第三章配气机构.docx

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第三章配气机构

第三单元配气机构

教学目的：

理论部分：

1、熟悉汽车发动机配气机构的基本结构、工作原理和主要作用。

2、掌握汽车发动机配气机构维护作业的主要内容、方法、技术要求及有关主要事项。

3、熟悉汽车发动机的点火顺序和配气相位的有关知识。

实操部分：

1、掌握发动机气门组的拆装工艺，气门传动组的拆装和检修。

2、掌握气门间隙的调整方法。

课时安排：

理论课14节，实操课34节；

课题一气门组（理论）

教学方式：

讲授

课时安排：

理论课4节

教学重点：

气门组结构及功用

教学难点：

气门组的检修

复习旧课，引入新课题：

一、气门组构造

1、气门

（1）气门的布置形式

有两种：

侧置气门式和顶置气门式

（2）气门结构

气门都由头部和杆部两部分组成

（3）气门间隙

发动机冷态装配时，在气门杆的尾端与其传动机构的摇臂或挺柱间留有的间隙称为气门间隙。

进气门间隙值在0.25～0.30㎜排气门间隙在0.30～0.35㎜。

间隙过小引起气门在热态下关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中漏气，功率下降；间隙过大，在传动零件之间产生很大的噪声和磨损，缩短气门开启时间，减少进气量，排气不彻底。

2、气门导管

气门导杆作用：

（1）导向，保证气门作直线往复运动；

（2）导热，将气门杆的热量传递给气缸体。

3、气门座

作用：

与气门头部共同对气缸起密封作用

类型：

在气缸盖上直接镗削加工而成；另一种是用合金铸铁或奥氏体钢单独制作。

4、气门弹簧

作用：

克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，防止各传动件间因惯性力的作用而产生间隙，保证气门及时落座并贴紧，防止气门跳动，破坏密封性。

二、气门组的拆装

1、桑塔纳轿车发动机配气机构气门组的分解

（1）将拆除外围附件的气缸盖置于工作台架上。

（2）取出液压挺柱，按顺序摆放在内壁上作好标记。

（3）用专业工具压下气门弹簧，取出气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧及进气门、排气门，各机件按顺序摆放好。

