項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的檢修圖3-1配氣機(jī)構(gòu)組成學(xué)習(xí)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)配氣機(jī)構(gòu)的功用：是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作需要，定時(shí)地開(kāi)啟或關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)，使混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）及時(shí)進(jìn)入氣缸，或使氣缸內(nèi)的廢氣及時(shí)排出。配氣機(jī)構(gòu)的基本組成可分為兩部分：氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組。圖3-2氣門(mén)組組成氣門(mén)組功用：用于封閉進(jìn)、排氣道。

氣門(mén)組組成：主要由氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)油封、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)彈簧座和氣門(mén)鎖片等組成。圖3-3氣門(mén)傳動(dòng)組組成氣門(mén)傳動(dòng)組功用：按發(fā)動(dòng)機(jī)的工況要求定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉，并保證氣門(mén)有足夠開(kāi)度。氣門(mén)傳動(dòng)組組成：各類(lèi)配氣機(jī)構(gòu)中氣門(mén)傳動(dòng)組的組成有所不同。氣門(mén)傳動(dòng)組一般由凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸和正時(shí)齒輪等組成。圖3-4氣門(mén)間隙及調(diào)整氣門(mén)間隙：

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),為補(bǔ)償氣門(mén)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件受熱后的膨脹量,通常在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)裝配時(shí),在氣門(mén)組與氣門(mén)傳動(dòng)組之間留有一定間隙,這一間隙稱(chēng)為氣門(mén)間隙。圖3-5根據(jù)氣門(mén)布置形式和數(shù)量分類(lèi)圖3-6根據(jù)凸輪軸的安裝位置分類(lèi)下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)：其特點(diǎn)是凸輪軸安裝在氣缸體下部的曲軸箱內(nèi)，位置與曲軸靠近,用一對(duì)分別安裝在凸輪軸和曲軸前端的正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)裝置比較簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑比較方便；但凸輪軸遠(yuǎn)離氣門(mén)，需用較長(zhǎng)的推桿來(lái)傳動(dòng)。中置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)：其凸輪軸安裝在氣缸體上部的氣缸一側(cè)，其組成與下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)基本相同。頂置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)：其凸輪軸安裝在氣缸蓋上部，氣門(mén)傳動(dòng)組不需推桿，用凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)搖臂或氣門(mén)，不僅減少了配氣機(jī)構(gòu)零件，而且往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大大減小A）無(wú)搖臂式b）單搖臂軸式c）雙搖臂軸式圖3-7單頂置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)a)單頂置凸輪軸浮動(dòng)搖臂一列氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)b)雙頂置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)圖3-8頂置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)圖3-9根據(jù)按凸輪軸的傳動(dòng)方式分類(lèi)圖3-10氣門(mén)的組成學(xué)習(xí)任務(wù)二氣門(mén)組的檢修氣門(mén)的組成：氣門(mén)由氣門(mén)頭部與桿部?jī)刹糠纸M成。氣門(mén)頭部的作用是與氣門(mén)座配合，對(duì)氣缸進(jìn)行密封；桿部則與氣門(mén)導(dǎo)管配合，為氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。圖3-11氣門(mén)頭部形狀圖3-12氣門(mén)錐角圖3-13氣門(mén)彈簧座的固定方式圖3-14氣門(mén)的拆裝圖3-15氣門(mén)桿彎曲和氣門(mén)頂歪斜的檢查圖3-16氣門(mén)尺寸圖3-17氣門(mén)座圈圖3-18氣門(mén)座錐面3-19氣門(mén)的研磨步驟1：氣門(mén)座鉸削好后，應(yīng)先用汽油清洗并在氣門(mén)桿上涂以潤(rùn)滑油。步驟2：在氣門(mén)與氣門(mén)座之間涂上少許研磨砂進(jìn)行研磨，以保證氣門(mén)與氣門(mén)座的密封性，如圖3-19所示。氣門(mén)的研磨圖3-20氣門(mén)密封檢查步驟1：用軟鉛筆在氣門(mén)密封錐面上每隔10mm劃一條線，將氣門(mén)裝入氣門(mén)導(dǎo)管。步驟2：用手將氣門(mén)與氣門(mén)座壓緊并往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈，然后取下氣門(mén)檢查，若所有劃線均被切斷，說(shuō)明氣門(mén)與氣門(mén)座密封良好，否則應(yīng)繼續(xù)研磨氣門(mén)密封檢查圖3-21氣門(mén)導(dǎo)管與氣門(mén)座圖3-22氣門(mén)油封氣門(mén)導(dǎo)管的功用：是給氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，并將氣門(mén)桿所承受的熱量傳給氣缸蓋。氣門(mén)油封的功用：為防止?jié)櫥蛷臍忾T(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管的間隙中漏入燃燒室，在氣門(mén)導(dǎo)管的上端安裝有氣門(mén)油封。a)測(cè)量氣門(mén)導(dǎo)管與氣門(mén)桿配合間隙b)測(cè)量氣門(mén)頭部擺動(dòng)量圖3-23氣門(mén)導(dǎo)管磨損的檢查氣門(mén)導(dǎo)管磨損的檢查方法：方法1：直接測(cè)量氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)徑和氣門(mén)桿直徑，并計(jì)算其配合間隙。方法2：按如圖3-23b所示，先把氣門(mén)安裝在氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)，再將氣門(mén)提起10～15mm（相對(duì)氣缸蓋平面），然后用百分表測(cè)量氣門(mén)頭部的擺動(dòng)量。圖3-24氣門(mén)導(dǎo)管更換圖3-25氣門(mén)油封的安裝圖3-26氣門(mén)彈簧圖3-27氣門(mén)彈簧長(zhǎng)度、垂直度及彈力的檢查圖3-28凸輪軸的構(gòu)造學(xué)習(xí)任務(wù)三氣門(mén)傳動(dòng)組的檢修凸輪軸的組成：凸輪和軸頸。凸輪軸的功用：凸輪用來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)啟，并通過(guò)其輪廓形狀控制氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的規(guī)律，軸頸則用來(lái)支承凸輪軸。圖3-29同名凸輪相對(duì)角位置同名凸輪：各缸的進(jìn)氣凸輪（或排氣凸輪）稱(chēng)同名凸輪。圖3-30凸輪軸軸頸上的油槽油孔和定位裝置圖3-31凸輪軸軸向間隙的檢查圖3-32凸輪軸彎曲的檢查圖3-33凸輪的高度和升程凸輪的高度減去基圓直徑得到的就是凸輪升程。凸輪的磨損程度可通過(guò)測(cè)量凸輪的高度或凸輪升程來(lái)檢查，如圖3-33所示。圖3-34凸輪軸軸頸的檢查圖3-35凸輪軸油膜間隙的檢查凸輪軸軸頸的檢查：

