第三节 配气机构的检查维修实例
一、配气机构易损坏部件的检修
1.正时齿形带的更换
现代轿车发动机广泛采用齿形带传动,取代链条传动,其优点是质量轻、柔韧、不可延伸、无金属接触、噪声小、干运转、无需润滑。奥迪发动机正时驱动装置如图1-23所示。正时齿形带使用寿命一般可达80000km,应视齿形带磨损情况及时更换新品。否则,会导致发动机损坏。安装不正确会使发动机启动困难,功率不足。
图1-23 奥迪轿车发动机正时驱动装置
(1)奥迪发动机正时齿带的安装
①将活塞置于上止点,在曲轴链轮和中间链轮上安装正时带。
②用一个螺栓固定V形带的曲轴带轮(注意安装位置)。
③凸轮轴链轮上的标记必须与气缸盖的罩盖平面对齐,如图1-24所示。
图1-24 凸轮轴链轮标记与气缸盖罩盖平面对齐
④V形带轮上的标记与中间轮上标记必须对齐(1缸活塞在上止点),如图1-25所示。将正时带安装到凸轮轴链轮上。
图1-25 V形带轮上的标记与中间链轮上的标记对齐
⑤如图1-26所示,按箭头所示方向转动张紧轮,调整正时带的紧度。用拇指和食指捏住正时带能扭转90°,则其张紧度合适。
图1-26 调整正时皮带张紧度
⑥转动曲轴两圈,检查上述两处标记是否对齐。
(2)别克轿车发动机正时传动带的安装
别克轿车V6发动机正时皮带传动装置如图1-27所示。
1-发电机;2-传动带;3-动力转向泵;4-皮带张紧轮;5-曲轴皮带轮;6-空调压缩机;7-水泵
图1-27 别克V6发动机正时皮带传动装置
①发动机停止运转,在发动机和动力转向泵之间测量皮带张力。
②启动发动机,使发动机运转15s,将发动机熄火,用套筒扳手顺时针方向转动张紧轮螺栓。取下扳手,记下张紧力读数。
③用套筒扳手反时针方向转动张紧轮螺栓。托起皮带轮,以消除张力,将它套在皮带上,记下张紧力读数。计算以上三次读数的平均值,如果张力平均值不在222~311N范围内,则应更换张紧轮。
④拆下传动皮带和张紧轮,如图1-28所示。张紧轮可移动部分上的指示标记必须在固定部分的槽口极限范围内。如读数超过极限,则表示皮带或张紧轮出了故障。
1-张紧轮;2-皮带标记;3-标准皮带标记;4-更换皮带标记;5-指示标记
图1-28 更换张紧轮
⑤安装张紧轮如图1-29所示,安装时,按与拆卸相反的顺序进行,张紧轮螺栓拧紧力矩为51N·m。
图1-29 张紧轮的安装
(3)北京现代索纳塔轿车2.0L/2.4L发动机正时齿带的安装
①转动曲轴对准正时标记,使第一缸活塞位于压缩上止点位置。北京现代索纳塔轿车2.0L/2.4L发动机正时标记如图1-30所示。旋转正时齿轮使定位销朝上,然后对准摇臂轴正时标记和两个正时齿轮上的正时标记。
图1-30 北京现代索纳塔轿车2.0L/2.4L发动机正时标记
②对准曲轴正时齿轮正时标记,对准机油泵正时齿轮正时标记,如图1-31所示。
图1-31 对准曲轴正时齿轮正时标记
③在张紧轮和曲轴齿轮上安装正时齿带并用左手抓紧张紧轮上的正时带,用右手拉正时带安装在机油泵正时齿轮上,将正时齿带安装在惰轮上和进气正时齿轮上。
④转动进、排气凸轮轴上齿轮对准正时标记,在张紧轮上拔出自动张紧器固定销。
⑤转动曲轴检查正时标记是否正确,如图1-32所示。
1-排气凸轮轴正时齿轮;2-定位销;3-进气凸轮轴正时齿轮;4-正时标记;5-机油泵正时齿轮;6-曲轴正时齿轮
图1-32 检查2.0L/2.4L发动机正时标记
(4)标致XU型发动机正时传动带的安装
标致XU型发动机配气机构驱动皮带的安装,如图1-33所示。用一根直径10mm的金属棒将凸轮轴正时齿轮固定住,使正时标记朝上;曲轴正时齿轮键槽朝上,正时齿轮上标记在右下方,将皮带线条标记与正时齿轮的标记对齐,保证皮带挂在正确的位置。安装完毕后,拧紧皮带轮的两个螺母,将曲轴转动圈,直到标记对齐。
图1-33 标致XU型发动机正时带的安装