（4）用专业工具拆下气门油封。

（5）把气缸盖倒置，用外径略大于气门导管内经的铜冲冲出气门导管。

2、桑塔纳轿车发动机配气机构气门组的组装

（1）装配前必须对各部件进行清洗、检验。

（2）各零件必须按照原位装入，不得装错。

（3）气门杆油封需用专用工具安装，以防损坏气门杆油封。

（4）各紧固件必须按规定顺序和力矩拧紧。

3、气门组的检修

气门组主要损伤形式：

气门杆磨损、气门杆端面磨损、气门工作面磨损或烧蚀、气门杆变形等。

（1）气门杆磨损的检修

（2）气门杆弯曲的检修

1）将气门置于相距100㎜的V形架上，用支撑钉顶住气门两端面，使两端等高。

2）将百分表测头抵在气门杆中间，转动气门一圈，百分表所示最大读数和最小读数之差为气门杆的直线度。

3）用百分表测头抵住气门头平面，转动气门一圈，百分表所示最大读数和最小读数之差即为气门头部摆差。

4）弯曲度不能超过0.03㎜，摆差不能超过0.05㎜，否则，需冷压校正。

（3）气门杆端面磨损的检修

（4）气门工作面磨损的检修

4、气门座的检修

（1）气门座的铰削

1）选铰刀和铰刀导杆。

根据气门直径和导管内径来选择。

2）研磨硬化层。

3）粗铰的铰削力法。

铰削时，铰刀导杆应垂直，两手用力要匀，转动要平稳，直至将烧蚀、斑点等缺陷铰去为止。

4）铰削顺序：

先用45˚角粗铰刀铰削工作面；再用75˚、15˚角铰刀铰削上下倒角；最后试配和修整气门工作面。

（2）气门座的磨削

（3）气门座的研磨

1）机动研磨2）手工研磨

（4）气门密封性试验

1）渗油法2）划线法3）用仪器检测

（5）气门座圈的镶配

5、气门弹簧的检修

（1）检视法

（2）气门弹簧自由长度的测量

（3）弹簧弹力的测量

（4）气门弹簧弯曲和扭曲的检验

6、气门导管的检修

（1）气门杆和气门导管的检查

（2）气门导管的镶配

（3）气门导管铰削

归纳小结：

1、配气机构的作用、组成及工作原理。

2、气门组的组成、主要部件结构及作用。

布置习题：

练习册第三单元

课题一气门组（实操）

教学方式：

实操课操作为主，让学生自行练习、巡回指导、最后小结；

课时安排：

实操课10节；

教学重点：

气门组的拆装方法步骤

教学难点：

气门研磨及气门座铰削

工具设备：

常用工具、专用拆装具、气门组、研磨机、红丹油、气门座铰刀、研磨膏

课前准备：

教案、工具、设备

课堂组织：

点名检查学生出勤人数情况以及工作服、帽子、鞋子是否符合安全要求。

严格强调操作规范及操作安全的有关注意事项。

一、气门组的解体

（1）将拆除外围附件的气缸盖置于工作台架上。

（2）取出液压挺柱，按顺序摆放在内壁上作好标记。

（3）用专业工具压下气门弹簧，取出气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧及进气门、排气门，各机件按顺序摆放好。

（4）用专业工具拆下气门油封。

（5）把气缸盖倒置，用外径略大于气门导管内经的铜冲冲出气门导管。

二、气门的研磨及气门座的铰削

（1）气门的研磨

（2）气门座的铰削

1）选刀：

一般根据气门头部直径的来选用铰刀的大小，且45˚铰刀直径比75˚和15˚铰刀直径稍大；先选用45˚角铰刀铰削工作面，再选用75˚和15˚铰刀铰削上下倒角。

2）铰削：

手腕方向必须与气门座垂直，力度适中。

（3）气门与气门座工作面的研磨

研磨：

先在气门工作面上涂抹一层气门研磨膏，气门杆部涂抹机油，将气门插入气门导管内，用工具使气门在气门座上往复旋转提升，旋转方向保持一致，边研磨边检查接触情况，直到表面出现光滑环带为止。

检查：

在气门锥面上涂抹一层红丹油；气门插入导管，使锥面落座，略加旋转气门；取出气门观察接触印迹。

工作面厚度约3㎜，且位于气门中下部。

三、气门组的装配

（1）装配前必须对各部件进行清洗、检验。

（2）各零件必须按照原位装入，不得装错。

（3）气门杆油封需用专用工具安装，以防损坏气门杆油封。

（4）各紧固件必须按规定顺序和力矩拧紧。

巡回指导

（一）指导学生操作。

（二）随时决学生操作中出现或提出的疑难问题。

结束指导

（一）讲解课题操作情况，表扬做得好的同学，指出不足并提出改进的办法。

（二）容易产生的问题及注意事项。

课堂小结：

本节课主要讲解气门组的拆装方法、步骤，通过拆装过程中掌握拆装具的使用，并掌握气门组拆装的步骤和注意事项。

布置作业：

做出实验报告

课题二气门传动组（理论）

教学方式：

讲授

课时安排：

理论课4节

教学重点：

气门传动组的组成、结构及功用

教学难点：

气门传动组的检修

复习旧内容，引入新课题：

复习：

（1）配气机构的作用；

（2）气门组的组成、主要部件结构及功用；

（3）引出气门传动组。

一、气门传动组的构造

1、凸轮轴

（1）凸轮轴的构造

凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成

1）凸轮轴轴颈

用以安装固定凸轮轴，采用全支撑和非全支撑两种方式

2）凸轮轴的轴向定位

3）凸轮轴的布置形式

下置式、中置式、上置式

（2）工作原理

在进气行程开始时，进气凸轮凸起部分开始推动摇臂绕轴转动，摇臂的另一端克服气门弹簧推力推动气门离开气门座圈下行，使气门打开；当凸轮轴的凸起部分离开摇臂时，气门在气门弹簧的作用下上行而落座，使气门关闭。

