任务三 配气机构的检修
【任务目标】
1．熟练掌握发动机配气机构的结构。
2．熟悉各工量具的使用方法。
3．掌握发动机配气机构的拆装步骤及维修方法。
【任务分析】
以桑塔纳2000型发动机配气机构的零部件为例进行拆装讲解，让学生分组学习，各小组进行互评。
【相关理论】
现在，我们以桑塔纳2000型发动机的配气机构零部件为例介绍其拆装、检修程序。学习了发动机配气机构的总体构造，请同学们参看图3-23对照气门组和气门传动组辨别零件及组成。
图3-23 四缸发动机配气结
1 凸轮；2 半圆键；3 凸轮构轴正时齿轮；4 垫圈；5 正时齿轮固定螺栓；6 液压挺柱；7 调整垫片；8 排气门；9 进气门；10 主弹簧；11、13弹簧座；12 副弹簧；14 锁片；15 油封；16 凸轮轴轴承。
【实训操作】
一、实训器材及工量具准备
（1）设备：桑塔纳2000 GLi型发动机一台。
（2）工具：拆装桑塔纳2000GLi型发动机常用及专用工具。
（3）量具：高度尺、外径千分尺、百分表及表座、内径百分表等。
二、实训内容
（1）气门组的检修。
（2）气门传动组的检修。
三、实训要求
（1）掌握配气机构的拆装步骤的技术要求。
（2）掌握配气机构各组零部件的检修方法。
（3）掌握配气机构各组零件的组装方法和装配要求。
四、安全提示
（1）在拆装发动机的过程中，注意人身和机件安全，并养成工、量具和零件摆放整齐，文明、安全地操作。
（2）工具、量具和零件在摆放时不得混合，应独立分开放置。
（3）在使用工、量具之前应掌握其使用方法和使用注意事项。
（4）在拆装配气机构之前应熟悉总成的结构，有必要时，查阅维修资料，防止零件造成不应有的损伤。
（5）在实习前，接受安全知识教育，并保持室内通风良好，注意防火安全。
五、实训步骤
（一）配气机构的拆卸
1．拆卸配气机构
拆卸下V形带和齿形带防护罩。将曲轴置于第一缸上止点。松开张紧轮，拆下齿形带，拆下凸轮轴正时齿轮，取下凸轮轴半圆键，将凸轮轴带轮固定螺栓套上原有垫圈拧入凸轮轴上。按规定顺序（1、3、5、2、4）和要求松开凸轮轴轴盖，取下凸轮轴。用气门拆装架拆下气门组件。
2．装配配气机构
用气门拆装架装配气门组。安装凸轮轴时，第一缸凸轮必须朝上。凸轮轴转动时，曲轴第一缸不可置于上止点位置，否则会损坏气门及活塞顶。先对角交替拧紧第2、4轴承盖（固定力矩为20N.m），然后装上第1、3、5轴承盖；装上齿形带轮(紧固力矩为80N.m)；安装正时齿形带和张紧轮；安装齿形带防护罩。
（二）气门组的检修
1．气门的检修
气门在使用过程中常出现气门杆的磨损，工作面磨损和烧蚀，气门杆的弯曲等损伤形式。出现下列情况时应予更换。
（1）载货汽车的气门杆磨损大于1.0mm，轿车的气门杆磨损大于0.05mm，或出现台阶形磨损时应予更换。气门杆的磨损测量方法参看图2-24。
（2）气门头部边缘的厚度小于1.0mm。
（3）气门杆尾端的磨损大于0.5mm。
（4）气门杆的直线度大于0.05mm时应予更换，校直后的直线度不大于0.02mm。气门杆直线度的检查方法参看图3-25。将气门杆转动一圈后，百分表摆动量的一半即为气门杆的直线度。对于能继续使用的气门，应使用气门光磨机修磨气门工作锥面（图3-26）。
图3-24 气门杆和导管的测
图3-25 气门杆弯曲的检验
1 气门；2 百分表；3 顶尖；4 平板；5 V形块。
2．气门座的修理
气门座的损伤主要是磨损、硬化层脱落、腐蚀和烧蚀等，致使气门关闭不严。
当气门出现裂纹、松动、烧蚀或严重磨损、低于缸盖材料2mm，以及更换新的气门时，应镶换新的气门座圈。
气门座的更换操作步骤：
（1）拉出旧的气门座圈。
（2）选择新座圈。气门座圈与座孔的配合应有0.07～0.17mm的过盈量。
（3）气门座圈的镶换。将合格的新座圈用干冰或液氮冷却，时间不少于10min，同时将缸盖加热至100℃～150℃，同时取出加热的缸盖和冷缩的座圈，并在座圈外涂上一层密封胶，将座圈压入承孔内。
