应更换气门及气门导管。更换时,先用铜冲从导管卡圈处敲断旧气门导,再朝燃烧窒方向冲下残留在气缸盖内的旧气门导管,然后压入新的气门导管,直到新气门导管上的卡圈碰到气缸盖时为止。装好后,应用气门导管铰刀绞去管内的毛刺。5.气门运动卡滞。气门关闭过程中,可能会因气门杆弯曲变形、气门杆上润滑油结焦润滑油受热而炭化,并附在气门杆上而使运动卡滞,导致气门关闭不严。若发现这种情况,应校直气门杆或清除气门杆上的结焦。2.1.3气门开闭不及时检测气门开闭不及时,进、排气门不能按所要求的配气相位及时开闭,都会使发动机功率下降。造成这一故障的原因主要是正时齿形带不能正常工作,如因其沾水而打滑、因其沾油膨胀伸长而变松、传动齿形断裂或脱落等。为消除以上各故障,汽车每行驶10000km应对正时齿形带进行检查,如发现齿根折断或开裂、齿形带背面开裂或磨损、齿形带侧面磨损、带齿磨损、齿形带折断等损伤,应更换正时齿形带。为保证发动机正确的配气相位,在安装新正时齿形带时,必须使曲轴正时齿轮及凸轮轴正时齿轮上的正时记号与正时齿形带上的正时记号相互对正,以及正时齿形带有合适的张紧力。为此应①转动曲轴,使曲轴正时齿轮上的正时记号对准平衡轴齿轮罩上的正时记号;②转动凸轮轴,使凸轮轴正时齿轮上的正时记号对准气缸盖上的正时记号;③安装正时齿形带,装时不得使用螺丝刀之类的工具硬撬,应将齿形带背面上的正时记号对准平衡轴齿轮罩及气缸盖上的正时记号;④挂上张紧轮弹簧,依靠张紧轮弹簧的拉力将张紧轮压紧在正时齿形带上;⑤以19nm-30nm的力矩拧紧张紧轮固定螺栓;⑥安放正时齿形带外挡圈,并使内、外挡圈的凸面相对。2.1.4气门脚的检测气门脚响,发动机工作时若气门脚响,是气门间隙过大所引起的。气门间隙过大会使气门晚开早关、开度不足,导致发动机进气量减少,从而使发动机功率下降。使用中,造成气门间隙过大的主要原因有气门间隙调整螺钉松动、凸轮轴凸轮磨损过大、凸轮轴弯曲等。气门间隙的检查与调整必须在发动机热态冷却液温度90℃左右,气门完全关闭下进行。检查、调整的顺序是转动曲轴,使凸轮轴正时齿轮上的键槽朝发动机正上方拆去上正时齿形带罩即可看到,此时第一缸活塞正位于压缩行程的上止点位置,可检查、调整第一缸正时齿轮上的键槽朝发动机的正下方,可检查、调整其余各气门的气门间隙。检查时,在装气门间隙调整螺钉一端按下摇臂,用厚薄规便可在气门摇臂的另一端与凸轮轴凸轮间测出气门间隙。进、排气门的气门间隙标准均为0.15mm热机。若气门间隙超过此标准,应予调整。调整时,先松开气门间隙调整螺钉,在摇臂与凸轮轴凸轮间放入厚度为0.15mm的厚薄规,再拧紧气门间隙调整螺钉并锁紧。2.2配气机构常见故障判断2.2.1气门脚异响发动机在任何转速下都能听到“嗒、嗒”的金属敲击声,响声连续并有节奏,怠速和中速时较为清晰明显,高速时声响杂乱。发动机温度改变或断火时响声无变化,即可断定为气门脚异响,检查时可拆下气门室罩盖,在发动机怠速运转时,用手将推杆提起或在气门脚间隙处插入厚薄规,逐个气门进行试验。当插入到某个气门间隙中时,响声消失或减弱,即为该气门脚间隙过大,应按技术规范调整。2.2.2气门提杆响气门提杆响,发动机怠速运转时,从凸轮轴一侧发出有节奏和“嗒、嗒”声,响声清脆;把挺杆室盖打开听得更加明显。断火试验,响声无变化;转速升高响声减弱或消失,可判定为气门挺杆响。