（3）凸轮轴的传动方式

一般有齿轮传动、链传动和齿形带传动三种。

2、挺柱

（1）普通挺柱

常见普通挺柱形状有菌形、筒形和滚轮式三种。

（2）液力挺柱

3、推杆

作用：

将挺柱传来的推力传给摇臂

4、摇臂

作用：

改变推杆或凸轮传来的力的方向，作用到气门杆以推开气门。

组成：

摇臂、摇臂轴、支座、气门间隙调整螺钉等。

二、气门传动组的拆装

（1）拆除外围附件；

（2）将发动机固定到专用拆装台架上；

（3）拆下曲轴带轮；

（4）拆下齿形带上下护罩；

（5）松开齿形带张紧轮，取下齿形带，拆下张紧轮；

（6）拧下曲轴正时齿轮带上的紧固螺栓，拆下曲轴带轮；

（7）拧下中间轴齿轮紧固螺栓，拆下中间轴齿轮；

（8）拧下气门室罩盖的紧固螺母，取下加强压条、气门罩盖、挡油板和密封衬垫；

（9）按规定的顺序拧松气缸盖紧固螺栓，取下气缸盖；

（10）从气缸盖上拆下凸轮轴各道轴承盖的紧固螺母，取下轴承盖及凸轮轴，在轴承盖上打上装配标记；

（11）取出液压挺柱，按顺序排列或在内壁上做标记。

三、气门传动组的检修

1、凸轮轴的修理

凸轮轴的主要损伤有凸轮轴工作面磨损，轴颈、偏心轮、齿轮磨损，凸轮轴弯曲变形等。

（1）凸轮损伤的检验

用千分尺测量凸轮的全高与凸轮基圆直径的差来确定凸轮的磨损程度

（2）凸轮轴弯曲变形的检查

将凸轮轴放在平台的V形架上，以两端轴颈为支点，将百分表测头抵在中间的轴颈上，并缓慢转动凸轮轴一周，读取指针的最大偏转量。

（3）凸轮轴轴颈的修理

用千分尺测量轴颈的圆度和圆柱度误差，超过规定值，应按修理尺寸磨削轴颈，配用相应的修理尺寸的凸轮轴轴承。

（3）凸轮轴的其他损伤理

2、凸轮轴轴承的修理

凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙在0.03～0.07㎜，使用极限不得超过0.15㎜，否则，应更换新轴承。

