1.配气机构的功用是什么?工作条件如何?
(1)功用:根据发动机点火次序和工作循环,使进、排气门适时开启和关闭,并有足够的时间控制进气量,使进气充分,使充气系数大(汽油机是混合气,柴油机是纯空气),废气排的较干净,残余废气系数小。.
(2)配气机构中除正时皮带外,凸轮和摇臂这一高摩擦副等润滑较好,受力较小。凸轮轴转速是曲轴的1/2倍。
2.配气机构的组成及传动方式有哪些?
户配气机构由气门组、气门传动组组成。
(1)气门组分顶置式气门和侧置式气门。气门组的功用是密封气缸。
①顶置式气门配气机构有进、排气门、气门弹簧、气门锥锁片、气门弹簧上、下座、气门导管、气门油封,都安装在缸盖凹槽内。②侧置式气门配气机构的进、排气门布置在缸体一侧,但也有的发动机进气门是顶置式,排气门是侧置式。这种结构使气门尺寸限制性小,可以做大一点,因此,进、排气更充分,效率更高,同时,进气支管可设计直些,口径大些,这样进气阻力减小,排气门冷却效果更好,防止排气门烧蚀。
(2)传动机构有正时同步齿轮传动、链条链轮传动、正时同步带传动(齿形传动)。①正时同步带传动的零部件主要是小正时同步齿轮、正时同步带、大正时同步齿轮、张紧轮机构、凸轮轴、摇臂、摇臂轴、挺柱。大小正时同步齿轮上有标识。②正时同步齿轮传动有大、小两个正时同步齿轮。正时同步齿轮有正时标记。也有三个正时同步齿轮的,其中两个大正时同步齿轮速比为1:2,另一个正时同步齿轮是挂轮。③链条传动由两个大小链轮、链条、固定导向板、滑动导向板、液压张紧机构、两个凸轮轴、消隙齿轮组成。。
3.为什么在大修装配时,正时同步齿轮必须按标记装配?
总装发动机时,必须按正时大小齿轮上的正时标记装配才可保证配气相位正确,才能保证气门的正常运动规律,否则,气门与活塞的运动后,气门将冲撞活塞,轻者使气门弯曲,不能密封气缸,发动机动力减小,油耗增加,排放污染大,重者打坏活塞,顶弯气门,打坏缸体。有时发动机经过长期运转,保养又不好时,正时同步带可能拉长,或张紧轮松动,使正时同步带跳过一个齿或几个齿,使配气相位严重差错,造成严重后果。
案例:有一辆在阿尔及利亚的我国自主品牌的轿车,行驶了1.8万km时,行驰途中发动机突然熄火,起动多次后仍不能起动,只得将车拖到修理厂。经燃油压力表检查,油轨燃油压力正常,是350kPa,说明燃油泵单向阀和减压阀正常;拆下油轨总成,喷油正常;检查点火系统,卸下火花塞,并将此火花塞插入高压阻尼线后,将火花塞螺纹部分接触缸盖,打火后,每缸的火花都较好,说明点火系统正常。驾驶员也表示,发动机熄火前,发动机动力正常,说明缸孔的密封性较好。很明显,故障由点火系统、供油系统、配气机构造成,问题出在配气机构。拆下正时罩盖等零部件后,发现正时同步带被一颗断螺栓卡死。熄火前,发动机的运转拉断了正时同步带,或正时同步带卡死而使发动机熄火,再起动发动机时,起动机带动曲轴旋转而拉断了正时同步带。
4.怎样才能正确装配正时机构?
发动机装配配气机构时,应首先将第一缸活塞处于上止点做功的位置。如465Q发动机在装配气机构传动件之前,将曲轴键槽中心线旋转到与缸孔中心线左边80°~100°,将凸轮轴键槽按顺时针方向旋到凸轮轴的下方,并使大正时齿轮,"84”标记对齐后罩壳上箭头标记,然后将曲轴键槽旋转到正上方,并使小正时同步齿轮上的标记对准后罩壳上的箭头标记,最后确认大小正时同步齿轮上标记与后罩壳上箭头标记在一直线上即可。为检查装配的正时标记的正确性,应将曲轴旋转两圈,如曲轴键槽仍朝上,小正时同步齿轮上标记与后罩壳上箭头方向一致,同时大正时同步齿轮“84”标记对准后罩壳上箭头,凸轮轴键槽朝下,各标记在一条直线上,说明正确。调气门间隙前,应检查所有气门调整螺钉是否都处于全松开,没有顶住各气门杆尾端,且间隙都大于0. 18mm。由于这时活塞仍在第一缸上止点的位置,是第一缸做功,所以,可调第一缸的进排气门间隙、第二缸的进气门间隙、第三缸的排气门间隙,然后将曲轴旋转一圈,使曲轴后端飞轮上“零”刻线对齐变速器壳体上一个圆孔上的刻线。此时是第四缸做功,应调第四缸的进排气门间隙、第三缸的进气门间隙、第二缸的排气门间隙。所有进排气门间隙为0.15~0. 18mm。对于有分电器的电喷发动机,在总装时,即当霍尔分电器传动轴上的齿轮装到与发动机凸轮轴上的齿轮啮合时,应按厂家要求确定霍尔分电器的转子缺口与飞轮上刻线的初始点角的关系。对于链条正时机构的配气相位,应按图1所示的方法装配。一点火次序为1-3-4-2。
5.配气机构的主要参数是什么?
