导管与气门座
气门的构造
气门的构造
气门是发动机中的一个关键部件，它的作用是控制进出气的开闭，从而完成汽油发动机的吸、压、燃和排气这四个过程。
气门的构造一般包括气门头、气门杆、气门座、气门弹簧、气门导管和气门垫片等部件。
下面我们来看一下每个部件的具体作用和特点。
1. 气门头：气门头一般呈圆柱形，用于控制气门开闭。
气门头是进行气门磨合加工的重要部件之一，其表面质量和精度决定了气门的密封性和寿命。
2. 气门杆：气门杆作为气门的运动部件，连接气门头和活塞。
在发动机运转时，气门杆向上、向下往复运动，带动气门进行开合。
3. 气门座：气门座是安装气门的位置，并通过气门弹簧固定气门。
气门座一般采用钢制散热器加工而成，其密封性和耐磨性直接影响气门的寿命和性能。
4. 气门弹簧：气门弹簧通过压缩和释放的过程，控制气门关闭时的紧密度。
气门弹簧弹性好、寿命长、耐高温性好是其重要特点。
5. 气门导管：气门导管将气门引入汽缸头，主要作用是引导进出气流动，控制气门的开启和关闭。
气门导管需要有足够宽和平滑的梯度设计，以提高气门流量和降低能量损失。
6. 气门垫片：气门垫片位于气门头和气门杆底端之间，用于减少气门头与气门座之间的磨损。
气门垫片需要具有高强度、耐高温、耐磨损的特点。
总之，气门的构造非常精密复杂，每个部件的细节都影响着气门的性能和耐久性。
汽车制造商需要提高制造工艺、优化材料和设计，从而生产出更优质的气门，以提高发动机的效率和可靠性。
扫盲篇：摩托车导管有几个你叫得上名字的
扫盲篇：摩托车导管有几个你叫得上名字的1（一）对外封闭的管子1、燃油管：燃油管是万万不能脱落的，燃油管连接与燃油开关与化油器之间，因其安全要求，应使用最好的耐油橡胶材料来制作。
有的车辆燃油管质量不好，燃油管在使用中出现裂缝，汽油慢慢渗漏出来，使得摩托车比较耗油。
这种慢性漏油的现象很隐蔽，有时看不见摩托车在滴油，只是油管或接头始终是潮湿的，汽油就在慢慢渗漏中挥发浪费。
在修理摩托车时要注意的是：先关闭燃油开关再拔出油管，免得临时手忙脚乱让汽油洒了一地。
由于近代一些加油站的不规范，有时加的燃油中含有点杂质或水份；当燃油开关上那点铜纱已经挡不住杂质水份时，在燃油管上串接一只燃油过滤器就是备份的安全措施。
这种燃油过滤器约有半只鸡蛋大小，在海福巷摩配城一￥一只，自己动动手就能搞掂。
对于新人要注意的是，燃油管道加了这东西后，燃油流下的最大速度受到限制，在摩托车隔夜启动时，为将燃油放满化油器，要多踩上几脚。
22、二冲发动机的机油管：在使用机油泵的二冲发动机上还有一根机油管，例如早年的ＣＹ８０弯梁车和木兰踏板车，它们的作用是将机油泵里输出的润滑油输送到发动机里去。
这类机油管形态各有不同，对于一般的用车人来说，应常注意它的外表是不是干净，有没有对外滴油，有没有堵塞。
如果观察到清洁过的机油管很快就不干净了，则要检查它们是不是有漏油现象。
对于润滑油的使用，最好是同一品牌，甚至是同一批的润滑油。
由于电荷凝结效应，当不同润滑油相互掺和使用时，有时会出现凝胶现象。
这种结胶有时象黄油，有时象凉粉，多呈小团块出现，当堵塞润滑油通道时，会给发动机造成缺少润滑油的故障。
（在早年骑ＹＨ５０弯梁车的经历中，常使用了不同品牌的润滑油，结果有次润滑油的结胶在机油泵内堵塞，一只很好的节油气缸因缺少润滑油而报废了。
对于简易四冲发动机，也应警惕这类问题，换油应彻底。
33、负压管：负压管让很多人感到困惑，因为初步接触摩托车的新人常为化油器上那两根相似的橡胶油管所迷惑不解，其实其中的一根不是燃油管，而是连接燃油箱下面那只负压燃油开关的导气管。
18春西南大学《汽车维修工程》在线作业