3、气门挺杆与导孔的修理

（1）气门挺杆的修理

（2）气门挺杆底部球形工作面的检修

4、气门推杆的修理

5、摇臂与摇臂轴的修理

（1）摇臂轴损伤的修理

损伤主要有轴颈磨损和弯曲变形

（2）摇臂损伤的修理

损伤主要有：

摇臂头部磨损、摇臂轴承孔磨损、调整螺钉损坏。

6、液压挺杆的修理

7、齿形带的检查与调整

检查齿形带有无裂纹、老化、破损或折断现象，如有，应更换。

归纳小结：

1、气门传动组的组成、主要零部件结构及作用。

2、气门传动组的检修。

课题二气门传动组（实操）

教学方式：

实操课操作为主，让学生自行练习、巡回指导、最后小结；

课时安排：

实操课10节；

教学重点：

气门组的拆装方法步骤

教学难点：

气门研磨及气门座铰削

工具设备：

常用工具、专用拆装具、凸轮轴、塞尺、千分尺、游标卡尺

课前准备：

教案、工具、设备

课堂组织：

点名检查学生出勤人数情况以及工作服、帽子、鞋子是否符合安全要求。

严格强调操作规范及操作安全的有关注意事项。

一、气门传动组的检修

（1）凸轮轴的升程的测量

（2）凸轮轴轴颈同轴度的测量

巡回指导

（一）指导学生操作。

（二）随时决学生操作中出现或提出的疑难问题。

结束指导

（一）讲解课题操作情况，表扬做得好的同学，指出不足并提出改进的办法。

（二）容易产生的问题及注意事项。

课堂小结：

本节课主要学习了凸轮轴的检修及气门间隙的调整方法，通过实操操作练习，让学生掌握凸轮轴检修的操作步骤。

布置作业：

做出实验报告

课题三配气相位（理论）

教学方式：

讲授

课时安排：

理论课6节

教学重点：

配气相位含义及调整

教学难点：

气门间隙的调整

复习旧内容，引入新课题：

复习：

（1）配气机构的作用；

（2）气门传动组的组成、主要部件结构及功用；

（3）引出配齐相位。

配气相位：

进、排气门的实际开闭时刻，通常用曲轴的转角表示。

目的：

为了改善换气过程，提高发动机性能，实际发动机的气门开启和关闭并不恰好在活塞的上下止点，而是适当的提前开启和迟后关闭，以延长进排气时间。

一、进气门的配气相位

1、进气提前角

2、进气迟后角

二、排气门的配气相位

1、排气提前角

2、排气迟后角

三、气门叠开

四、配气相位的检查与调整

配气相位的准确性和可靠性对发动机的经济性和动力性有很大的影响。

配气相位的检查方法有检验气门控制点和检验气门重叠开度两种方法。

1、检验气门控制点是在调好气门间隙的基础上，找出各气门控制点相应曲轴转角，与标准配气相位角进行比较，来判断配气相位正确与否。

2、检验气门叠开，同样应先调好气门间隙，将一缸活塞摇到压缩行程上止点位置，用塞尺插入气门与气门座结合面来测量气门重叠期的微开量。

3、影响配气相位正时的零件应予以报废，换用新件后，应重新调整配气相位。

五、气门间隙的调整

气门间隙：

气门完全关闭时，且凸轮以基圆作用于挺杆，这时气门杆尾部与摇臂接触面间的间隙。

作用：

为了补偿气门受热后的膨胀量，并保证进排气门迅速开启和关闭，气门迅速落座。

（1）气门间隙调整原则

挺柱必须落在凸轮的基圆上才可以调整气门间隙。

因此，在进、排气门在开启过程中不能调整。

另外，在配齐相位中，由于气门的早开晚闭，所以将开启或关闭不久的一段时间内也不能调。

（2）气门间隙的调整方法

1）逐缸调整法

转动曲轴至1缸压缩终了，调整1缸的进、排气门。

然后摇转曲轴，按点火顺序使下一缸达到压缩终了，再调整这一缸的进、排气门，依次类推，逐缸调整完毕。

2）两次调整法

第1缸压缩行程上止点时，调整所以气门的一半，再摇转曲轴一周，便可调节其余一半气门，两次调整完毕。

调整气门间隙的方法：

先旋松锁紧螺母，用厚度符合规定间隙的塞尺插入气门杆端面与摇臂之间，同时旋转调整螺钉，直至拉动塞尺感到稍有阻力后用锁紧螺母锁紧螺钉。

调整完毕后，应再用塞尺复查一次，如有变化需重新调整。

归纳小结：

1、配气相位的含义；

2、气门叠开；

3、配气相位的检查与调整。

4、气门间隙的调整方法。

课题三配气相位（实操）

教学方式：

实操课操作为主，让学生自行练习、巡回指导、最后小结；

课时安排：

实操课14节；

教学重点：

气门间隙的调整方法

教学难点：

气门间隙的调整

工具设备：

柴油发动机试验台架、塞尺、梅花扳手、一字起子

课前准备：

教案、工具、设备

课堂组织：

点名检查学生出勤人数情况以及工作服、帽子、鞋子是否符合安全要求。

严格强调操作规范及操作安全的有关注意事项。

一、气门间隙的调整

（1）调整方法

1）逐缸调整法

2）两次调整法

3）简便法

六缸发动机的工作顺序是1－5－3－6－2－4，在调整的时候隔一缸看，即调整1缸看3缸，当3缸的进气门气门弹簧向下压缩到最小，然后往上运动不超过行程的1/3，就可以调节1缸的进排气门。

依次类推调整完6个缸的进排气门间隙。

四缸发动机的工作顺序1－3－4－2，看后面一缸就可调节，即调整1缸，看3缸的运动状况，当3缸的进气门气门弹簧向下压缩到最小，然后往上回8～12齿，就可以调节1缸的进排气门间隙。