(5)CA488发动机正时传动带的安装
①转动凸轮轴,使凸轮轴带轮辐板上的箭头与凸轮轴盖的接合线在一条线上,带轮小孔2必须在气缸盖中心线上,在凸轮轴上方,如图1-34所示。
1-正时齿带罩;2-正时孔和堵盖
图1-34 凸轮轴正时
②检查分火头所指的位置,分火头应垂直指向气缸体。
③检查飞轮上正时刻线的位置,正时刻线应和盖板上0刻线在一条直线上,如图1-35所示。
图1-35 飞轮上正时刻线
④CA488发动机正确的正时系统如图1-36所示。
1-凸轮轴正时轮上的小孔;2-垂直中心线
图1-36 CA488发动机正时标记
(6)凯越1.8L发动机正时带的安装
①顺时针转动曲轴,直到曲轴齿轮上的正时标记与后正时罩上的缺口对齐,如图1-37所示。
图1-37 曲轴链轮正时标记对准
②将凸轮轴齿轮上的正时标记对准凸轮轴罩上的缺口,如图1-38所示,安装正时齿带。
图1-38 凸轮轴链轮正时标记对准
(7)夏利发动机正时齿带的安装
夏利轿车发动机采用齿形带传动,具有良好的减振性,又不需要润滑,齿形带张紧力小,轴承负荷小,使用寿命长,使用中一般不用调整。应及时检查齿形带,如果正时齿形带齿有明显磨损,应更换正时齿形带。
夏利齿形带和正时齿轮规格数据:
正时齿形带型号 91ZA19
内周长 867mm
齿数 91
节距 9.53mm
曲轴正时齿轮齿数 20
凸轮轴正时齿轮齿数 40
正时齿形带的安装:
①对准正时标记,如图1-39所示。保证标记与指示标记连成一直线。
图1-39 安装正时齿形带的标记
②暂时装上正时齿形带张紧器。
③装上正时齿形带。禁止用金属物撬动,防止损伤齿形带。
④按发动机工作时运转方向转动曲轴两圈,直至活塞处于上止点为止。确保正时齿形带仍处于正确位置。
⑤齿形带张紧器固定螺栓拧紧力矩为18.6~30N·m。
2.气门油封的更换
气门油封损坏,会造成发动机烧机油。不拆气缸盖更换气门油封,能节约维修工时和气缸垫,是维修新工艺,其操作步骤与要求如下:
①拆下齿形皮带。
②拆下火花塞,用压缩空气或旋具顶住气门,防止取出气门锁片时,气门落入气缸内。
③拆下凸轮轴和挺杆,挺杆要对号入座,摩擦面向上放置。
④将拆装气门弹簧专用工具安装在气缸盖上,如图1-40所示。压缩弹簧,取出气门锁片,拆下气门弹簧。
图1-40 安装气门弹簧拆装工具
⑤用专用工具取出气门油封,在气门杆上涂适当机油,把气门油封推入导管上,如图1-41所示。
图1-41 安装气门油封
⑥按拆卸的相反顺序安装因更换气门油封拆下来的其他部件。
3.气门脚间隙的检查与调整
气门脚间隙,会因配气机构零件磨损而发生变化。间隙过大,会使气门升程高度减小,引起充气不足,排气不畅,而且会带来不正常的异响声。间隙调整过小,会使气门工作时关闭不严,造成漏气,易使气门与气门座的工作面烧蚀,使发动机启动困难,动力不足。因此,要认真细致地按规定调整气门脚间隙,以保证发动机的正常工作。
气门脚间隙的检查与调整是在气门完全关闭,气门挺杆落至最低位置时进行。为了达到上述要求,通常在气缸压缩行程终了,同时调整进、排气门。具体的调整方法有两种:
(1)逐缸调整法。如四缸发动机,先找到一缸压缩行程终了,调整一缸的进、排气门,然后摇转曲轴180°,按点火顺序调整下一缸的气门,依次类推,逐缸调整完毕。
(2)两次调整法。根据发动机的工作循环、点火顺序、曲轴配气相位角和气门实际开闭角度的推算,在一缸或四缸压缩终了时,除调整本缸气门外,还可调整其他缸的气门。这样,一台四缸发动机的气门,只需摇两次曲轴,就可全部调整完,比逐缸调整法简便省事,提高工作效率。
早期的桑塔纳发动机采用机械式桶形挺杆,气门脚间隙调整方法:
(1)当第一缸活塞处于压缩行程上止点时,可调整一缸进、排气门,二缸进气门,三缸排气门。