单项选择题1、在拆装发动机和汽车的过程中，以下做法哪个是正确的？A. 对于多螺栓的紧固件，在拆卸过程中应按从中央到四周的顺序B. 应在40度以上拆散发动机C. 在拆卸各种液体管道时，各种管接头直接裸露于大气D. 应趁热放油单项选择题2、对于气孔，夹渣，未焊透等体积型缺陷最有效的探伤方法是A. 超声波探伤法B. 涡流探伤法C. 射线探伤法D. 磁粉探伤法单项选择题3、对于以下哪种零件不必要进行平衡检验？A. 曲轴B. 飞轮C. 离合器压盘D. 活塞连杆单项选择题4、以下哪个配合不属于过盈配合？A. 轴与滚动轴承B. 正时齿轮与曲轴C. 气门导管与气门座D. 飞轮与齿圈单项选择题5、喷涂的修复方法不是主要用于修复以下哪个零件？A. 曲轴B. 凸轮轴轴颈C. 活塞D. 传动轴单项选择题6、汽车维护可以分为三级，以下哪种维护不属于其中？A. 日常维护B. 一级维护C. 二级维护D. 强制维护单项选择题7、下列配合副中那个配合副不是一定不能调换的？A. 气门挺杆与导孔B. 轴瓦和轴承C. 气门导管和气门座D. 活塞与气缸单项选择题8、以下哪种方法不是常用清洗油污的方法？A. 碱水清洗B. 有机溶液清洗C. 合成洗涤剂清洗D. 酸溶液清洗单项选择题9、零件形位误差的检验对象中不包含以下哪个？A. 位置度B. 平面度C. 圆柱度D. 圆跳动单项选择题10、可以作为汽油机供给系的诊断参数的是（）。
A. 喷油器喷油压力B. 车轮侧滑量C. 车轮前束值单项选择题11、在检测系统中，把被测量的某种信息拾取出来，并将其转换成有对应关系的电信号，便于测量的装置是（）。
A. 传感器B. 记录与显示装置C. 数据处理装置单项选择题12、用气缸压力表检测气缸压缩压力时，节气门和阻风门置于（）位置。
A. 全闭B. 半开C. 全开单项选择题13、用气缸压力表检测气缸压缩压力时，测得压力如高于原设计规定，可能的原因是（）。
A. 燃烧室内积碳过多B. 气缸磨损过大C. 气门关闭不严单项选择题14、传动系滑行距离不可能利用（）来进行检测。
小型通用汽油机主要结构
小型通用汽油机主要结构
小型通用汽油机的构成
五、润滑系统
内燃机的润滑分为压力润滑和飞溅润滑或 两者兼有的方式。
压力润滑即是采用机油泵将油底壳的机油 压上发动机较高的部位如对顶置凸轮轴， 或对曲轴连杆运动付进行润滑。这种润滑 方式润滑效果好，且可靠。但由于增加了 机油泵和须有专门的润滑油道，加工费用 增加，故成本较高，一般在单缸机上很少 采用，只有在双缸机上应用它。
连杆长度
连杆大头至连杆小头的距离被成为连杆长 度。一般连杆的长度越长，活塞的换向冲 击就越大，且发动机的高度将增加，对发 动机的轻量化不利。
曲轴
将活塞在作功行程的向下运动转换为旋转 运动，并利用飞轮存储的能量使在进气、 压缩、排气行程时带动活塞运动。我们常
说的发动机转速就是指曲轴在1分钟内旋转 的次数，也就是说，发动机的动力是通过 曲轴转动得到的。曲轴是主运动机构中的 最大部件。曲轴一般用球墨铸铁或锻钢制 造。
三、燃油系统
燃油系统主要包含化油器、油箱、油开关 和滤网等零部件。
化油器
化油器的作用是将空气与雾化后的汽油充 分混合后，形成可燃混合气，提供给发动 机，并对可燃混合气的供给量及其浓度进 行有效的控制，使发动机在各种工况下都 能连续、稳定运转。
简单化油器的结构
1 浮子机构： 浮子由薄铜皮制成并为空心的，其上有针
6.配气系统：四冲程汽油机由进、排气门， 摇臂，推杆，挺杆及凸轮轴等组成。 二冲 程汽油机没有进、排气门，而是在汽缸体 上开有进气口、出气口和换气口，利用活 塞上下运动来开启或关闭各气孔。
改善热传导的气门座和气门导管