引起异响一般原因为挺杆体外表面与其配合的衬套磨损过甚松旷,或其底部磨损与凸轮接触不良所致。应更换新件,必要时修磨凸轮轴凸轮。2.2.3气门烧蚀气门烧蚀,使用中如果感到行驶无力、油耗增加、化油器回火、排气管放炮、冒黑烟、低温激活不良等症状,很多属于气门烧蚀而密封不良。发动机长时间在大负荷、高温条件下工作,超过了设计限度,引起气门早期磨损,破坏了气门的密封性,影响到气门散热,使之烧蚀。此外,发动机高温易引起润滑和燃油氧化聚合和分解,在气门头和气门杆形成胶状沉积物,使气门密封面腐蚀。遇到气门烧蚀,必须重新修磨气门及其座圈,必要时更换新件。2.2.4正时齿轮响正时齿轮响,一般是由于啮合间隙不当和个别牙齿损坏引起的。正时齿轮啮合间隙过大,发动机怠速运转时,发出“嘎啦、嘎啦”的金属异响,转速越高,响声越在,高速时响声杂乱,不受断火和发动机温度的影响。当发动机怠速或用金属棒抵在齿轮室盖上察听,响声较为明显。此响声是良性响声,一般可不排除;严重时可换合适和齿轮副,以恢复其正常间隙。2.2.5凸轮轴瓦响凸轮轴瓦响,这是一种发闷而有节奏的响声,同时在其附近常伴有震动。检查时可用起子头触在凸轮轴瓦附近,将耳朵贴在起子柄上听,反复变换发动机转速,即可听到异响并感到有震动。此响声多属轴与瓦配合间隙过大或磨损松旷引起,应当拆检重新配瓦。第3章配气机构常见故障维修3.1汽车配气机构早期损坏的主要原因1.维修质量造成损坏的原因维修质量差在维修作业中突出的问题是气门与气门座工作面加工质量达不到要求,造成工作面烧蚀、凹陷而早期损坏;凸轮轴轴承在刮削中其配合间隙、接触面积、各轴承同心度达不到要求,加速磨损,出现异响造成早期损坏;气门导管在更换新件时,铰削质量达不到规定要求,直接影响气门及气门座使用寿命。2.维修数据应用不当维修中不能科学地选择维修数据是造成机件早期损坏的重要原因。如气门与气门座接触面宽度,规定进气门为1~2.2mm,排气门为1.5~2.5mm。但在维修中,人们往往认为宽一点比窄一点保险,习惯选用上限或接近上限值,因而刚修好的车气门工作面宽度就已接近使用极限了。再如气门脚间隙,一般扫地车规定为0.2~0.25mm,但在维护调整中也误认为间隙大一点比小一点好,因此,超上限使用。实际上间隙过大,不但降低了扫地车发动机功率,而且还会出现敲击声气门口自而早期损坏。3.2维修中应注意的事项汽车配气机构在维修中手工作业较多,由于维修人员技术上的差异和认识上的偏差,维修质量很难达到规定要求;因此在维修中应特别强调汽车配气机构的维修质量,并采取有效措施提高维修质量,以延长其使用寿命。1.气门的光磨在维修作业中,如气门出现烧蚀、麻点及凹陷时,均应进行光磨严重时需更换气门,通常在气门光磨机上进行,作业时应注意四个问题一是保证气门头与杆部同心,否则应先校直;二是光磨量在能磨出完整的锥面的前提下越小越好;三是尽量提高表面光洁度;四是气门杆端部凹陷应予以磨平。2.气门座的铰削气门座铰削通常为手工作业,应特别重视三个问题一是在消除凹陷、斑点,能铰出完整锥面的基础上,铰削量越小越好;二是铰削时用力要均匀,起刀收刀要轻,少铰多观察,以保证较少的铰削量和较高的光洁度;三是与气门试配,确定好工作面位置和宽度。位置应调整到气门锥面的中下部,偏上或偏下可用上、下口铰刀进行调整。