用外徑千分尺分別測(cè)量凸輪軸上每段軸頸的兩個(gè)截面，每個(gè)截面測(cè)量垂直兩個(gè)方向的軸徑。圖3-36正時(shí)齒輪傳動(dòng)裝置及正時(shí)標(biāo)記圖3-37正時(shí)鏈傳動(dòng)裝置的組成正時(shí)鏈傳動(dòng)裝置的組成：主要由正時(shí)鏈、正時(shí)鏈輪、正時(shí)鏈張緊裝置等組成。凸輪軸正時(shí)鏈輪的齒數(shù)為曲軸正時(shí)鏈輪的兩倍，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為2：1。圖3-38正時(shí)標(biāo)記圖3-39正時(shí)鏈輪磨損及正時(shí)鏈長(zhǎng)度的檢查正時(shí)鏈伸長(zhǎng)情況的檢查：測(cè)量正時(shí)鏈的全長(zhǎng)或規(guī)定鏈節(jié)數(shù)的長(zhǎng)度，如圖3-39b所示。步驟1：應(yīng)將正時(shí)鏈用147N（15kgf）的力拉直。步驟2：再用游標(biāo)卡尺測(cè)量15個(gè)鏈結(jié)的長(zhǎng)度。若不符合規(guī)定值，應(yīng)更換正時(shí)鏈。a）正時(shí)帶傳動(dòng)裝置的組成b）正時(shí)標(biāo)記圖3-40正時(shí)帶傳動(dòng)裝置的組成及正時(shí)標(biāo)記圖3-41正時(shí)帶常見(jiàn)缺陷圖3-42正時(shí)帶輪磨損的檢查圖3-43液力挺柱液力挺柱的功用：能自動(dòng)保持配氣機(jī)構(gòu)無(wú)間隙傳動(dòng)，從而降低噪聲和磨損，而且不需調(diào)整氣門(mén)間隙。圖3-44液力挺柱1.當(dāng)挺柱體受凸輪的推動(dòng)打開(kāi)氣門(mén)時(shí)，推桿作用于球閥座和柱塞上的反作用力力圖使柱塞克服柱塞彈簧的力相對(duì)于挺柱體向下移動(dòng)，于是柱塞下腔內(nèi)的油壓迅速升高，使單向閥關(guān)閉。由于液體的不可壓縮性，整個(gè)挺柱便像一個(gè)剛體一樣，使氣門(mén)開(kāi)啟。2.當(dāng)配氣機(jī)構(gòu)零件受熱膨脹時(shí)，挺柱體腔內(nèi)的部分油液從間隙中被擠出，挺柱體腔容積減小，挺柱自動(dòng)“縮短”。反之，當(dāng)配氣機(jī)構(gòu)零件冷縮時(shí)，柱塞彈簧使柱塞頂起，挺柱體腔容積增大，氣門(mén)關(guān)閉后，增加向挺柱體腔的補(bǔ)油量，液力挺柱自動(dòng)“伸長(zhǎng)”。圖3-45液力挺柱液力挺柱組成：安裝在凸輪與氣門(mén)之間，主要由挺柱體、液壓缸、柱塞、柱塞彈簧、球閥和補(bǔ)償彈簧等組成。

