气门传动组

3.4.1 气门传动组的组成

气门传动组由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂(摆臂)与气门间隙调整装置等组成。

1.凸轮轴

凸轮轴(图3-12)由曲轴驱动，其传动机构有齿轮式、链条式及齿形带式。

为了限制凸轮轴在工作中产生的轴向移动或承受螺旋齿轮在传动时产生的轴向力，凸轮轴需要轴向定位。上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位，其间的间隙为0.1～0.2mm，这也就是凸轮轴的最大许用轴向移动量。

图3-12 凸轮轴

凸轮轴的检修如下。

(1)外观检视凸轮工作面。检视凸轮工作面是否有擦伤和疲劳剥落现象。凸轮工作面的擦伤是沿滑动方向上产生的小擦痕，而后将发展成为严重的疲劳剥落损伤。如有上述现象，则应更换凸轮轴。

(2)检查凸轮的磨损。凸轮的磨损程度可用外径千分尺测量凸轮的高度来判断。如果被测凸轮高度小于使用限度，则应更换凸轮轴。

(3)检查凸轮轴的弯曲变形。将V型铁置于平板上，将凸轮轴置于V型铁上，使用百分表测量凸轮轴中间支承的径向圆跳动。轻轻地回转凸轮轴一周，百分表指针的读数差即为凸轮轴的径向圆跳动值。若测量值超过极限值，则应进行冷压校正或更换凸轮轴。凸轮轴校直后，其径向圆跳动应不大于规定值。

(4)检查凸轮轴轴颈的磨损。

(5)检查凸轮轴轴向间隙(止推间隙)。凸轮轴轴向间隙是靠止推板来保证的。测量该间隙时，可用撬杠拨动凸轮轴做轴向移动，用塞尺或百分表进行测量。如果测量值超限，则视情况更换止推板或凸轮轴。

2.挺柱

挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门，同时还承受凸轮轴所施加的侧向力，并将其传给机体或汽缸盖。

1)构造

在挺柱体中装有柱塞，柱塞上端压入推杆支座。柱塞被柱塞弹簧向上推压，其极限位置由卡环限定。柱塞下端的单向阀保持架内装有单向阀弹簧和单向阀。发动机润滑系统中的机油经进油孔进入内油腔，并在机油压力的作用下推开单向阀充满高压腔。

2)原理

当气门关闭时，在柱塞弹簧的作用下，柱塞与推杆支座一起上移，使气门及其传动件相互接触而无间隙。当凸轮顶起挺柱时，挺柱体上移，高压腔内的机油压力突然升高，使单向阀关闭，机油被封闭在高压腔内。由于机油不能压缩，因此液力挺柱如同机械挺柱一样向上移动，使气门开启。

液力挺柱的工作原理如图3-13所示。

图3-13 液力挺柱的工作原理

(a)气门打开过程;(b)气门关闭过程;(c)气门关闭以后

由于预留了气门间隙，造成气门开启、关闭时有冲击，产生磨损和噪声，且经常要进行调整。现在越来越多的发动机采用了长度随温度少量变化的液力挺柱，而不需预留气门间隙。即在任何情况下，气门与气门组之间都不存在间隙。

3)液力挺柱的检修

(1)检查液力挺柱工作是否正常。发动机启动正常，有不规则的气门噪声，低速运转发动机，并使散热器的风扇接通运转一次;提高发动机的转速到2500r/min，并运转2min。如果挺柱始终有杂音，可用如下方法找出有缺陷的挺柱:

①拆下汽缸盖罩;

②沿顺时针方向转动曲轴，直至被检查挺柱的凸轮的尖点向上;

③用带有楔形尖端的木棒或塑料棒向下压挺柱，如果在气门打开时的自由行程超过0.1mm，压下挺柱感觉有间隙，则要更换挺柱。

(2)液力挺柱的自动“缩短”。如果气门受热膨胀伸长时，通过柱塞与油缸之间的间隙，高压油腔内的油压向低压油腔泄漏一部分，柱塞与油缸产生相对运动，从而使挺柱自动“缩短”，保证气门关闭紧密。

(3)液力挺柱的自动“伸长”。当气门冷却收缩时，补偿弹簧将柱塞与挺柱体向上推动，球阀打开，低压油腔油液进入高压油腔，挺柱自动“伸长”，保证无气门间隙。

4)液力挺柱产生噪声的原因

当发动机还没有达到正常工作温度时，能听到液力挺柱噪声;而当发动机热起来之后，这种噪声将消失，这种现象是正常的。

如果所有的挺柱都有噪声，可能是因为灰尘或变质黏结的润滑油使其卡住，润滑油质量不良，也可能带来这种现象。当液力柱塞需要高速而高速不当时也将引起噪声。

如果一个液力挺柱有时发出噪声，其原因可能如下:

(1)液力挺柱中的柱塞太紧;

(2)柱塞弹簧太软或被折断;

(3)球阀泄漏;

(4)柱塞磨损;