工作面宽度,进气门可掌握在0.9mm规定为1~2.2mm,排气门可掌握在1.4mm规定为1.5~2.5mm。实践证明上述宽度在气门与气门座研磨后,进气门可达1mm,排气门可达1.5mm,均在规定宽度的下限,能大大提高其使用寿命。3.气门的研磨气门的研磨分为两种情况,一是气门与座只有轻微麻点,不需要光磨和铰削时的研磨;二是气门与座均已经过光磨和铰削后的研磨。前者先用租金刚砂研磨,将麻点研磨掉后,再用细金刚砂研磨,最后涂上机油研磨,直至密封符合要求,宽度符合规定为止。后者只有密封性达不到要求时才进行研磨,但操作时一定要注意,不要过分用力,严禁将气门上下敲打,否则将出现凹形砂痕,影响维修质量。4.气门导管的铰削气门杆与气门导管配合间隙是决定气门导管寿命的关键,因此当更换新的气门导管时,铰削时应严格掌握好配合间隙,使用各车型规定间隙的下限,可有效延长使用寿命。5.凸轮轴轴承的刮削凸轮轴轴承的刮削属于手工作业,保证质量有一定难度。为刮削方便,又通常在气缸体外加工,因此应特别注意四个问题一是要确定好轴承刮削后内孔的直径用公式表述为内孔直径=轴颈直径实测值+配合间隙下限值+轴承与座孔过盈量实测值;二是刮削中要尽量注意保持轴承内孔与外圆的同轴度;三是边刮削边与轴颈试配此时间隙为过盈量+配合间隙,并保证接触印痕分布均匀;四是将轴承压入座孔时,应注意对正油孔。刮削后装入凸轮轴,转动数圈,视情进行适当修整,接触面积应达到75以上并分布均匀,间隙符合规定6.气门脚间隙的调整汽车配气机构各机件在正常使用中,随着零件的磨损,气门脚间隙将发生变化。如凸轮、气门杆端面及挺杆接触面磨损后间隙将变大,而气门头与气门座磨损后间隙又变小,因此,在调整中应取间隙的中间值为宜。如规定为0.2~0.25mm,可实取0.22mm,这样既照顾了间隙变化的实际情况,又考虑了测量误差问题,可充分保证气门脚间隙作用的实现。7.气缸体密封不严发动机的缸体是由上、下两部分组成,加上缸盖、油底壳,整个缸体共三道密封衬垫,其中以气缸衬垫和上、下缸体间垫尤为重要,若密封不严,将容易引起下列故障(1).发动机不起动,排气冒白烟。(2).发动机运转不正常,功率不足。(3).发动机过热。(4).油耗高。发现上述现象后,应对气缸盖、气缸体螺栓的拧紧力矩进行检查,并重新按紧固顺序和要求进行紧固。如故障仍不能排除,则需拆卸缸体,检查气缸衬垫,必要时更换气缸衬垫。3.3积碳维修3.3.1积碳形成的原因1、在发动机正常工作中,汽油和正常进入燃烧室的发动机机油,在供氧不足的条件下,不能在气缸内完全燃烧,产生油烟和润滑油烧焦的微粒。当发动机继续运转时.进一步受到氧化变成胶质。牢固地粘在活塞顶上、活塞环上、气门背面、进气管内面,节气门体和燃烧室内等等。在高温的反复作用下,又将胶质变成沥青质、树脂质及碳质,从而形成积炭。2、曲轴箱通风设置。为防止污染空气,汽车设计工程师们把发动机内部的废气直接引入进气歧管,随着新鲜空气一起进入燃烧室进行燃烧。高温的油蒸汽随新鲜空气一起充满进气歧管,一部分附着在管壁及气门背部,另一部分随进气流在进气门处与喷入的燃油混合形成混合汽,进入燃烧室燃烧后被排出车外。3、汽油在储存、运输过程中,容易和空气发生氧化反应,生成胶状物质,或者汽油本身胶质的含量就很高(汽油品质差),这些胶质随汽油通过车辆的燃油供给系统进入燃烧室内部,然后和汽油一同燃烧后,就会使燃油供给系统中的喷油器、发动机的燃烧室、活塞环槽、火花塞、进气门背部、进气道等部位产生很多积炭及油污等。