1、3.1 配气机构概述3.2 配气机构的主要机件3.3 电子控制的可变配气机构3.4 配气机构的检修方法3.5 配气机构异响的故障诊断方法3.6 电子控制的电磁气门机构3.7 迈腾轿车CEA发动机配气机构的拆装与检修项目三 配 气 机 构3.1 配气机构概述3.1.1 配气机构的功用与组成配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭进气和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸并将废气排出气缸。如图3-1所示，配气机构由气门组和气门驱动组组成。气门组由气门11、气门导管21、气门弹簧23、气门弹簧座24和气门锁片25等组成；气门驱动组由进气凸轮轴2、凸轮轴传动链条3、凸轮轴正时
2、带轮19、液压挺柱26、排气凸轮轴30、进气凸轮轴轴承盖27等组成。图3-1 配气机构3.1.2 配气机构的分类(1)按传动方式，配气机构可分为正时齿轮式(见图3-2)、凸轮轴传动链条式(见图3-3)和凸轮轴传动齿带式(见图3-4)三种。(2)按凸轮轴位置，配气机构可分为凸轮轴下置式(见图3-2)、凸轮轴中置式(见图3-5)和凸轮轴顶置式(见图3-1和图3-4)三种。凸轮轴顶置式的又可分为双轴式(见图3-1和图3-4)和单轴式(见图3-6)两种。(3)按单缸气门数量，配气机构可分为单缸2气门、3气门、4气门、5气门(见图3-7)。(4)按驱动方式，配气机构可分为摇臂驱动式(见图3-2、图3-5
3、和图3-6)和直接驱动式(见图3-1和图3-4)两种。图3-2 正时齿轮的传动方式图3-3 凸轮轴传动链条(a)凸轮轴传动链条的传动方式；(b)凸轮轴传动链条的安装标记 图3-4 凸轮轴传动齿带的传动方式 图3-5 凸轮轴中置的传动方式图3-6 单轴的传动方式图3-7 不同气门数目的配气机构(a)2气门；(b)3气门；(c)4气门；(d)5气门3.1.3 配气机构的工作原理现以凸轮轴下置式(见图3-2)为例来说明配气机构的工作原理。当气缸的工作循环需要将气门打开进行换气时，曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴15旋转，当凸轮轴15转到凸轮的凸起部分，顶起挺柱14时，通过推杆13和调整螺钉12使摇臂10绕
4、摇臂轴9摆动，压缩气门主弹簧4和气门副弹簧5使气门开启。当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱14以后，气门3在气门主弹簧4和气门副弹簧5的作用下逐渐关闭。3.1.4 气门间隙为保证气门关闭严密，在气门杆尾端与气门驱动组零件(摇臂、挺杆或凸轮)之间留有适当的间隙，称为气门间隙(见图3-6)。在发动机热态时，气门杆因温度升高膨胀而伸长，会使此间隙减小，所以一般热车时气门间隙较小，冷车时较大。由于排气门温度高，气门间隙也往往较进气门的大。若气门间隙过小，在热车时因气门杆的膨胀使此间隙消除而造成气门关闭不严；若气门间隙过大，则将影响气门的开启量，并可能在气门开启时产生较大气门脚冲击响声。为了能对气门间隙进行
5、调整，气门调整机构一般设在气门与挺杆或摇臂之间，用调整螺钉或调整垫片来调整。3.1.5 配气相位用曲轴转角表示进、排气门的关闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。配气相位的各个角度可用配气相位图3-8(a)来表示。如图3-8(b)所示，由于进、排气门的早开晚关，这就出现有一段时间进、排气门重叠开启的现象，气门重叠的曲轴转角+称为气门重叠角。图3-8 配气相位(a)配气相位图；(b)进、排气门重叠开启现象3.1.6 传动机件的安装要求无论是何种驱动方式的配气机构，在安装时都要注意驱动零件的安装位置。如安装正时齿轮传动式的配气机构时，凸轮轴正时齿轮上的标记与曲轴正时齿轮标记要对齐；在安装凸轮轴传动键