3．气门座的铰削
气门座的铰削通常是用手工进行。其铰削的工艺如下；
（1）选择刀杆和铰刀。铰削气门座时，利用气门导管作为定位基准。根据气门导管尺寸选择相应的刀杆，根据气门座的大小选择相应的铰刀。
（2）粗铰。选择与工作锥面角相同的粗铰刀置于刀杆上。铰削前，先用砂布垫在粗铰刀上进行磨除气门座上的硬化层，然后再用铰刀铰削。铰削过程中，两手用力要均匀。
（3）试配。粗铰后，应用光磨过的同一组气门进行涂色试配，查看印痕，即接触面的宽度和位置。接触面应处于气门锥面的中部，宽度一般进气门为1.0～2.2mm ，排气门为1.5～2.5mm。当接触面偏上时，用75º锥角的铰刀铰上口，反之则用15º铰刀铰下口。其工艺顺序和方法参看图3-27所示。
图3-26 气门光磨机
1 电刷架；2 车头电机；3 加油孔；4 油窗；5 出风口；6 磨头体；7 注油孔；8 扳杆；9 电刷架；10 定位钉；11 纵导轨面；12 插头；13 磨头开关；14 车头开头；15 玻璃罩；16 车头；17 手轮；18 横向导轨。
图3-27 气门座圈铰削工艺顺
（4）精铰。最后选用与工作面角序度相同的细铰刀精铰工作面，并在铰刀下垫细砂布进行修磨。
气门座圈也可用专用设备进行磨削，用光磨机磨气门座，速度快，质量好。特别是对硬度较高的工作面，效果更好。
4．气门及气门座的研磨
气门工作锥面经光磨或换用新件以及经铰削过的气门座圈，为使它们达到密封配合，还需要互相研磨。气门的研磨可用手工或研磨机进行。
（1）手工研磨（如图3-28）。
研磨前，应先用汽油清洗气门、气门座和气门导管，将气门按顺序排列或在气门头部打上记号，以免错乱。研磨时，在工作锥面上涂一层粗研磨砂，同时在气门杆上涂润滑油，插入导管内，然后用气门捻子将气门作往复和旋转运动的方法进行研磨。注意用力和旋转角不能过大，提起和转动气门，变换气门与座的相对位置，以保证研磨均匀。
图3-28 手工研磨气门
当气门工作面与气门座工作面出现一条完整且无斑痕的接触环带时，可洗去粗砂而换用细砂研磨。当工作面出现一条整齐的灰色环带时，再洗去细砂，涂上机油继续研磨几分钟即可。
（2）机器研磨。
将清洗干净缸盖放在研磨机的工作台上，在已配好的气门工作面上涂上一层研磨膏，将气门杆涂上机油装入导管内，调整各转轴，对正气门座孔，连接好研磨装置，调整气门升程，进行研磨。一般研磨10～12min即可。研磨后，将气门座清洗干净，检查气门和气门座的工作面应成一条平滑、光泽的圆环，不允许有中断和凹槽。
图3-29 气门弹簧变形的检查
图3-30 弹簧自由长度和弹力检验
5．气门弹簧的检修
气门弹簧的损坏除断裂外，还有变形、自由长度变短和弹力减弱。
（1）变形的检验。
检查气门弹簧的端面与中心线的垂直度。要求不超过2º；各弹簧的外径应在同一平面上，其误差不大于1mm，否则应更换（图3-29）。
（2）弹簧自由长度和弹力的检测
弹簧弹力和自由长度应在弹簧检验仪上进行检测，如图3-30所示。当弹力减小值大于原厂规定的10%时，或自由长度减小值超过2mm时，均应予更换。
6．气门密封性能的检验
气门的密封性能的检验方法常用经验法、检验器试验法两种。经验法包括有画线法、敲拍法、涂红丹油法和浸油法。
（1）画线法：检验前，将气门及气门座清洗干净，在气门锥面上用软铅笔均匀地画上若干条线，每线相隔约4mm，然后与相配的气门座接触，略压紧并转动45º～90º，取出气门，查看铅笔线条，如铅笔线条均被切断，则表明密封良好，否则应重新研磨气门（图3-31）。
（2）敲拍法：将气门与相配气门座轻轻敲击几次，查看接触带，如有明亮的连续接触环，说明密封良好。
（3）涂红丹油法：在气门工作面上涂一层轴承蓝或红丹，然后用橡皮捻子吸住气门在气门座上旋转1/4圈，再将气门提起，若轴承蓝或红丹布满气门座工作面且无间断，又十分整齐，表明密封良好。