(2)转动曲轴,当四缸活塞处于压缩行程上止点时,可调整四缸进、排气门,二缸排气门,三缸进气门。两次调整完毕。
(3)调整时,用专用工具将挺杆压下,并用尖嘴钳取出挺杆垫片。调整垫片安装位置如图1-42所示。
1-凸轮轴;2-调整垫片;3-气门挺杆;4-垫片厚度;5-气门脚间隙
图1-42 安装调整垫片
(4)用千分尺测量挺杆垫片厚度,并按间隙要求从垫片盒中选取适当厚度的垫片,再将垫片装入挺杆中。注意标记面朝向挺杆。
桑塔纳发动机气门间隙:
冷机进气门为(0.20±0.05)mm,排气门为(0.40±0.05)mm;热机进气门为(0.25±0.05)mm,排气门为(0.45±0.05)mm。测量气门脚间隙部位如图1-43所示。
图1-43 测量气门脚间隙部位
要求用塞尺测量凸轮底部和气门挺杆之间的间隙,转动发动机,当挺杆与凸轮底部相对应,测量气门脚间隙。记下间隙数值,从记下的每个数值中扣除规定的气门脚间隙值,差额便是要将间隙调整到规定值所需的垫片厚度。
部分发动机气门脚间隙值见表1-10。
表1-10 部分发动机气门脚间隙(mm)
二、配气机构常见故障的检查与排除
1.检查判断气门脚响声
(1)故障现象:发动机怠速运转时,发出有节奏的“嗒、嗒、嗒”声音,响声清脆有节奏,断火试验,响声无变化。
(2)检查判断方法:
①改变发动机转速时,响声大小无变化,但响声频率与转速成正比。
②断火试验时,响声无变化。
③拆下气门室盖,在发动机怠速运转时,在气门脚间隙处插入厚薄规,逐个气门进行试验。当插入到某个气门脚间隙中时,响声消失或减弱,即为该气门脚间隙过大。
【故障实例】 车型:依维柯汽车
(1)故障现象:发动机启动困难,动力不足。
(2)检查方法:
①检查燃油系统工作正常。
②进排气系统工作正常。
③检查气门脚间隙过小。
(3)排除方法:调整气门脚间隙,冷发动机进、排气门脚间隙均为0.50mm。故障排除,发动机工作正常。
2.排除发动机动力不足,燃油超标故障
【故障实例】 车型:奥迪100
(1)故障现象:汽车最高时速小于80km/h。
(2)检查方法:检查气缸压缩压力,4个气缸压力均低于标准值,拆下气缸盖,测量气门杆端部与气缸盖上平面距离:进气门为33.8mm;排气门为34.1mm。
(3)故障原因:该车气门座超过最大修理尺寸,造成气门关闭不严。
(4)排除方法:更换气门座圈后试车,发动机工作正常,故障排除。
3.排除机油过脏,机油调压阀堵塞故障
【故障实例】 车型:桑塔纳2000
(1)故障现象:进气歧管“回火”,排气管“放炮”。
(2)故障诊断:
①检查点火系工作正常。
②检查燃油系工作正常。
③检查气缸压力低。拆下气缸盖,发现气门关闭不严。
(3)故障原因:机油过脏,机油泵调压阀堵塞,致使机油压力过高(700kPa),造成液压气门挺杆过量伸长,导致气门关闭不严。
(4)排除方法:清洗机油泵,调整机油压力,更换发动机机油后试车,故障排除。
4.排除发动机排蓝烟故障
【故障实例】 车型:三菱越野车
检查排除方法:
(1)拆下火花塞,发现火花塞电极被机油沾湿。
(2)拆下气缸盖,检查发现气门油封损坏了。
(3)检查发现活塞环磨损严重。
(4)更换气门油封和活塞环后,装复试车,故障排除。
5.排除气门关闭不严故障
【故障实例】 车型:福特2.0L
(1)故障现象:发动机启动困难,怠速不稳。
(2)故障诊断:
①检查点火系工作正常。
②检查燃油和进气系统正常。
③检查有关传感器工作良好。
④检查各缸压力不一致,拆下气缸盖,发现气门积炭严重,气门关闭不严。
(3)排除方法:清除气门积炭,研磨气门,故障排除。
【故障实例】 车型:雪铁龙轿车
(1)故障现象:发动机怠速不稳,加速不良。
(2)故障诊断:
①检查点火系工作正常。
②检查气缸压缩压力不足。
③拆下气缸盖,发现气门积炭过多,气门密封不良。
(3)排除方法:清除气门积炭,研磨气门,故障排除。