6、条式和凸轮轴传动齿带式的配气机构时要注意齿链或正时齿带的标记与齿轮上标记对齐(见图3-3(b)。3.2 配气机构的主要机件3.2.1 气门组1.气门气门分为进气门和排气门。气门由头部和杆部组成，头部用来封闭气缸的进、排气通道，杆部则主要为气门运动提供导向的作用(见图3-9)。图3-9 气门组件2.气门弹簧气门弹簧的功用是使气门迅速回位，保证密封并防止气门在开启、关闭过程中，因传动件的惯性而产生彼此脱离现象。气门弹簧的形状为圆柱形螺旋弹簧(见图3-9)，其材料为高碳锰钢、铬钒钢等拔钢丝，并在表面进行磷化或发蓝处理。为了防止因气门弹簧共振而破坏配气正时，常采用双气门弹簧、变螺距气门弹簧、锥形气门弹
7、簧或气门弹簧振动阻尼器。3.气门导管气门导管(见图3-9)的主要功用是保证气门能沿自身轴线上下运动，使气门与气门座圈密封配合，以及将气门杆的部分热量传给气缸盖。气门导管压入气缸盖导管孔中，其内孔需再精加工。在压入气门导管时，应保证导管伸出管孔的长度符合要求。为防止导管由于配合过盈量太小滑落气缸，有的配气机构在露出气缸盖的部分嵌有卡环。气门导管与气门杆之间一般留有0.050.12 mm的间隙。4.气门座圈气门座圈(见图3-9)与气门配合完成密封工作。气门座圈一般用耐热钢、球墨铸铁或合金钢制成，压入或共同铸入缸盖中，铝合金缸盖通常采用镶入式气门座圈。气门座圈的工作面与气门工作面的锥角应相同。3.2
8、.2 气门驱动组1.凸轮轴凸轮轴是配气机构的关键零件，其作用是根据发动机的工作要求和配气相位控制气门的开闭。由于凸轮轴在工作中受到气门间歇性开启周期性冲击载荷，因此凸轮轴要有足够的韧性和刚度，凸轮表面要耐磨。凸轮轴的材料一般用优质钢模锻而成。凸轮轴由进、排气凸轮和支撑轴颈等组成(见图3-10)。进、排气凸轮的轮廓线决定了气门开闭的快慢、开度的大小和开启的持续时间。不同的车型采用不同的凸轮轮廓线型。图3-10 凸轮轴为防止凸轮轴轴向窜动，凸轮轴必须有轴向定位装置。发动机的凸轮轴轴向定位装置的结构如图3-11所示。图3-11 凸轮轴轴向定位装置2.挺柱挺柱的功能是把凸轮轴运动产生的推力传给气门挺杆
9、或直接传给气门(见图3-2)。挺柱的中心与凸轮的中心线有微小的偏移量，并将凸轮制成612的斜面，将挺柱工作面做成曲率半径很大的球面。工作时，由于凸轮与气门挺柱工作接触面偏离中心，使挺柱产生旋转力矩，在发动机工作时，气门挺柱一边往复运动，一边旋转，这样不仅有利于挺柱的润滑，而且使挺柱接触面得到均匀的摩擦。发动机工作时，由于气门间隙的存在，配气机构中将产生冲击，发出声响。为了解决这个问题，许多高速发动机都采用液压挺柱来消除气门间隙。如上海桑塔纳、一汽奥迪、北京切诺基都采用了不预留气门间隙，也不需调整气门间隙的液压挺柱。液压挺柱的构造如图3-12所示。图3-12 液压挺柱的构造3.推杆推杆是将挺柱的
10、运动传给气门摇臂的传动件(见图3-2)。推杆是用空心钢管制成的，上端为凹球形，与气门摇臂调整螺钉的球头接触；下端为圆球形，以便插在挺柱的凹球形座中。上、下两端头用钢制成，并经过淬火和磨光。气门推杆是细长杆件，易变形，在维修中必须仔细检查和校直。4.摇臂摇臂的功用是将推杆或直接由凸轮传来的推力改变方向，作用在气门杆端部以推动气门(见图3-13)。摇臂套在中空的摇臂轴上，摇臂承孔内镶有青铜衬套，并通过空心的摇臂轴支承在摇臂轴座上，其轴向位置由限位弹簧或挡圈限定。摇臂实际是一个不等臂的杠杆，不同车型的杠杆比不同，一般在1.31.65 mm之间。图3-13 摇臂3.3 电子控制的可变配气机构电子控制的