4、拥堵的城市路况,使车辆始终处于走走停停的状态,发动机不能高转速运转,燃油或窜入燃烧室的润滑油也不可能百分之百燃烧,未燃烧的部分油料在高温和氧的作用下形成胶质,粘附在发动机内部的零件表面上,再经过高温作用形成积炭。5、受电喷发动机控制特点的决定,汽缸每次工作的时候都是先喷油再点火,当我们熄灭发动机的一瞬间点火被马上切断,但是这次工作循环所喷出的汽油却无法被回收,只能贴附在进气门和燃烧室壁上,汽油很容易挥发,但汽油中的蜡和胶质物却留了下来,长此以往汽油中的蜡和胶质物越积越厚,反复受热后变硬就形成了积炭。总之,发动机工作产生积炭及油污等是不可避免的,但是当积炭在发动机内过多时就会造成发动机工作不良,产生不同的故障现象。柴油机的气缸盖、缸套、活塞、活塞环、气门、喷油器等零件以及燃烧室,在使用一段时间后,表面会黏着一层积炭及油污等。积炭及油污等是由于柴油及渗入气缸中的机油燃烧不完全而形成的种复杂的混合物,它具有密实、疏松、柔软等形态,颜色从黑至灰白,形成部位的温度约为200℃。由于积炭及油污等的导热性较差,零件表面大量积炭及油污等,将导致零件局部过热,使其刚度、强度下降,严重时还会造成喷油器偶件烧结、气门烧蚀、活塞环卡死和拉缸等严重事故。同时,高温颗粒积炭在燃烧室内还会引起表面点火,造成功率下降(据有关实验数据,功率会下降2-15),以及使燃烧室的容积减小,实际压缩比增大,形成早燃和爆燃等不良现象。此外,积炭及油污等的聚积,还会污染润滑系统,堵塞油路和滤清器,缩短柴油机的使用寿命,因此在修理时必须清除。定期作保养,保持油路和气路的清洁;建议每40008000KM(根据车辆的使用和实际情况)清理空气格(视实际情况进行更换),清洗一次节气门,清理火嘴;每1500025000KM(根据车辆的使用和实际情况)清洗进气管节气门燃烧室以及相关油路,检查柴滤视情况进行更换;加强自己的驾驶水平,避免长时间怠速停车,避免高速行驶后立即熄火,避免启动后立刻高速行驶,避免低转速换档。3.3.2清除柴油机积碳方法1.机械法是采用钢丝刷、刮刀、竹片或砂布来清除积炭及油污等的方法。可按照零件清洗部位的形状做成专用刷子和刮刀如对喷油器喷孔周围的积炭及油污等,可用细铜丝刷刷净;对压力室的积炭可用铜丝做成的专用通针插入以刮净;对气门导管、气门座的积炭及油污等,可用圆柱形金属刷来清除。机械法清除积炭工效低、清除质量差,有些部位难以刮除干净,还会留下许多细小划痕,成为新积炭的生长点,增大了零件的粗糙度。因此,对精度高的零件一般不宜采用此法。2.化学法(俗称打吊瓶)是使用一种化学溶剂退炭剂将零件表面的积炭及油污等软化,使其失去与金属结合的能力,然后将软化的积炭除去的方法。此法除积炭及油污等的效率高、效果好,不易损环零件表面。退炭剂一般由积炭溶剂、稀释剂、缓成释剂和活性剂4种成分组成。退炭剂的种类较多,按金属零件材质的不同可分为钢件退炭剂和铝件退炭剂,上些退炭剂中含有对铝制品起化学腐蚀作用的成分(如苛性钠),所以只适用于钢件退炭。(1)无机退炭剂由无机药品与水配制而成,需要加温使用,主要用于钢件退炭。使用无机退炭剂时要将溶液加热到80-90℃,使零件在溶液中浸泡2h,待积炭及油污等软化后取出;然后,用毛刷刷除软化的积炭及油污等,再用含有0.1-0.3的重铬酸钾的热水清洗;最后,用软布擦干,以免锈蚀。