双元制教材样章(机械检修).doc

学习领域５：发动机机械方面的检查与修理 工作任务１１、配气机构气门驱动组的结构与检修 导向： 任务描述 一辆桑塔纳2000GLI型轿车，行驶了17万公里。车主反映在前一年发现发动机排气冒蓝烟，近期冒蓝烟情况现象愈发严重。行驶不到3000公里机油量减少一半。 我们在工作任务10中已经完成了对配气机构气门组的检修。现在我们的任务是对配气机构气门驱动组各零部件进行检查并修理。 基础知识 气门驱动组主要零件 气门驱动组主要包括：凸轮轴及传动机构、挺柱、推杆和摇臂机构等零件。 凸轮轴 凸轮轴是气门驱动组中的主要部件，其作用是控制气门的开闭及其升程的变化规律。下置凸轮轴式发动机，还依靠凸轮轴来驱动汽油泵、机油泵和分电器等装置。 （1）凸轮轴的结构 凸轮轴主要是凸轮和轴径两部分组成。 单根凸轮轴一般将进气凸轮和排气凸轮布置在同一根凸轮轴上，其结构如图11-1所示。双顶置凸轮轴配气机构的两根凸轮轴，一根是进气凸轮轴，上面布置有各缸的进气凸轮；另一根是排气凸轮轴，上面分布有各缸的排气凸轮。 图11-1凸轮轴 a) 四缸发动机凸轮轴 b) 四缸发动机凸轮轴 1-凸轮轴轴颈； 2，4-凸轮； 3-偏心轮； 5-齿轮 凸轮的形状 气门的开闭时刻及其升程变化规律主要取决于控制气门的凸轮外部轮廓曲线。凸轮轮廓形状如图11-2所示，O为凸轮旋转中心（也是凸轮轴的轴心），弧EA为凸轮的基圆，弧AB和弧DE为过渡段，弧BCD为凸轮的工作段。当凸轮按图中箭头方向转过弧EA时，挺柱不动，气门关闭；凸轮转过A点后，挺柱开始上移，达到B点时，气门间隙消除，气门开始开启；凸轮轴到C点时，气门升程（开度）最大；到D点时关闭。弧 BCD 工作段所对应的夹角φ称为气门开启持续角。 图11-2 凸轮轮廓示意图 凸轮轴轴颈 凸轮轴轴颈用以安装支承凸轮轴，轴颈数量取决于凸轮轴的支承方式。 ①全支承——对应每个气缸间设有一道轴颈，支承点多，能有效防止凸轮轴的变形对配气相位的影响； ②非全支承——每隔两个（或多个）气缸设置一个轴颈，工艺简单，成本降低，但支承刚性较差。 由于装配方式的不同，轴承的直径有的相等，有的则从前向后逐级减小，以便于安装。凸轮轴一般采用优质钢模锻而成。 （2） 凸轮轴的轴向定位 为了防止凸轮轴的轴向窜动，一般设有轴向定位装置。解放CA6102发动机采用止推 凸缘实现轴向定位，其机构形式见图11-3所示。JV发动机利用凸轮轴第五轴承盖的两端面实现轴向定位。 图11-3凸轮轴的轴向定位 1-正时齿轮； 2-正时齿轮轮毂； 3-锁紧螺母； 4-止推突缘； 5-止推突缘固定螺栓； 6-隔圈 2．挺柱 挺柱的作用是将凸轮轴旋转时产生的推动力传给推杆（下、中置凸轮轴）或气门（顶置凸轮轴）。挺柱一般用耐磨性好的合金钢或合金铸铁等材料制造。 （1）普通挺柱 常见的挺柱主要有菌形、筒形和滚轮式三种，其结构形式如图11-4所示。 通常把挺柱底部工作面设计为球面，并且将凸轮做成锥形，使两者的接触点偏离挺柱轴线。工作中，当挺柱被凸轮顶起时，接触点间的磨擦力使挺柱饶自身轴线旋转，以实现均匀磨损。 菌形挺柱顶部有气门间隙调节螺钉，可以用来调节间隙。菌形挺柱质量较轻，一般和推杆配合使用。滚轮式挺柱结构较为复杂，但其与凸轮间的摩擦力最小，适合于中速大功率发动机。 挺柱可直接安装在气缸体一侧的导向孔中，或安装在可拆卸的挺柱架中。 图11-4气门挺柱 a) 筒形； b) 菌形 （2）液压挺柱 前面谈到了采用预留气门间隙的方法，可以解决气门传动组件受热膨胀可能给气门工作带来的不利影响。但气门间隙的存在，会使配气机构在工作过程中出现撞击而产生噪声。为了消除这一弊端，不少发动机采用了液压挺柱。目前一汽—大众奥迪100JW型发动机、上海桑塔纳JV发动机均采用液压挺柱。 1）液压挺柱的作用 自动补偿气门间隙，并具有以下优点： 取消了调整气门间隙的零件，使结构大为简化； 不用调整气门间隙，极大的简化了装配、使用和维修过程； 消除了由气门间隙引起的冲击和噪声，减轻了气门传动组之见的摩擦。 2）液压挺柱结构 液压挺柱体由挺柱体、油缸、柱塞、单向球阀、单向阀弹簧和柱塞回位弹簧等部件组成。具体结构如图11-5所示。 挺柱体 是液压挺柱的基础件，外圆柱面加工有环行油槽，顶部内侧加工有键形油槽，中部内圆柱面用来安装油缸。机油通过缸盖上的主油道及专门设计的量孔、斜油孔进入挺柱体环行油槽，再经键形油槽进入柱塞上部的低压油腔。这样缸盖主油道与液压挺柱的低压油腔之间便形成了一个通路。 油缸与柱塞 油缸、柱塞、单向球阀和单向阀弹簧装配到一起，便构成了气门间隙补偿偶件。球阀将油缸下部和柱塞上部分割为两个油腔。当球阀关闭时，上部为低压油腔，下部为高压油腔；当球阀打