11、可变配气机构可分为可变气门正时机构(VVT-i)、可变气门升程机构(VTEC)、可变气门正时和气门升程控制机构(如丰田VVTL-i和本田i-VTEC)。3.3.1 本田电子控制可变气门升程机构(VTEC)1.结构如图3-14、图3-15和图3-16所示，装有VTEC机构的发动机的每个气缸和常规的高速发动机一样都配置有两个进气门和两个排气门。只不过，它的两个进气门有主次之分，即主进气门和次进气门。图3-14 F23A3发动机的VTEC结构图3-15 F23A3发动机的摇臂及摇臂轴图3-16 VTEC机构的零件分解图2.VTEC的工作原理1)低速状况如图3-17所示，发动机在低速运转时，主摇臂、中
12、间摇臂和次摇臂是彼此分离独立动作的。图3-17 VTEC低速工作状态2)高速状态如图3-18所示，当发动机转速达到某一特定转速时，ECM(电子控制模块)将控制液压系统，正时活塞在油压的作用下移动，正时活塞再推动3根摇臂内的同步活塞移动，主摇臂、次摇臂与中间摇臂就被2个同步活塞贯穿，3根摇臂便锁成一体，就如同一个元件一样一起动作。图3-18 VTEC高速工作状态3.控制系统图3-19所示为VTEC控制系统的原理简图。图3-19 VTEC控制系统的原理简图气门正时改变的条件有：(1)发动机转速：23003200 r/min(依进气歧管压力而定)。(2)车速：10 km/h或更快。(3)发动机冷却液
13、温度：10或更高。(4)发动机负荷：由进气歧管负压判断。4.正时机构的工作过程可变气门正时机构实行单气门与双气门之间的切换，主要是依据发动机的转速进行切换的。正时机构在主摇臂上装有一正时板(见图3-14)。正时机构的工作过程如下：1)油压已建立时(1)气门无上升动作：(2)气门上升开始：(3)气门无上升动作：(4)气门无上升动：切换动作完成，如图3-20(d)所示。图3-20 VTEC的工作状态1 2)系统泄压时(1)气门无上升动作：当正时板插入正时活塞时，切换动作无法进行，如图3-21(a)所示。(2)气门上升开始：正时板开始上升，因为摇臂之间有负荷，同步活塞无法开始移动，如图3-21(b)
14、所示。(3)气门无上升动作：当正时板又进入嵌合位置时，摇臂之间的负荷解除，同步活塞被阻挡弹簧推回，气门操作状态开始由双气门切换为单气门工作，如图3-21(c)所示。(4)气门无上升动作：切换动作完成，如图3-21(d)所示。VTEC的工作过程可以用图3-22所示的流程图加以说明。图3-21 VTEC的工作状态2 图3-22 VTEC的工作流程图3.3.2 丰田电子控制可变气门正时机构(VVT-i)1叶片式VVT-i控制器一汽丰田花冠轿车的VVT-i系统如图3-23所示。图3-23 花冠轿车的VVT-i系统如图3-24所示，控制器由正时链条驱动的外壳和固定在进气凸轮轴上的叶片组成。其工作原理是来
15、自凸轮轴正时机油控制阀的提前油压或延迟油压使得VVT-i控制器的叶片沿圆周方向旋转，从而带动凸轮轴转动和改变气门的配气相位。当发动机停止时，凸轮轴被调整到最大延迟状态以维持起动性能。在发动机起动后，油压并未立即传到VVT-i控制器时，锁销便锁定VVT-i控制器，以防撞击产生噪声。图3-24 叶片式VVT-i控制器的结构根据ECU的提前、延迟或保持信号，凸轮轴正时机油控制阀(见图3-25)控制流向VVT-i控制器机油的通道，实现配气正时的变化。图3-25 凸轮轴正时机油控制阀1)气门正时提前由发动机ECU所控制的凸轮轴正时控制阀处于如图3-26(a)所示的状态时，机油进入叶片与外壳所组成的气门正