(2)有机退炭剂由有机溶剂配制而成的退炭溶剂,其退炭能力强,对金属无腐蚀作用,且可在常温下使用,主要用于精密零件的退炭。配方Ⅰ醋酸已酯4.5、乙醇22.0、丙酮1.5、苯40.8、石醋1.2、氨水30.0。配制时,只要按上述重量百分比称重后混合均匀即可。使用时,将零件放入溶剂中浸泡2~3h;取出后用毛刷蘸汽油,刷除软化的积炭及油污等即可。此溶剂对铜有腐蚀作用,所以不适用于铜制零件的退炭,但对钢铁、铝件无腐蚀作用。此配方同时具有去除旧漆层的作用。注意,使用时作业环境应具备良好的通风条件。配方Ⅱ煤油22、松节油12、油酸8、氨水15、苯酚35、油酸8。配制方法是,先将煤油、汽油、松节油按(重量)比例混合后,再与苯酚、油酸混合,加入氨水后不断搅拌,直到呈橙红色透明液体。使用时,将需退炭的零件放入溶剂中,浸泡2~3h,待积炭及油污等软化,取出后用汽油刷除。该配方不适用于铜制零件。配方Ⅲ初馏柴油40、软肥皂20、混合粉30、三乙醇胺10。配制时,先将混合粉加热到80-90℃,在不断搅拌下加入软肥皂,当其全部溶解时再加入初馏柴油,最后加入三乙醉胺。使用时,将零件放入密封容器中,用蒸汽加热到80-90℃,浸泡2~3h。该配方对金属无腐蚀作用。总之,积炭及油污等对柴油机的使用性能有很大的影响,因此在修理过程中,可以根据积炭及油污等的形成部位以及自身条件,来选择具体的实施方法,以便有效地清除积炭及油污等。3.3排气门烧蚀烧蚀气门的特征气门烧蚀后,柴油机常常表现出工作无力,排管气冒黑烟,着火时声音不好。如果排气门烧蚀,则排气管过热,甚至发红。如果用手摇转曲轴没有沉重的感觉,并在压缩冲程中,进气管或排气管有又长又响的“嗤嗤”漏气声,说明气门已烧蚀。气门烧蚀的原因有一、气门间隙过大或气门弹簧弹力减弱,导致气门与气门座密封不严,燃烧后的高温高压气体从缝隙中冲出来,烧蚀气门。二、气门及气门座积炭严重,造成气门漏气,散热不好;气门杆部的积炭,使气门运动不灵活,烧蚀气门。三、气门杆磨损严重,使气门与气门导管配合间隙过大(超过0.30毫米),气门在运动中左右摆动,使气门头与气门座口配合位置经常改变,破坏了气门头部密封环带,造成气门与气门座密封不严、漏气、烧蚀气门。四、喷油泵喷油量过大,喷油器喷油质量差,喷油时间过晚等,使燃烧恶化,燃烧时间延长,排气温度过高,排气管冒火,烧蚀气门。五、拖拉机长期超负荷作业,由于供油多,往往燃烧不全,燃气甚至在排气管中继续燃烧,火焰通过气门时,烧蚀气门。将容易导致发动机自动熄火,这主要是使用不合理造成的。产生气门烧蚀的主要原因有1.发动机长时间超负荷或者在大负荷下工作,引起气门较早地磨损。同时超负荷长期磨损,还将引起气缸盖、气门座、气门导管等变形,使气门密封性降低,散热条件恶化,导致气门烧蚀。2.发动机冷却不足,发动机持续高温,引起机油、柴油发生化学变化,在气门头部和杆部形成3.气门弹簧弹力过小或气门间隙调整不当也会导致气门烧蚀。气门烧蚀是汽车配气机构的常见故障。因此,应在使用中注意对发动机的例行保养,防止发动机长时间大负荷工作,及时清除积炭,按规定调整气门间隙。若不能修复者则更换之。

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