(1)气门的通过能力:配气机构通过气体的能力主要由时间-断面值决定。所谓断面值是指从进排气门开启到关闭时,气体通过面积总和。断面值大小表示进气或排气的充分程度。断面值越大,充气系数越大,残余系数越小,发动机动力越大,油耗、排放污染越小。
(2)配气相位:配气相位决定了气门打开和关闭的时刻。凸轮基圆与凸轮轮廓连接过渡处的附近一点,作为气门升程的起点和终点。如果正时皮带(或链条、齿轮传动)的标记未装配正确,摇臂与凸轮轮廓线接触的升程起点和终点就不在两侧的凸轮轮廓与基圆接触处各一点的地方。最佳的配气相位是通过试验最后决定。如长安微车进气门开启提前角是51°,进气门关闭延后角是79°,排气门开启提前角是83°,排气门延后关闭角是47°,
(3)气门间隙:所谓气门间隙就是为适应气门、摇臂、凸轮轴、调整螺钉等金属件的热胀冷缩,在冷态装配时(常温),应在气门尾端面与调整螺钉间留有间隙,使气门在热态时能关严气门,即能落在缸盖气门座上,防止在高温高压下漏气。一般发动机排气门的气门间隙比进气门间隙稍大一点,原因是排出废气时最高温度达850℃左右,进气门气门受的温度很低,甚至到零下的温度。气门间隙是根据试验和经验确定的最佳值,在维护保养、大修汽车时,不可随意更动。气门间隙调小时,发动机运转时,凸轮、摇臂、气门,因膨胀量比气门间隙大,使气门关闭不严,造成气体泄漏,动力下降,油耗与排放污染增加。如果气门间隙大,在热态时,因凸轮、摇臂、气门膨胀量比气门间隙小,使气门在气门弹簧作用下,气门头严重撞击气门座,发出响亮的“嗒、嗒”声,加速磨损。同时,增加了气门与气门座的附加应力,严重时,气门头产生裂纹,甚至断在气缸活塞顶上,损坏缸体及活塞、火花塞、缸盖燃烧室。气门间隙大时,气门会迟开晚关,气门的最大升程减小,更会降低气门的升起高度,使气门的时间-断面值降低。
在热态时,气门弹簧刚度下降,不能按冷态时规定的气门间隙调整,否则气门将撞击气门座。如长安微车冷态气门间隙为0. 015~0. 18mm,热态气门间隙为0. 23~0. 28mm。
6.什么是正时同步齿轮传动?什么是链传动和正时同步带(齿形带)传动?
(1)正时同步齿轮传动:凸轮轴布置在缸体内部或布置在缸体上部,采用速比为1,2的大小斜齿轮啮合传动。也有的用直齿轮,但斜齿轮比直齿轮重叠系数大,噪声小,传动平稳。曲轴小正时同步齿轮用钢制,凸轮轴大正时齿轮用铸铁或用夹布胶木制成。为保证配气相位准确,大小两个正时同步齿轮上都有标记,装配时必须对正标记。这种形式传动尺寸链短。凸轮轴在缸体下部布置时,气门与凸轮轴距离长,影响配气相位的准确性。凸轮轴布置在缸体上部有利于气门往复运动减小惯性,但凸轮轴与曲轴之间距离较长,必须在两个大小正时同步齿轮之间加一个正时同步齿轮。
(2)链条传动:顶置式配气机构采用链条传动。它有链条、固定导板、活动导板、液体压紧机构,如宝马481Q发动机。这种传动比齿轮传动噪声小、质量小。链条和大小链轮上有标记。活动导板一边张紧链条,另一边是靠液压力顶柱,张紧链条。
(3)正时同步带传动:正时同步带是连接曲轴上小正时同步齿轮与凸轮轴上大正时同步齿轮的传动件,也就是它能将曲轴的转动传给凸轮轴,速比是曲轴转两圈凸轮轴转一圈。正时同步带传动时,任何工况都能保证速比不变,传递无冲击,噪声小。正时
皮带由炭化玻璃纤维、合成橡胶、尼龙织物制成,骨架是玻璃纤维。