(5)锁环安装不当或找不着;

(6)到柱塞的润滑油压力不够。

5)液力挺柱使用修理中的注意事项

(1)严格控制发动机机油的油面高度。

(2)发动机冷启动后应运转一段时间，以使机油温度上升，液力挺柱达到正常工作状态。

(3)如果发现液力挺柱失灵，应更换新件。

3.推杆

推杆处于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。

4.摇臂(摆臂)与气门间隙调整装置(气门间隙)

摇臂(摆臂)的功用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启。

气门间隙的大小因机型而异，通常进气门间隙为0.25～0.30mm，排气门间隙为0.30～0.35mm。气门间隙的大小可用塞尺测量。因磨损等原因，在发动机使用过程中，气门间隙的大小会发生变化，因此设有气门间隙调整螺钉或调整垫块等气门间隙调整装置。气门间隙示意图如图3-14所示。

图3-14 气门间隙

3.4.2 气门传动组的检验与维修

气门传动组的检修包括以下方面:

(1)凸轮轴的检修;

(2)正时齿轮的检修;

(3)摇臂与摇臂轴的检修;

(4)液力挺柱的检修;

(5)气门间隙的调整。

这里重点介绍气门间隙的调整。

对于预留有气门间隙的配气机构，由于在使用中存在磨损、冲击，因此气门间隙会随着使用时间的增长而改变。所以使用一定时间后，要对每一个气门进行检查与调整。检查调整的前提是必须使所要检查与调整的气门完全处于关闭状态。

目前用得较多的检查调整方法有逐缸调整法与两次调整法。气门间隙的调整方法如图3-15所示。

图3-15 气门间隙调整

(a)逐缸调整法;(b)两次调整法

首先找到第一缸活塞的压缩上止点，调整一半数量的气门间隙;然后将曲轴转动一周，再调整其余所有气门的间隙。根据发动机的配气相位图、曲拐布置图和工作顺序便能确定出该气门的挺柱是否与凸轮的基圆接触、气门是否可调。

1.两次调整法

两次调整法的关键是怎样在全部气门当中确定可以调整的气门。从配气机构的结构可知，只有当挺柱与凸轮的基圆接触时，才能调整该气门的间隙。例如，6缸发动机的工作顺序为1—5—3—6—2—4，1缸正处于压缩上止点位置，其进、排气门都处于关闭状态，因此这两个气门均可调，于是在表3-1中1缸的下面写上一个“双”字，表示该缸的进、排气门均可调;6缸处于排气上止点，进排气门处于叠开状态，均不可调，用“不”表示;5缸正处于压缩行程，但曲拐刚刚离开“进气门关”的位置，进气门正处于恢复气门间隙的过程，进气门的挺柱还未落到凸轮的基圆上，因此进气门不可调，排气门间隙可调;3缸正处于进气行程，进气门间隙不可调，排气门间隙可调，因此在表3-1中5缸和3缸的下面写一个“排”字，表示排气门均可调;2缸正处于排气行程，排气门不可调，进气门可调;4缸正处于做功行程，曲拐已距“排气门开”的位置很近，故排气门不可调，但曲拐距“进气门开”和“进气门关”的位置都很远，进气门可调，因此在表3-1中2、4缸的下面写一个“进”字，表示进气门间隙可调。

表3-1 六缸发动机可调气门排列表

综合上述分析，1缸在压缩上止点时，按照发动机1—5—3—6—2—4的工作顺序，其可调气门正好是双(1缸)、排(5、3缸)、不(6缸)、进(2、4缸)6个气门。同理可分析，当将曲轴从1缸压缩上止点位置转过一圈使6缸处于压缩上止点时，剩余的6个气门可调，从6缸起，按照发动机的工作顺序，可调气门也正好是双(6缸)、排(3、5缸)、不(1缸)、进(4、2缸)6个气门。

上述确定发动机可调气门的方法称为双排不进法。其特点是简单快捷，便于记忆。其他形式的发动机也可按双排不进法去调整气门间隙，但对于一些V型发动机不适用。

调整气门间隙时，一手用螺丝刀固定住气门调整螺钉，另一只手用梅花扳手拧紧螺母，将塞尺插入气门间隙处，然后转动调整螺钉，使摇臂端头将塞尺轻轻压住，用轻微力量抽动塞尺，以略感发涩为宜，然后将调整螺钉保持不动，拧紧锁紧螺母，最后再复查一次气门间隙，以防在拧紧锁紧螺母时，间隙发生变化。

2.逐缸调整法

逐缸调整法即检查调整好第一缸的气门后，再检查调整下一个缸的气门。

第一步:把第一缸活塞转到压缩上止点。

第二步:检查调整第一缸的所有气门。

第三步:转动曲轴某一个角度，使下一个缸活塞到达压缩上止点。如四缸发动机，做功顺序为1—2—4—3，那么在检查了1缸以后，转动曲轴180°，就可以调整2缸，再转动180°，调4缸，最后再转180°，调整3缸。