16、时提前油腔，叶片在提前油压作用下并带动进气或排气凸轮轴向气门正时提前方向旋转。图3-26 叶片式VVT-i系统的工作原理图(a)气门正时提前；(b)气门正时延迟；(c)气门正时保持2)气门正时延迟由发动机ECU所控制的凸轮轴正时机油控制阀处于如图3-26(b)所示的状态时，机油进入叶片与外壳所组成的气门正时延迟油腔，叶片延迟油压作用下并带动进气凸轮轴向气门正时延迟方向旋转。3)气门正时保持如图3-26(c)所示，发动机ECU根据具体的动作参数进行处理，并计算出最佳的配气相位，当达到最佳的配气相位以后，凸轮轴正时机油控阀通过关闭油道来保持油压，保持现在的气门正时的状态。2.内外齿轮式VVT-i控
17、制器图3-27所示为内外齿轮式VVT-i系统安装在丰田雷克萨斯LS400轿车上的示意图。图3-27 内外齿轮式VVT-i系统安装在丰田雷克萨斯 LS400轿车上的示意图图3-28 齿轮式VVT-i控制器的结构图3-29 齿轮式VVT-i控制器的工作原理(a)凸轮轴提前；(b)凸轮轴延迟3.3.3 丰田可变气门正时和气门升程机构(VVTL-i)1.低-中速控制如图3-30(a)所示，机油控制阀在ECU的控制下关闭进油口，打开回油口，作用在锁销4上的油压下降，弹簧将锁销4推到未锁定位置，锁销4对垫块5不起支承作用。此时，垫块5位置下降并与高速凸轮1脱离接触，高速凸轮1不能推动摇臂。此时，由低-中速
18、凸轮2通过滚轮和摇臂驱动气门。2.高速控制如图3-30(b)所示，机油控制阀在ECU的控制下关闭回油口，打开进油口，油压将锁销4推到垫块5的下方，使垫块5上、下平面分别与高速凸轮1及摇臂接触。此时，由高速凸轮1通过垫块5和摇臂驱动气门。图3-30 VVTL-i机构工作原理图(a)低-中速；(b)高速3.3.4 大众车系发动机可变配气机构如图3-31所示，大众车系的上海帕萨特B5和奥迪A6汽车可变配气机构由凸轮轴正时调节阀1、液压缸2、张紧器5、驱动链条6以及转速和位置传感器等组成。图3-31 大众车系发动机可变配气机构 图3-32 帕萨特B5轿车V6发动机可变配气机构的传动方式图3-33 可变
19、配气机构的工作原理(a)进气门提前关闭；(b)进气门滞后关闭3.4 配气机构的检修方法3.4.1 配气机构技术状况的变化及其影响因素在配气机构中，由于其传动链长、零件多，旋转、往复运动频繁，运动规律特殊，润滑条件相对较差，工作中由于磨损使各配合副的间隙增大，这些都会影响到发动机的技术性能。1气门关闭不严气门关闭不严将降低气缸的压缩压力，影响发动机的动力性和经济性。当气缸压缩压力低于400 kPa时，发动机将无法工作。进气门关闭不严，燃烧着的高温气体有可能窜入进气管，点燃进气管中的可燃混合气，从而引起进气管回火。造成气门关闭不严的主要原因是：(1)气门间隙过小。(2)气门杆部弯曲和磨损。(3)气
20、门与气门座接触不良。(4)气门弹簧的弹力减弱。2配气机构的异响在发动机工作中，配气机构由于零件的磨损、变形，紧固件的松动，油液的泄漏等，将使配气机构出现各种异响。如气门脚响、正时齿轮异响、凸轮轴异响、液力挺柱响等。配气机构的异响诊断方法见本项目3.5。3配气相位失准配气相位失准一般表现为配气相位的改变，这也是发动机的常见故障。其主要原因是：(1)正时齿轮或正时链轮未按规定的记号装配。(2)由于正时齿轮或正时链轮与曲轴或凸轮轴相连接的键槽的加工误差或磨损松动而引起的定位偏差，加大了配气正时的误差。4.气门机构的调整方法气门间隙通常会因配气机构零件的磨损、变形而发生变化。间隙过大会使气门升程不足，