當(dāng)凸輪頂動(dòng)挺柱時(shí),挺柱向下移動(dòng)，柱塞隨之下移，高壓油腔的油壓升高，使球閥緊壓在柱塞座上，低壓油腔與高壓油腔完全隔離。由于潤(rùn)滑油的不可壓縮性，液壓缸和柱塞就形成一個(gè)剛性整體，從而使氣門(mén)開(kāi)啟。

氣門(mén)關(guān)閉后（凸輪基圓再次與挺柱頂端相遇時(shí)）或零件冷縮時(shí)，缸蓋主油道中的壓力油經(jīng)油量孔、斜油孔、挺柱環(huán)形槽中的進(jìn)油孔進(jìn)入挺柱低壓油腔。氣門(mén)在氣門(mén)彈簧的作用下將氣門(mén)關(guān)閉。這時(shí)在柱塞彈簧的作用下，柱塞向上移動(dòng)，高壓油腔的壓力下降，球閥打開(kāi)，高、低壓腔相通，高壓油腔的油得到了補(bǔ)充，即起到了補(bǔ)償氣門(mén)間隙的作用。圖3-46液力挺柱的檢查圖3-47搖臂a)搖臂襯套內(nèi)徑和搖臂軸外徑的檢查b)搖臂軸的彎曲變形的檢查圖3-48搖臂及搖臂軸的檢查圖3-49發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位圖學(xué)習(xí)任務(wù)四可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)的檢修從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為進(jìn)氣門(mén)提前開(kāi)啟角α，一般為10°～30°。從進(jìn)氣行程下止點(diǎn)到進(jìn)氣門(mén)完全關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為進(jìn)氣門(mén)遲后關(guān)閉角β，一般為40°～80°。從進(jìn)氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到完全關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)角，即α+180°+β。從排氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為排氣門(mén)提前開(kāi)啟角γ，一般為40°～80°。從排氣行程上止點(diǎn)到排氣門(mén)完全關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為排氣門(mén)的遲后關(guān)閉角δ，一般為10°～30°。從排氣門(mén)開(kāi)始開(kāi)啟到完全關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為排氣門(mén)開(kāi)啟持續(xù)角，即γ+180°+δ。圖3-51豐田VVT-i技術(shù)VVT-i的全稱(chēng)是VariableValueTimingintelligent，是智能可變配氣正時(shí)。該技術(shù)是豐田特有的，可以連續(xù)調(diào)節(jié)氣門(mén)正時(shí)，但是不可以調(diào)節(jié)氣門(mén)升程。圖3-52豐田VVT-i技術(shù)工作原理豐田VVT-i技術(shù)工作原理：

就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)從低速向高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，ECU就會(huì)自動(dòng)地把機(jī)油壓入進(jìn)氣凸輪軸，然后驅(qū)動(dòng)齒輪內(nèi)的小渦輪，在這樣的壓力下，小渦輪和齒輪就會(huì)旋轉(zhuǎn)一定的角度，當(dāng)凸輪軸在60o范圍內(nèi)向前或者向后旋轉(zhuǎn)時(shí)，就可以改變進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間，從而達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門(mén)正時(shí)的目的，圖3-53寶馬雙VANOS技術(shù)寶馬推出了雙VANOS技術(shù)，調(diào)整了排氣凸輪軸的機(jī)構(gòu)，就是進(jìn)氣凸輪軸的操作是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和踏板位置來(lái)確定的，

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于最低轉(zhuǎn)速的時(shí)候，進(jìn)氣門(mén)就會(huì)開(kāi)啟改善怠速質(zhì)量和增加平穩(wěn)度；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中轉(zhuǎn)速度時(shí)，進(jìn)氣門(mén)就會(huì)提前開(kāi)啟來(lái)增大扭矩，并且允許排出的廢氣在燃燒室內(nèi)再進(jìn)行循環(huán)利用從而可以減少轎車(chē)的耗油量和減少轎車(chē)的廢氣排放量；

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度很高的時(shí)候，進(jìn)氣門(mén)就會(huì)再次延遲開(kāi)啟，這樣就能發(fā)揮出更大的功率圖3-54Vario-Cam機(jī)構(gòu)