（2）调整步骤

先旋松锁紧螺母，用厚度符合规定间隙的塞尺插入气门杆端面与摇臂之间，同时旋转调整螺钉，直至拉动塞尺感到稍有阻力后用锁紧螺母锁紧螺钉。

调整完毕后，应再用塞尺复查一次，如有变化需重新调整。

（1）气门间隙大小要求

对于国产中大型汽车进气门间隙0.35mm，排气门间隙0.40mm。

进口车、国产小型汽车进气门间隙0.20mm，排气门间隙0.25mm。

巡回指导

（一）指导学生操作。

（二）随时决学生操作中出现或提出的疑难问题。

结束指导

（一）讲解课题操作情况，表扬做得好的同学，指出不足并提出改进的办法。

（二）容易产生的问题及注意事项。

课堂小结：

本节课主要学习了气门间隙的调整方法，通过实操操作练习，让学生掌握气门间隙调整的操作步骤，并学会气门间隙的调整方法。

布置作业：

做出实验报告

第四单元汽油机燃料供给系

教学目的：

理论部分：

1、熟悉传统汽油发动机和电控燃油喷射汽油发动机的燃料供给系的组成和基本工作原理，掌握一些主要技术参数；

2、掌握传统汽油发动机燃料供给系常见故障的诊断与排除。

实操部分：

1、掌握汽油发动机燃料供给系统维护作业的主要内容、技术要求及安全操作规程；

2、能按照要求完成汽油发动机燃料供给系各组件和机构的拆装及维护工作。

课时安排：

理论课节，实操课节。

课题一传统汽油机燃料供给系（理论）

教学方式：

讲授

课时安排：

理论课4节

教学重点：

传统汽油机供给系构造和工作原理

教学难点：

传统燃料供给系各部件构造

复习旧内容，引入新课题：

一、传统汽油机燃料供给系的构造与工作原理

1、汽油机燃料供给系的组成

（1）汽油供给装置：

汽油箱、汽油滤清器、汽油泵和输油管，用来完成汽油的储存、输送和滤清任务。

（2）空气供给系统：

空气滤清器

（3）混合气形成装置：

化油器

（4）混合气供给和废气排除装置：

进气管、排气管和排气消声器

2、汽油机燃料供给系的作用

根据发动机不同工况的要求，配制一定浓度和数量的可燃混合气，输入气缸，并在燃烧做功后将废气排入大气。

3、汽油机燃料供给系工作原理

汽油泵将汽油从油箱中吸出，经输油管进入汽油滤清器，滤去其中的杂质和水分后进入化油器。

空气受气缸吸力的作用经空气滤清器滤去所含的尘土和沙粒后，高速流过化油器，从化油器喷嘴吸出汽油使其雾化与空气混合。

混合气流经汽油管被进一步蒸发汽化，初步形成可燃混合气后分配到各气缸。

混合气在气缸内燃烧做功后行程废气，经排气管和排气消声器排入大气。

二、传统汽油机燃料供给系的主要部件

1、汽油箱

（1）汽油箱的构造

汽油滤清器、油面指示传感器、传感器浮子、出油开关、放油螺栓、汽油盖、挡油板、滤网、汽油机支架、加油管

（2）汽油箱的清洗与维护

清洗前，拆下燃油表传感器，打开油箱盖，拧下底部放油螺栓，放尽油箱内燃油和沉淀物。

然后将放油螺栓拧上，加入少量干净燃油刷洗油箱，如此几次即可。

另一种清洗方法，可将燃油箱架在工作台上，用压缩空气吹洗油箱底部油污，然后放净。

燃油箱自然晾干后再次使用。

2、汽油滤清器

（1）汽油滤清器作用

在汽油进入汽油泵之前，去除其中的水分和杂质，保证汽油泵及化油器等的正常工作。

（2）汽油滤清器分类

金属网式、金属片缝隙式、多孔陶瓷式和纸质等。

（3）汽油滤清器的维护

3、汽油泵

（1）作用

将汽油从油箱吸出，经管路和汽油滤清器泵入化油器浮子室