21、引起进气不充分，排气不彻底，并出现异响；间隙过小会使气门关闭不严，造成漏气，易使气门与气门座的工作面烧蚀。因此，在汽车维修过程中，应按原厂规定的气门间隙值认真细致地检查和调整气门间隙，以保证发动机的正常工作。部分车型的气门间隙见表3-1。1)采用调整螺钉调整气门间隙检查与调整气门间隙应在气门完全关闭、气门挺柱落于凸轮基圆位置时进行。检查时用厚薄规测量气门杆端部与摇臂之间的间隙，气门间隙不符合要求时要进行调整。调整方法有两种，一种是采用逐缸调整法，即将该缸活塞位于压缩行程终了上止点时，检查调整该缸的进、排气门间隙。另一种是采用简单、快捷的两次调整法，即首先找到第一缸活塞压缩终了上止点时，调整其中
22、的一半气门，然后将曲轴转动一周，再调整其余半数气门的间隙。“双排不进”法的操作程序如下：(1)先将发动机的气缸按工作顺序等分为两组。(2)第一遍。将第一缸活塞转到压缩行程上止点，按“双、排、不、进”调整其一半气门的间隙。(3)第二遍。曲轴转动一周，将最后一缸活塞转到压缩行程上止点，仍按“双、排、不、进”调整余下的一半气门的间隙。表3-2表3-4是几种不同发动机的工作顺序排列表。(4)进气门和排气门的确定。根据气门与所对应的气道确定。用转动曲轴观察确定。方法是：当第一缸活塞处于压缩上止点时，转动曲轴，观察第一缸的两个气门，先动的为排气门，后动的为进气门，并在一种气门上作记号。然后按点火顺序依次检
23、查各缸，再与第一缸的同名气门作记号。(5)第一缸压缩上止点的确定。分火头判断法：记下第一缸分缸高压线的位置，打开分电器盖，转动曲轴，当分火头与第一缸分缸高压线位置相对时，表示第一缸在压缩上止点。逆推法：转动曲轴，观察与第一缸曲轴连杆轴颈同在一个方位的六(四)缸的排气门打开又逐渐关闭到进气门开始动作瞬间，六(四)缸在排气上止点，即第一缸在压缩上止点。调整气门间隙时，如图3-34所示，先用梅花扳手松开锁紧螺母，将厚度等于气门间隙的厚薄规插入气门杆端部与摇臂之间，用起子旋动气门间隙调整螺钉，当抽动厚薄规有阻力感时，拧紧锁紧螺母，然后再复查气门间隙。图3-34 采用调整螺钉进行调整气门间隙的方法2)采
24、用调整垫片调整气门间隙一些轿车是采用调整垫片来调整气门间隙，其调整垫片安装在挺柱上。当气门间隙不符合要求时，要拆下调整垫片并测量其厚度(见图3-35)，通过计算新调整垫片的厚度，选择接近计算值的新调整垫片。如：丰田汽车公司提供17种不同尺寸的调整垫片，从2.50 mm到3.30 mm，每种相差0.05 mm。新垫片厚度按下式计算：新垫片厚度=拆下垫片的厚度+测量的气门间隙 图3-35 测量调整垫片的厚度3.4.2 气门组零件的检修1.气门与气门座的配合要求气门与气门座配合良好与否是决定配气机构正常工作的重要环节，它直接影响到气缸的密封性，对发动机的动力性和经济性关系极大，对气门与气门座的配合要
25、求是：(1)气门与气门座工作锥面角度应一致。(2)气门与气门座的密封带位置在中部靠里。过于靠外，使气门的强度降低；过于靠里，会造成与气门座接触不良。(3)气门与气门座的密封带宽度应符合原设计规定，一般为1.22.5 mm。排气门大于进气门的宽度；柴油机大于汽油机的宽度。密封带宽度过小，将使气门磨损加剧，形成凹陷；密封带宽度过大，会影响密封性，并易引起气门烧蚀。(4)气门工作锥面与杆部的同轴度和气门座与导管的同轴度应不大于0.05 mm。(5)气门杆的导管的配合间隙应符合原厂规定，其检查方法如图3-36所示。图3-36 检查气门杆与导管的配合间隙2.气门的检修1)气门的耗损气门常见的耗损有气门杆
26、部及尾端的磨损、气门工作锥面磨损与烧蚀和气门杆的弯曲变形等。2)气门的更换气门出现下列情况之一时，应更换：(1)轿车的气门杆的磨损大于0.05 mm，载货汽车的气门杆的磨损量大于0.10 mm。(2)气门头圆柱面的厚度小于1.0 mm。(3)气门尾端的磨损大于0.5 mm。(4)按图3-37检查气门杆的直线度，直线度误差大于0.05 mm时，应更换气门。图3-37 气门杆弯曲的检验3)气门工作锥面的修理如图3-38所示，气门工作锥面的修理是在气门光磨机上进行的。光磨后，气门工作锥面的径向圆跳动误差应不大于0.01 mm，表面粗糙度Ra小于1.25 m，对气门杆部的同轴度误差应不大于0.05 m
27、m。图3-38 修磨气门工作面3气门座的修理气门座的磨损主要是磨料磨损和由于冲击载荷造成的硬化层脱落，以及受高温燃气的腐蚀和烧蚀。气门座的磨损，使得密封带变宽，气门与气门座关闭不严，气缸密封性降低。1)气门座的铰削铰削气门座时，应根据气门头部直径及斜面角度选用不同规格的铰刀。如图3-39所示，常用气门座铰刀一般为15、30、45、75四种规格。每种规格有直径不同的铰刀数只，以适应不同直径尺寸的气门头部需要。铰刀有粗、精铰刀之分，粗铰刀在刃口上有锯齿状缺口。图3-39 气门座铰刀 75铰刀为铰削气门座上平面角，以使气门头部下沉量符合要求(0.501.0mm)并使气门座工作斜面下移，铰后的切削面与
28、水平面夹角为15；30或45铰刀为气门座工作面铰刀，根据气门工作角度选用一种；15铰刀起扩大气门座孔内径的作用，使气门座工作斜面上移，其切削面与气门座轴线夹角为15，与水平面的夹角为75(见图3-40)。图3-40 铰削顺序(a)用45粗刃铰刀粗铰；(b)用75铰刀铰削上斜面；(c)用15铰刀铰削下斜面；(d)用45细刃铰刀铰削2)气门座的磨削有些气门座材质十分坚硬，不易铰削，可用气门座光磨机进行磨削。磨削工艺要点如下：(1)根据气门工作面锥度和尺寸选用砂轮。一般砂轮直径比气门头部直径长35 mm。(2)修磨砂轮工作面达到平整并与轴孔同轴度公差在0.025 mm之内。(3)选择合适的定心导杆，
29、卡紧在气门导管内，磨削时，导杆应不转动。(4)光磨时应保证光磨机正直，并轻轻施加压力，光磨时间不宜太长，要边磨边检查。3)气门的研磨气门的研磨，可用手工操作或气门研磨机进行。(1)手工研磨。(2)机动研磨。图3-41 用橡皮捻子研磨气门 图3-42 气门座研磨机4)气门的密封性检验气门和气门座经过修理后，通常要进行气门的密封性检验，常用的方法如下：(1)涂红丹。(2)渗油法。(3)气压试验法。图3-43 用气压密封检验器检验气门的密封性5)气门座的镶换当气门座有裂纹、松动、烧蚀或磨损严重，或经多次加工修理，使新气门装入后，气门头部顶平面仍低于气缸盖燃烧室平面2 mm以上，应镶换新的气门座，其工
30、艺要点为：(1)拉出旧气门座。(2)选择新气门座。(3)镶换气门座。图3-44 气门座拉出作业4.气门导管的修配发动机工作时，气门杆在气门导管中滑动，气门导管起着导向作用，使气门头部与气门座同心。当气门导管与气缸盖承孔过盈量过小，或气门导管磨损严重时，会使气门杆与气门导管的配合间隙超过限度，应予以更换。例如桑塔纳发动机进气门与导管配合间隙为+0.035+0.070 mm，使用极限为+1.00 mm；排气门与导管配合间隙为+0.035+0.070 mm，使用极限为+1.30 mm。其工艺要点为：(1)用外径略小于气门导管内孔的阶梯轴铳出气门导管。(2)选择外径尺寸符合要求的新气门导管。(3)安装
31、气门导管。用细砂布打磨气门导管承孔口，在承孔内壁与导管外表面上涂少许机油，并放正气门导管，垫上铜质的阶梯轴用压力机或手锤将气门导管装入承孔内。(4)铰削气门导管。采用成型专用气门导管铰刀铰削，进刀量不易过大，铰刀保持垂直，边铰边试，直至间隙合适。5.气门弹簧的检测气门弹簧经长期使用后会出现下列耗损：断裂、歪斜、弹力减弱。气门弹簧若发生歪斜，将影响气门关闭的对准性，导致气门关闭不严，容易烧蚀密封带，并破坏气门旋转机构的正常工作。1)检视法观察洗净后的气门弹簧外表有无变形、裂纹等缺陷。若有缺陷，则应更换。2)弹簧自由长度检查(1)新旧对比法。将一标准弹簧与被测弹簧置于同一平板上，比较其长度是否一致