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速工況時(shí)，圓柱形部件在機(jī)油壓力的作用下向遠(yuǎn)離凸輪軸的方向移動(dòng)，控制活塞在液壓的驅(qū)動(dòng)下從氣門(mén)座推入到氣門(mén)頂中，把氣門(mén)座和氣門(mén)剛性的連接，高速凸輪驅(qū)動(dòng)氣門(mén)座時(shí)就能帶動(dòng)氣門(mén)向下移動(dòng)，可獲得較大的氣門(mén)開(kāi)度，這只用于節(jié)氣門(mén)上部半開(kāi)和全開(kāi)階段，以實(shí)現(xiàn)最高扭矩和最大功率輸出。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速工況時(shí)，圓柱形部件朝凸輪軸方向移動(dòng)，氣門(mén)座頂端的控制活塞落在氣門(mén)座內(nèi)。這樣高速凸輪只能驅(qū)動(dòng)氣門(mén)座向下移動(dòng)而不能帶動(dòng)整個(gè)氣門(mén)動(dòng)作，整個(gè)氣門(mén)由低速凸輪驅(qū)動(dòng)氣門(mén)頂向下移動(dòng)，這樣獲得的氣門(mén)開(kāi)度就較小，可以較大地改進(jìn)冷啟動(dòng)階段，從而使燃油消耗量和排放量最多可降低10%，同時(shí)還使其怠速質(zhì)量顯著提高。圖3-55寶馬Valvetronic技術(shù)寶馬Valvetronic技術(shù)：是氣門(mén)升程無(wú)級(jí)可變系統(tǒng)，寶馬采用的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)蝸桿帶動(dòng)齒輪，從而改變中間搖臂接觸凸輪軸和氣門(mén)搖臂的角度，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)凸輪軌跡轉(zhuǎn)換成可變升程的氣門(mén)開(kāi)閉過(guò)程。圖3-56寶馬Valvetronic技術(shù)工作原理Valvetronic利用一支附加的偏心軸、步進(jìn)電機(jī)和一些中間搖臂，來(lái)控制氣門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉，如搖臂壓得深一點(diǎn)進(jìn)氣門(mén)就會(huì)有較高的升程。多進(jìn)氣就是大的氣門(mén)升程，少進(jìn)氣就是小的氣門(mén)升程。圖3-57英菲尼迪的VVEL技術(shù)VVEL系統(tǒng)

使用一套螺套和螺桿的組合實(shí)現(xiàn)氣門(mén)升程的連續(xù)可調(diào)，如圖3-57所示。工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)ECU信號(hào)控制螺桿和螺套的相對(duì)位置，螺套則帶動(dòng)搖臂、控制桿等部件，改變氣門(mén)的升程。圖3-58奧迪的AVS技術(shù)AVS可變氣門(mén)升程系統(tǒng)：為每個(gè)進(jìn)氣門(mén)設(shè)計(jì)了由兩個(gè)不同輪廓的凸輪和螺旋溝槽套筒組成的凸輪組件。螺旋溝槽套筒由電磁閥驅(qū)動(dòng)器控制，用以切換兩組不同的凸輪，從而改變進(jìn)氣門(mén)的升程。圖3-59奧迪的AVS工作原理圖3-60奧迪A6發(fā)動(dòng)機(jī)裝用的可變配氣相位控制機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí)圖3-62

VTEC機(jī)構(gòu)的組成VTEC機(jī)構(gòu)的功能是：

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等變化來(lái)控制VTEC機(jī)構(gòu)工作，改變驅(qū)動(dòng)同一氣缸兩進(jìn)氣門(mén)工作的凸輪，以調(diào)整進(jìn)氣門(mén)的配氣相位及升程，并實(shí)現(xiàn)單進(jìn)氣門(mén)工作和雙進(jìn)氣門(mén)工作的切換。

同一氣缸有主、次兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)。每個(gè)進(jìn)氣門(mén)通過(guò)單獨(dú)的搖臂驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)主進(jìn)氣門(mén)的搖臂稱(chēng)為主搖臂，驅(qū)動(dòng)次進(jìn)氣門(mén)的搖臂稱(chēng)為次搖臂，在主搖臂、次搖臂之間裝有一個(gè)中間搖臂，中間搖臂不與任何氣門(mén)直接接觸，三個(gè)搖臂并列在一起組成進(jìn)氣搖臂總成。

凸輪軸上相應(yīng)有三個(gè)不同升程的凸輪（主凸輪、中間凸輪和次凸輪）分別驅(qū)動(dòng)主搖臂、中間搖臂和次搖臂。主凸輪的形狀適合發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)主進(jìn)氣門(mén)單獨(dú)工作時(shí)的配氣相位要求。次凸輪的升程最小,其在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)稍微打開(kāi)次進(jìn)氣門(mén)。中間凸輪（也叫高速凸輪）升程最大,它適合發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)主、次雙進(jìn)氣門(mén)同時(shí)工作時(shí)的配氣相位要求。圖3-63

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)VTEC機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)

在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU