發動機配氣機構的工作原理及常見故障診斷方法

04-25

Part 1
發動機配氣機構的作用
配氣機構的作用是按照發動機每一氣缸內所進行的工作循環和點火順序的要求,定時開啟和關閉各氣缸的進、排氣門,使新鮮充量得以及時進入氣缸,廢氣得以及時從氣缸排出;壓縮與做功行程中,保證燃燒室的密封。新鮮氣體對于汽油機而言是汽油和空氣的混合氣,對于柴油機而言是純空氣。
發動機配氣機構的工作原理及常見故障診斷方法
配氣機構

Part 2
發動機配氣機構組成

配氣機構主要由三大部分組成:氣門組、氣門傳動組及氣門驅動組。


氣門組由氣門、氣門導管、氣門彈簧、氣門鎖片及氣門彈簧等組成。
氣門傳動組由凸輪軸、搖臂等組成。
氣門驅動組由正時鏈條、凸輪軸正時齒輪及曲軸正時齒輪等組成。


發動機配氣機構的工作原理及常見故障診斷方法
配氣機構組成

圖解氣門的構造與原理(單擊可跳轉)


Part 3
配氣機構的工作原理

凸輪軸通過正時齒輪由曲軸驅動。四沖程發動機完成一個工作循環曲軸轉兩圈(720°),各缸進、排氣門各開啟一次,凸輪軸只需轉一圈,因此曲軸轉速與凸輪軸轉速之比為2∶1。當凸輪(下置式)凸起部分與挺柱接觸時,將挺柱頂起,挺柱通過推桿、調整螺釘使搖臂繞搖臂軸順時針擺動,搖臂的長臂端向下推動氣門,壓縮氣門彈簧,將氣門頭部推離氣門座而打開。當凸輪凸起部分的頂點轉過挺柱后,便逐漸較少了對挺柱的推力,氣門在其彈簧張力的作用下,開度逐漸減少,直至最后關閉,使氣缸密封。

從上述工作過程可以看出,氣門的開啟是通過氣門傳動組的作用完成的,而氣門的關閉則是由氣門彈簧來完成的。氣門的開閉時刻與規律完全取決于凸輪的輪廓曲線形狀。每次氣門打開時都壓縮彈簧,為氣門關閉積蓄能量。


Part 4
常見故障的診斷排除


1
氣門響


故障表現
① 發動機怠速運轉時發出有節奏的“嗒嗒”聲;② 發動機轉速升高時,響聲也隨之增高;③ 發動機工作溫度變化時,聲響無明顯變化

可能原因:
① 發動機氣門桿端和調整螺釘或搖臂磨損;② 氣門間隙調整不當;③ 凸輪磨損過度,運轉中挺柱產生跳動;④ 氣門座圈脫落;氣門導管積炭過多而咬住氣門;⑤ 氣門挺柱固定螺母松動或調整螺栓端面不平

診斷排除:
① 使發動機處于怠速運轉,在氣門室罩處察聽,聲響隨著發動機轉速的變化而變化,并且存在明顯且有節奏的“嗒嗒”聲。若稍加大節氣門,響聲更明顯,逐漸加油時響聲隨轉速的提高節奏加快,在發動機溫度變化時或做斷火試驗,響聲無變化,則說明為氣門響;
② 拆下氣門室罩,檢查氣門間隙,若氣門間隙正常,說明氣門桿端處潤滑不良,或氣門與氣門導管配合間隙太大或氣門座圈松動;
③ 往發響的氣門桿端處加少許機油,啟動發動機并怠速運轉。若響聲減弱或消失,說明響聲為潤滑不良所致,清洗油道后再檢查。若響聲不減弱,說明氣門座圈松動。


2
液壓挺柱響

故障表現
發動機在工作溫度正常的情況下,以各種轉速運轉時,在氣門室內均有類似氣門響的有節奏的“嗒嗒”聲,由怠速升到中速以上,響聲雜亂但不會消失。



可能原因:
① 通往柱塞的潤滑油壓力不足;②液壓挺柱與導孔的配合間隙過大;③ 液壓挺柱體中的柱塞過緊;④ 柱塞彈簧過軟甚至折斷;⑤ 球閥泄漏;⑥ 液壓挺柱導孔內有灰塵或膠黏物而使得挺柱卡??;⑦ 潤滑油品質不良,或潤滑油起泡沫


診斷排除:
① 若所有的挺柱都響,則首先檢查機油壓力是否正常。若正常,可能是由于液壓挺柱導孔內有灰塵或膠黏物而使挺柱卡住,使通往柱塞的潤滑油壓力不足,潤滑油品質不良,或因潤滑油起泡沫所致??砂纬鰸櫥蜆顺?,檢查其上潤滑油是否有泡沫。若有,說明潤滑油中有水或油面太高(太低),應拔出機油尺檢查油面高度及油品質量;
② 若一個或幾個挺柱響,可斷定是液壓挺柱損壞或液壓挺柱與導孔的配合間隙過大。


3
正時齒輪響

故障表現:
① 聲響比較復雜,有時有節奏,有時無節奏,有時間斷響,有時又是連續響;② 發動機怠速運轉或轉速有變化時,在正時齒輪室蓋處發出雜亂而輕微的噪聲;轉速提高后噪聲消失;急減速時,此噪聲尾隨出現;③ 有的聲響不受溫度和單缸斷火試驗的影響;有的聲響受溫度影響,溫度低時無噪聲。溫度正常后,才出現噪聲;④ 有的聲響伴隨正時齒輪室蓋振動,有的聲響不伴隨振動。

可能原因:
① 正時齒輪嚙合間隙過大或過小
② 曲軸和凸輪軸中心線不平行,造成齒輪嚙合失常
③ 換曲軸和凸輪軸軸承后,改變了齒輪嚙合位置
④ 凸輪軸正時齒輪松動
⑤ 凸輪軸正時齒輪輪齒折損,或齒輪徑向破裂

診斷排除:
① 發動機怠速運轉時有輕微異響,中速時異響明顯,高速時聲音雜亂,正時齒輪蓋有振動,這種異響是由于齒輪嚙合間隙過大造成的;
② 隨發動機運轉而產生有節奏的撞擊聲,為正時齒輪個別齒損壞。

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