32、，如不一致，则应更换。(2)游标卡尺测量法(见图3-45)。如不符合规定尺寸，应予更换。(3)弹簧弹力测量。如图3-46所示，用检测仪测量弹力。将弹簧压至规定长度，台秤上所示弹力大小即为所测弹簧弹力。图3-45 游标卡尺测量法 图3-46 测量气门弹簧弹力3)气门弹簧弯曲和扭曲检验如图3-47所示，将气门弹簧放至平板上，用直角尺检查其弯曲和扭曲变形。当1.5 mm且弹簧轴线偏移小于2时为合格，否则应更换。图3-47 检验气门弹簧变形3.4.3 气门传动组的检修1.凸轮轴组件的检修1)凸轮轴的耗损与检修凸轮轴的主要耗损是凸轮轴的弯曲变形、凸轮轮廓的磨损、支承轴颈表面和正时齿轮轴颈键槽的磨损等。(
33、1)凸轮磨损的检测。(2)正时齿轮轴颈键槽磨损后，应更换凸轮轴。(3)凸轮轴轴颈的圆度误差大于0.015 mm，各轴颈的同轴度误差超过0.05 mm时，应更换凸轮轴。图3-48 凸轮磨损的检测2)凸轮轴轴承的检修凸轮轴轴承的配合间隙超过使用限度(轿车为0.15 mm，载货汽车为0.20 mm)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0.070.19 mm；整体式轴承为0.050.13 mm；铝合金气缸体为0.030.07 mm。(1)轴承内径与其承孔的位置顺序相适应。(2)安装时，应使用专用的压装工具压入。3)凸轮轴轴颈油膜间隙的检查清洗轴承盖和凸轮轴轴颈，将凸轮轴
34、装在气缸盖上，将一根塑料线间隙规横放在每个凸轮轴轴颈上。安装轴承盖，再拆下轴承盖。在其最宽点测量塑料线间隙规。4)凸轮轴轴向间隙的检查凸轮轴安装在缸盖上，如图3-49所示，百分表用支架支承，将百分表测杆顶部抵住凸轮轴端面，轴向撬动凸轴轴，观察百分表指针的变化，指针的变化量就是凸轮轴轴向间隙。标准轴向间隙：0.0330080 mm，最大轴向间隙：0.12 mm。图3-49 检查凸轮轴的轴向间隙2.挺柱的检修挺柱分为机械式挺柱与液压式挺柱两种。1)机械式挺柱挺柱常见的损坏现象有底面拉毛、痕伤、点蚀与剥落以及裂纹等，这些均发生在配合表面上。挺柱机械式损伤后，应更换新件。2)液压式挺柱液压挺柱与承孔的
35、配合间隙一般为0.010.04 mm，使用限度为0.10 mm。逾限后，应更换液压挺柱。图3-50 液压梃柱回降测试仪3.正时链轮和传动链条的检查采用上置凸轮式配气机构的发动机在工作时，传动机构会因传动链条的磨损，造成节距变长，噪声增大，严重时会使配气正时失准，因此在维修中应认真检查。1)传动链条的检查测量全链长。如图3-51所示，测链条长度时，对链条施以50N拉力并拧紧后测量其长度。若链条长度超过规定值，则应更换链条。图3-51 传动链条长度的检查 2)正时链轮的检查将链条分别包住凸轮轴正时链轮和曲轴正时齿轮，用游标卡尺测量其直径，如图3-52所示，其直径不得小于规定值。图3-52 链轮直径
36、的测量 4.摇臂的检修摇臂主要损伤现象有衬套磨耗、与气门接触端的柱面磨耗等。当摇臂衬套与摇臂轴的间隙超过0.15 mm时，应更换衬套。与气门接触端的柱面严重磨耗，凹坑深度大于0.1 mm时，应以油石修整与抛光。5.正时带的检修某些气门驱动机构采用正时带轮、正时带驱动，正时带易因损伤而致断裂，故应在维护作业中检查正时带状态，确认是否缺损齿牙以及是否龟裂、磨耗，并视情况更换新件。6.正时带张紧轮的检修正时带张紧轮工作中应回转自如，否则将影响正时带传动，若出现不正常的情况就要更换。3.4.4 VTEC和VVT-i可变配气机构的检修方法1VTEC可变配气机构的检修F23A3发动机VTEC摇臂及摇臂轴总