6.排除发动机抖动,加速不良故障
【故障实例】 车型:富康
(1)故障现象:发动机怠速转速在760~880r/min之间波动,发动机间歇性抖动,怠速开空调,压缩机要经过10多次吸合才能工作,吸合过程中,发动机剧烈抖动,且易熄火,加速不良,行驶中发动机动力不足。
(2)故障原因:使用劣质汽油,造成气门积炭,引起气门密封不良,降低了气缸压缩压力。
(3)检查排除方法:
①检查点火系统工作正常。
②检查燃油系统工作正常。
③检查各气缸压缩压力均低于1100kPa。
④检查气门,发现每个气门约有2mm厚的积炭,气门与气门座工作面有烧蚀斑点,研磨气门后,故障消除,发动机工作正常。
7.排除车辆行驶中发动机突然熄火不能启动故障
【故障实例】 车型:奥迪100
(1)检查排除方法:
①检查发现正时齿形带跳齿。
②更换正时齿带后试车,故障排除,发动机工作正常。
(2)故障原因:发动机正时皮带没有及时更换,一般80000km前应更换正时皮带,该车正时皮带齿已折断并挤入正时皮带与正时齿轮之间,迫使正时皮带跳齿。
8.排除发动机怠速抖动故障
【故障实例】 车型:捷达GiF
(1)故障现象:发动机怠速抖动,功率不足,排出尾气超标。
(2)检查方法:用V.A.G1551查询故障码为霍尔传感器G40断路/对正极短路。测量霍尔传感器线路正常,更换霍尔传感器仍出现以上故障码。
(3)排除方法:拆下发动机正时带罩,发现正时带标记与正确位置错位3个齿。经正确安装后试车,G40故障码不再出现,发动机工作正常,怠速时尾气达标。
9.排除气门密封不良,导致发动机加速无力故障
【故障实例】 车型:桑塔纳2000
(1)故障现象:发动机怠速运转时抖动,加速不良。
(2)检查排除方法:
①用V.A.G1552检测仪查询无故障码。
②检查火花塞和高压线工作正常。
③测量气缸压缩压力,发现第三缸气缸压力过低。
④拆下气缸盖,发现第三缸气门与座密封不良。检修气门关闭不严的故障后,装复试车,发动机工作正常。
10.排除气门弹簧折断导致发动机动力不足故障
【故障实例】 车型:桑塔纳2000
(1)故障现象:发动机动力不足,有异响声。
(2)检查排除方法:
①检查判断第三缸不工作。测量该缸气缸压力很低。
②拆下气缸盖,发现第三缸气门弹簧折断。
③更换气门弹簧后,装复试车,故障排除。
11.排除配气机构异响故障
【故障实例】 车型:皇冠
(1)故障现象:发动机怠速运转时,气门机构有异响声。
(2)检查排除方法:
①拆下气门室,检查气门间隙值在正常范围内。
②拆下气门摇臂,发现与气门顶杆接触的气门脚平面凹凸不平,导致气门发出异响声。
③将气门摇臂凹凸面磨平后,装复试车,故障排除,气门异响声消失。
12.排除发动机烧机油故障
【故障实例】 车型:奔驰230
(1)故障现象:发动机运转时,排气管冒蓝烟。
(2)检查排除方法:
①测量气缸压缩压力,各缸压力基本一致,均在允许值范围内。
②拆下气门室罩,转动曲轴,使第一缸活塞处于上止点。
③用专用工具拆下一缸气门弹簧,用钳子拔出旧的气门油封。将新的气门油封顺导管安装到位。
④用专用工具装好气门弹簧。用同一方法,更换其他缸的气门油封。更换气门油封后试车,故障排除。
13.排除发动机怠速抖动故障
【故障实例】 车型:奔驰560SEL V8
(1)故障现象:发动机怠速运转时抖动严重,转速在1500r/min后趋于平稳。
(2)检查排除方法:
①检查点火系统,点火提前角准确;高压线、火花塞工作正常。
②检查燃油供给系统和喷油器工作正常。
③测量气缸压缩压力,发现1~4缸为11.5×105Pa,5~8缸为13×105Pa左右。表明左侧和右侧的气缸压力明显不同。检查发现1~4缸凸轮轴传动齿轮安装错一个齿。
④改正1~4缸凸轮轴安装错误,正确安装凸轮轴传动齿轮后试车,故障排除,发动机怠速运转正常。