配气机构故障诊断

3．11　配气机构故障诊断

3．11．1　气门脚响

1．故障现象

（1）发动机怠速时，发出清脆有节奏的“嗒、嗒”响声。

（2）响声随转速升高而增大。

（3）单缸断火，响声不发生改变。

2．故障原因

机件磨损或调整不当，使气门间隙过大，导致气门杆端与调整螺钉头部撞击。

3．故障诊断

在气门室一侧察听比较清晰。为判断究竟是哪个气门脚响，可拆下气门室罩，在怠速时用手提起挺柱或用适当厚度的塞尺插入可疑的气门杆与调整螺钉之间，若响声消失，即为气门间隙过大；若插入塞尺后，气门没有间隙，响声减轻但没有消失，用螺丝刀撬气门杆，响声消失，说明气门杆与气门导管磨损过甚。可结合汽车维修时调整气门间隙或大修时更换凸轮轴或气门导管。

3．11．2　凸轮轴响

1．故障现象

（1）发动机缸盖处发出有节奏而较钝的“嗒、嗒”响声。（2）中速明显，高速消失。

（3）单缸断火，响声依旧。

2．故障原因

（1）凸轮轴与轴承磨损过甚。

（2）凸轮轴弯曲变形。

（3）凸轮轴轴向间隙过大。

3．故障诊断

发动机异响具有上述特征时，可拆检配气机构，更换故障部件。

3．11．3　液力挺柱故障

1．故障现象

（1）发动机运转时，发出有节奏的“嗒、嗒”响声。

（2）怠速时明显，中速以上减弱或消失。

2．故障原因

（1）发动机机油液面过高或过低，使进入液力挺柱中的机油有气泡，由于气体的可压缩性而产生噪声。

（2）机油压力过低。

（3）机油泵、集滤器损坏或破裂，使空气被吸到机油中去。

（4）液力挺柱失效。

（5）机油质量差。

3．故障诊断

（1）检查机油液面，视情添加或放掉机油，使油量适中。

（2）检查机油压力是否正常。

（3）检查液力挺柱是否失效，方法如下：

①起动发动机，使之运转到散热器风扇运转。

②将发动机转速提高到约2500r／min，并运转2min，若液力挺柱还有响声，应拆解检查。

③拆下气门室盖。

④旋转曲轴，直到待查的挺柱凸轮向上。

⑤用楔形木棒或塑料棒向下压下挺柱，气门开启前，如果自由行程超过0．1mm，则应更换液力挺柱。换上新挺柱后30min内不得起动发动机。

3．11．4　气门漏气

气门漏气是指气门与气门座之间密封不良，气体渗漏，导致气缸压力下降。

1．故障现象

发生此种故障时，会出现发动机起动困难、进气管回火、排气管放炮、冒烟燃油消耗增加及出现异响等故障。

2．故障原因

（1）气门与气门座工作面磨损过甚、烧蚀、积炭等造成密封不良。

（2）气门与气门导管磨损过甚，气门杆变形，导致气门关闭不严。

（3）气门杆在气门导管内发涩或发卡，导致气门上下运动困难。

（4）气门弹簧失去弹性或折断。

3．故障诊断

在排除点火系及燃油供给系故障后，可测量气缸压力或进气管真空度，此方法能够比较准确地判断该故障。故障确定后，拆卸气缸盖，对气门组零件进行检修。

提示：气门间隙的检查与调整应在规定的发动机冷态下、气门完全关闭时进行。

小　结

1．配气机构的作用是按照发动机的点火顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜空气及时进入气缸，废气及时排出气缸。

2．充气效率是指每个工作循环实际进入气缸内的新鲜充气量与在进气状况下完全充满气缸工作容积的新鲜充气量的质量之比。

3．配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，气门组包括气门、气门导管、气门座和气门弹簧等主要零件。气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等。

4．配气机构按凸轮轴的位置形式可分为下置式、中置式和顶置式三种。目前应用较多的是凸轮轴顶置式配气机构。

5．配气机构按凸轮轴的传动方式可分为齿轮传动式、链条传动式和同步带传动式。轿车发动机普遍采用同步带传动。

6．配气机构按每个气缸气门数可分为二气门式、四气门式、五气门式等。其中四气门配气机构应用较多。

7．在采用普通挺柱的配气机构中，通常留有气门间隙。气门间隙过小，气门关闭不严，容易漏气；气门间隙过大，工作中会产生噪声，而且影响气门升程，使充气效率降低。

8．气门间隙应在发动机处于冷机进排气门完全关闭时调整。其调整方法有二次调整法和逐缸调整法。

9．液力挺柱的作用是保证配气机构无间隙驱动。

10．气门的开闭时刻与升程规律取决于凸轮的轮廓。气门的开启是通过气门传动组的驱动来完成的，而气门的关闭则是由气门弹簧来完成的。

11．配气相位是指用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续的时间；配气相位图是指用环形图表示曲拐相对于上、下止点所转过角度，包括进气提前角、进气迟后角、排气提前角、排气迟后角。

12．可变配气相位能够根据发动机的运行状况而改变气门升程和气门开闭的时间，使发动机在所有工作转速下都能获得较佳的配气相位和气门升程，提高发动机的动力性和经济性。

13．为保证气门与气门座配合严密，应对气门与气门座的密封性进行检查。检查方法有盛油法、画线法、涂油法和气压法等。

14．工作中，为防止凸轮轴产生过大的窜动，应对凸轮轴进行轴向定位。

15．发动机曲轴与凸轮轴安装时，应注意对准正时记号，否则配气相位不准。

16．配气机构的常见故障主要是异响，主要表现为气门脚响和凸轮轴响等。

练习与思考题

1．配气机构的作用是什么？

2．配气机构凸轮轴的驱动形式有哪几种？

3．什么是充气效率？如何提高充气效率？

4．什么是配气相位？

5．为什么进、排气门要提前开启、迟后关闭？

6．配气相位失准的原因是什么？

7．什么是气门间隙？气门间隙过大、过小有何危害？

8．什么是气门间隙的两次调整法？举例说明如何进行调整？

9．如何消除气门的共振？

10．如何进行凸轮轴轴向定位？

11．简述凸轮轴的常见耗损和检修方法。

12．气门与气门座圈不密封会造成什么后果？如何检验气门与座圈的密封性能？

13．为什么装有液力挺柱的发动机不需要预留气门间隙？