37、成在检修中，应检查摇臂活塞可否滑动和检查摇臂位置处的摇臂轴直径是否磨损失圆、测量摇臂内径是否失圆。1)VTEC摇臂的检查(未分解时)(1)人工检查。图3-53 人工检查VTEC摇臂(2)用专用工具检查。图3-54 用专用工具空气堵塞器堵塞油道减压孔 图3-55 从检查孔中拆下密封螺栓图3-56 检查同步活塞A、B(a)用手推动正时片端部；(b)正时活塞被锁；(c)目测检视图3-57 检查活塞回位的情况2)进、排气摇臂与摇臂轴配合间隙的检查使用外径千分尺测量摇臂与摇臂轴配合间隙，进气摇臂与摇臂轴配合间隙的标准值为0.0260.067 mm，极限值为0.08 mm；排气摇臂与摇臂轴配合间隙的标准值
38、为0.0180.054 mm，极限值为0.08 mm。3)同步活塞及正时片安装检查(1)用手推动正时活塞和同步活塞A、B，检查它们是否能在摇臂孔内平滑地移动。若不能，则应成组地更换VTEC摇臂总成。(2)安装正时片时，应在图3-58所示的位置安装正时片和回位弹簧。图3-58 安装正时片和回位弹簧2VVT-i可变配气机构的检修1)检查正时齿轮总成图3-59 正时齿轮总成的检查(a)松开锁销；(b)向油路施加气压2)检查凸轮轴正时机油控制阀如图3-60所示，当蓄电池的正、负极通过接线笔分别与凸轮轴正时机油控制阀接口的“1”和“2”电极相接触时，控制阀阀轴应有动作，否则应更换机油控制阀。图3-60
39、凸轮轴正时机油控制阀的检查3.5 配气机构异响的故障诊断方法配气机构比较常见的故障是异响。在进行故障诊断时，应根据异响的特征分析异响的原因，逐步排除故障。异响诊断方法如表3-5所示。3.6 电子控制的电磁气门机构电子控制的电磁气门机构没有凸轮轴，它通过ECU控制进入或切断电磁线圈电流的时间、强度等参数，利用由电流产生的电磁力直接开闭气门。图3-61 电磁气门机构 3.7 迈腾轿车CEA发动机配气机构 的拆装与检修1.实操目的与要求(1)熟悉配气机构的组成和各主要部件的构造。(2)初步掌握CEA发动机配气机构及主要部件的拆装、检修技能。2.相关设备及工机具(1)速腾轿车CEA发动机及拆装工作台若
40、干套。(2)常用工具、专用工具若干套、清洗剂、螺丝刀和密封胶等。3.注意事项(1)配气机构拆卸前，应先将发动机的附件总成和安装在缸体、缸盖上的系统及部件(拆卸方法见其他相关的项目)拆卸。(2)缸盖拆装时，必须按规定的顺序均匀地拧松缸盖螺栓，以防缸盖损坏。(3)在拆装气门弹簧时，要按规范进行操作，注意安全，防止弹簧意外弹出，造成伤人事故。4.实操方法与步骤1)配气机构的观察观察配气机构各部件的安装位置、相互连接关系及各缸进排气的工作情况。2)拆卸和安装气缸盖罩(1)拆卸：按照从外向内顺序交叉分几次均匀地旋松气缸盖罩螺栓取下气缸盖罩和气缸盖罩密封件。(2)安装：在气缸盖罩密封面上涂少许密封胶从内向
41、外顺序交叉分几次均匀地旋松气缸盖罩螺栓(10 Nm力矩)。3)拆卸和安装凸轮轴正时齿轮上的密封圈(1)拆卸：(2)安装：4)拆卸和安装凸轮轴(1)拆卸：(2)安装：5)拆卸和安装气门杆密封件(1)拆卸：(2)安装：6)检测凸轮轴径向间隙和轴向间隙(1)检测凸轮轴径向间隙。(2)检测凸轮轴轴向间隙。7)检测液压挺柱挺柱的凸轮朝上检测凸轮与挺柱之间的间隙(若间隙大于0.2 mm，则更换挺柱)向下按压挺杆检测凸轮轴和挺柱之间的间隙(大于0.2 mm)更换挺柱。5.实操报告(1)简述配气机构各零件的名称、作用和结构特点，并介绍拆装的顺序及各相关位置的标记。(2)简述主要零件检测内容、技术数据及维修方法。