（4）浸油法：用煤油或汽油浇在气门顶面上，5min内看气门与气门座接触处，有无渗漏现象，若无渗漏则表明密封良好。
图3-31 画线法检验
图3-32 检验器试验法
（5）检验器试验法：如图3-32所示，试验时，先将空气容筒紧贴在气缸盖，使燃烧室密封，再压缩橡皮球，使空气容筒内具有一定压力（68.6kPa左右），如果在30s内，气压表的读数不下降，表明气门密封良好。
（三）气门传动组检修
1．凸轮轴及轴承的检修
（1）凸轮轴的检修。
凸轮轴的损坏形式有：磨损（包括凸轮、支承轴颈和正时齿轮轴颈键槽的磨损）、凸轮轴的弯曲变形等。凸轮轴弯曲和磨损的检测如图3-33。
图3-33 凸轮轴弯曲和磨损的检测
凸轮磨损后，其最大升程减小值大于0.40mm时应更换；凸轮轴轴颈磨损后其圆度大于0.015mm，或各轴颈的同轴度大于0.05mm，或中间轴颈的圆跳动大于0.025mm时，应按修理尺寸法进行修磨。
（2）凸轮轴轴承的检修。
凸轮轴轴承的配合间隙超过使用极限（载货汽车为0.20mm，轿车为0.15mm）时，应更换新轴承。更换轴承时应注意：轴承与承孔的过盈量，剖分式轴承为0.07～0.19mm；整体式轴承为0.05～0.13mm，铝合金缸体为0.03～0.07mm；轴承内径与承孔的位置相适应。安装时，应使用专用的压装工具压入。
凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙一般为0.05～0.10mm，而凸轮轴的轴向间隙不大于0.15mm。
2．气门挺柱及推杆的检修
（1）普通挺柱的检修。
普通挺柱在使用过程时出现底部疲劳剥落、环形光环和擦伤划痕应予更换；圆柱面与导孔的配合间隙一般为0.03～0.10mm，如果超过0.12mm，应视情更换挺柱或导孔衬套。
（2）液压挺柱的检修。
检修液压挺柱时应注意：液压挺柱与承孔的配合间隙通常为0.01～0.04mm，使用极限为0.10mm；发动机总成修理时，如气门的升程不足时，一般应更换液压挺柱。
（3）推杆的检修。
推杆最容易发生弯曲，直线度不得大于0.30mm，杆身应平直，不得有裂纹和锈蚀。上端凹球面和下端凸球面半径磨损应不大于0.03mm。
3．摇臂及摇臂轴的检修
（1）摇臂的检修。
摇臂的损伤主要是摇臂头部和轴孔的磨损。头部应光洁无损，其修理后的凹陷量应小于0.5mnm。轴孔的磨损度量标准是与轴的配合间隙不大于0.10mm，否则应予镶套处理或更换。
（2）摇臂轴的检修。
摇臂轴发生弯曲变形时，应予冷压校直（校直后的直线度要求100mm，长度不大于0.03mm）, 轴颈磨损大于0.02mm 应涂镀或更换。
【工作页】
一、填空题
1．气门的检修项目是气门杆的_________、气门工作面的_________和气门杆的_________等。
2．手工铰削气门座时，先铰削_________º斜面，再铰削_________º斜面，最后铰削_________º。
3．检查气门弹簧时，其检查的内容有弹簧的_________、弹簧的_________以及弹簧的_________三个基本项目。
4．检查气门是否漏气的基本方法有_________和_________两种，而用人工检查时其基本的方法分_________、_________、_________和_________四种。
5．凸轮轴主要检查的内容有_________、_________和_________。
二、简答题
1．对配气机构检修好后，安装气门传动机构应注意什么样的记号？
2．气门漏气会带来哪些不良的后果？
通过对任务三的学习，你能给自己和老师一个评价吗？
1. 老师的讲解生动、形象，态度和蔼可亲吗？ （ ）
2. 工作页是独立完成的吗？给自己一个客观的评价。（ ）
［成绩等级］_______________
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