（2）膜片式汽油泵的构造

由上体、下体和泵膜组件组成

4、化油器

（1）化油器的构造：

浮子室、混合腔和喉管、节气门、喷管和量孔

（2）现代化油器的各个工作装置

1）主供油装置2）怠速装置3）加浓装置4）加速装置5）起动装置

（3）化油器的检修与调整

1）在平板上检查化油器上、中壳体平面度误差，其缝隙不超过0.20㎜，否则应进行研磨；

2）节气门轴与轴孔的配合不能过于松旷，间隙不能大于0.10㎜，否则，应通过加铜套等方法修复；

3）将浮子放在80～90˚C热水中，若有气泡冒出，即为浮子破损，应予以更换；金属浮子若有凹陷，可在凹陷部位焊金属丝将其拉平，然后再去掉金属丝。

4）量孔、喷口、主喷管应无损坏或堵塞现象，否则，应更换。

5、空气供给系及废气排出装置

（1）空气滤清器

作用：

滤去进入化油器中的空气的尘土和沙粒，用以减少气缸、活塞和活塞环等主要零件的磨损。

分类：

惯性式、油浴式、过滤式

（2）进气管与排气管

（3）排气消声器

三、传统汽油机燃料供给系的故障诊断与排除

汽油机燃料供给系发生故障，发动机将无法获得适当的混合气，导致发动机功率下降、油耗增加、起动困难、工作异常和容易熄火。

主要故障现象是堵、漏、坏三种，排除故障的常见方法一般采取先外后内、由简到繁、逐段检查、逐渐缩小范围的方法，并根据发动机动力、油耗和烟色来判断。

主要故障现象有：

1、不来油或来油不畅

2、混合气过浓

3、混合气过稀

4、怠速不良

5、急加速不良

6、中、高速不良

归纳小结：

1、传统汽油机供给系的构造及工作原理；

2、现代化油器各个装置的工作情况；

3、传统汽油机供给系的故障诊断与排除。

课题一传统汽油机燃料供给系（实操）

教学方式：

实操课操作为主，让学生自行练习、巡回指导、最后小结；

课时安排：

实操课8节；

教学重点：

燃料供给系各部件的拆装

教学难点：

传统化油器的拆装及检修

工具设备：

汽油发动机、常用工具、专用工具

课前准备：

教案、工具、设备

课堂组织：

点名检查学生出勤人数情况以及工作服、帽子、鞋子是否符合安全要求。

严格强调操作规范及操作安全的有关注意事项。

一、汽油泵的拆装及检修

（1）拆下汽油泵固定螺栓，取下汽油泵及衬垫；

（2）用汽油清洗汽油泵外部；

（3）拆下汽油泵的上体和下体的固定螺栓；

（4）拆下阀门支撑片固定螺钉，取出阀门；

（5）拆下膜片总成；

（6）拆下摇臂、手拉杆和复位弹簧

（7）用汽油或煤油清洗各个零件重点清洗进油阀、出油阀及阀座，清洗内壁及膜片上的沉积物。

二、化油器的拆装及检修

（1）拆下化油器进油螺栓，取下进油接头、滤网、密封圈；

（2）拆下油平面调整螺钉；

（3）对称的拆下化油器上、中体固定螺钉，分离上、中体，取出上体衬垫；

（4）拆上体零件和中体零件；

（5）拆中、下体固定螺栓，取出衬垫、大喉管；

（6）拆下体零件；

（7）清洗各个零件，并压缩空气吹干各油道和气道。

巡回指导

（一）指导学生操作。

（二）随时决学生操作中出现或提出的疑难问题。

结束指导

（一）讲解课题操作情况，表扬做得好的同学，指出不足并提出改进的办法。

（二）容易产生的问题及注意事项。

课堂小结：

本节课主要学习了传统汽油机各个部件的拆装，通过实操操作练习，让学生掌握化油器调整的操作步骤，并学会化油器的检修方法。

布置作业：

做出实验报告