362019 NO.5汽车与新动力,部分也是通过减少由高温所引起的变形而达到的;改善热传导的气门座和气门导管ʌ英ɔ P .B E A U L I E U S .O R A Z E M G.R E I S S I N G E R D .W O O D W A R D摘要:内燃机气门在工作过程中会出现热负荷大幅提升的情况,其中大部分热量通过气门座和气门导管传入气缸盖㊂在这方面新开发的材料和产品改善传热性能,显示出降低气门温度的开发潜力㊂辉门(F -M )公司的试验研究表明,在设计时所采取的降低零件负荷㊁改善燃烧和降低废气排放等多种措施都可应用于未来的驱动装置㊂关键词:热传导;气门座;气门导管1 优化热传导的起因近年来,增压和小型化使发动机的升功率得以大幅提高,并且实施了更为苛刻的废气排放法规以及在更高的废气温度下更接近真实的行驶试验循环,其均对处于废气流中的零件产生了影响㊂气门座圈和气门导管将气门承受的大部分热负荷传入气缸盖和冷却液之中㊂虽然在混合气冷却不良的情况下通过冷却的集成式排气歧管保护废气涡轮增压器免受过高温度的影响,但是由此使持续承受燃烧室废气冲刷的零部件的温度得以明显提高㊂表1列出了不同气门座圈和导管材料的导热率㊂表1 各种不同气门座圈和导管材料的导热率项目参数材料合金3P e r f o r M e tM S 90F M -3010F M -S 10D F M -S 30CF M -S 90A F M -P M F 11黄铜474H TF M -G 15S 成分铍-青铜(C u B e )金属硅化物增强青铜M o l d S t a r90渗铜工具钢H T C -R üc k e n -L a g e **ΔQA d v a n t a ge ΔQA d v a n t a ge P l u s 粉末冶金钢C u Z n 37M n 3A 12P b S i 高导热黄铜C u Z n 14M n 8A l 5S i 2F e 1高导热粉末冶金钢制造商M a t e r i o nM a t e r i o nM o l d s t a r F -M F -M F -M F -M F -M D i v e r s e D i e h l F -M 用途进气门座圈气门导管进排气门座圈气门导管进排气门座圈进排气门座圈进排气门座圈进排气门座圈进排气门座圈气门导管气门导管气门导管气门导管导热率(约20ħ时)/(W ㊃(m ㊃K )-1)2301509033625310731634355导热率(约300ħ时)/(W ㊃(m ㊃K )-1)270200-4058约64~68*-26-约6552*根据类似材料300ħ时导热率的估算值;**用于背部涂层的高导热系数(H T C )材料成分通常,通过良好的热流组织和更高的导热率就能达到较低的零件温度,此外降低气门座圈和气门导管的温度具有以下优点:(1)减少局部磨损,特别是在集中的受热部位,即所谓的热点,例如火花塞周围鼻梁和排气门座鼻梁的磨损部分也是通过减少由高温所引起的变形而达到的;(2)通过针对燃烧室壁面的冷却和减少换气带来的热量降低了爆燃倾向和压缩终了温度[1-2];(3)降低了临界的气门温度,这归因于材料的选择和采取的设计措施[3]㊂钠冷却排气门提高了气门导管和气门杆密封圈的温度,这会使密封材料的热负荷过高,并导致对机油排放起关键作用的部位漏气或漏机油㊂一般而言,气门372019 NO.5汽车与新动力导管温度的提高会加速机油结焦,并增大了发生颗粒磨损和粘连磨损等潜在风险的可能性㊂2 改善热流的潜力上世纪80年代,就已考虑通过对材料开展细孔渗铜工艺处理来提高气门座圈和导管粉末冶金钢材料的导热率(λ)㊂当今渗铜气门座圈主要应用于汽车领域㊂辉门(F -M )公司当前材料的λ值从不渗铜材料的约15W /(m ㊃K )已提升至55W /(m ㊃K )(表1)㊂某些黄铜制成的气门导管的λ值大于100W /(m ㊃K )[4]适用于排气侧,但是其在摩擦方面受到限制[5]㊂目前黄铜类气门导管相对更耐磨,但是其合金的λ值仅为50W /(m ㊃K )[6]㊂在用于赛车运动气门座圈的材料中,某些用于模具制造的专用合金(例如无铍铜合金M S 90(90W /(m ㊃K ))[7]和M a t e r i o n 公司的P e r -f o r M e t 材料(160W /(m ㊃K ))则有最高的导热率㊂考察了通过计算和众多测量结果标定出的从气门中心通过气门座圈直至冷却液的温度变化曲线(图1),可以看出,在气门座与气缸盖之间存在着明显的温度梯度,通常气门座圈材料的导热率比气缸盖材料的导热率(约130~190W /(m ㊃K ))更低㊂图1 从排气门中心直至冷却液的温度变化曲线由此就能推导出下列改善热流技术的可能性:(1)目标导向是尽可能提高气门座圈导热率(导热系数),使其尽可能接近气缸盖导热率,并降低气门座圈与气缸盖上座圈凹坑之间的热阻㊂虽然可进一步优化气门与座圈之间的接触效果,但是因诸多结构因素的影响(结构空间㊁气门座角度)而无法继续发展㊂(2)通过更精细的考察会发现,气门座圈与气缸盖之间的两级精度压配合的实质是粗糙表面之间包含空气隙的接触㊂气门座圈是由合金钢(λ为30W /(m ㊃K ))和不纯的铜(λ约为50~100W /(m ㊃K ))烧结而成的,其中气门座圈的铜晶格与气缸盖上的座圈凹坑并非完全处于金属接触状态之中㊂选择具有良好导热性和延展性因而使空隙填充能力增强的高导热材料,即所谓的热界面材料(T I M )(图2),能使热流通畅㊂早在10年前,F -M 公司就已与英国B r a d f o r d 大学共同合作开始对气门座圈涂层进行试验研究㊂图2 气门座圈(蓝色)与气缸盖座圈凹坑(灰色)之间由T I M (红色为铜)形成表面接触3 技术秘诀在于涂层的结合4年前,F -M 公司在B u r s c h e i d 技术中心进行电镀开发时就已形成了第一种电镀涂层方案,其能以较高的导热性与渗铜和气缸盖座圈凹坑相组合,从而大幅改善导热效果㊂特别是与气门座圈和导管材料的相容性,需要独特的活化作用和工艺控制,从而能涂覆不同的多孔性且铜含量较高的粉末金属合金,并实施多面的涂层(图3),而且其具有较高的粘结力,以致于除了可采用常规的气门座圈和导管的接合工艺之外,甚至通过气缸盖的高压水喷射清除毛刺也不会损坏已切开的涂层表面,而且经边缘棱角和密封棱角加工后依然保留的涂层在发动机运行后仍能保有毫无瑕疵的状态㊂图3 T I M 涂层气门座圈和导管 带有背部H T C涂层和斜面分离线的双重位置涂层4 用铜改善热传导基于粉末冶金(P M )改善导热性的材料创新最38汽车与新动力简单的方法是增加高λ值材料的含量㊂而应用于汽车领域时,使用该成分必须有利于降低成本并采用高温粉末冶金生产工艺,为此需以铜作为材料㊂每种铜合金都可显著降低导热率,但是铜能从铁的有限溶解能力中获益匪浅,因此铜应尽可能保持在纯净状态㊂原则上,有3条途径可提高铜的含量:(1)首先通过未烧结的多孔性坯件渗铜,在毛细管效应下液态铜应被吸入多孔性基体中,由相互连接的细孔形成联结的铜网格,而在最终烧结成的零件中铜网格依然存在,这种工艺仅在细孔含量方面受到限制,其还能使坯件不易于碎裂,且可用于粉末冶金工艺并形成约25%的最大铜含量㊂气门导管的渗铜工艺并不值得开展,主要因为气门导管的尺寸使其难于与铜结对,而且对气门导管的要求意味着应确保其在细孔中的机油含量,因而铜含量的限值必须根据其所具备的含机油能力而定㊂(2)其次可在坯件成形之前掺入铜粉末,但是液相成形会存在一定的负面影响,其会增大烧结期间的变形,因此对于接近最终尺寸的产品可容许的形状偏差限制了其所具有的铜含量㊂(3)第三种可能性是在压制坯件之前就将铜添加入粉末混合料中,这种方法具有一定的技术优势,其能增大铜含量而不会出现掺入铜所引起的变形问题,在这种情况下F e -C u 合金能扩散化合㊂这些技术的组合可使铜含量累加,并获得相应更高的导热性㊂5 多重气门座圈提供了折中效果多年来,气门座圈制造商一直在使用多重组分,其中气门侧的功能部位通过贵重的耐磨合金组成,而座圈背部则通常以成本较低的简单材料为基础㊂此时采用两级方法将粉末填充到型腔中,并被压制成坯件,其他工艺步骤则需要较长时间且同时提高了生产成本,但是背部也能按照上述方法制成铜含量较高的合金,以提高零件的导热性㊂进一步提高多重气门座圈中导热材料的含量,从而使导热能力实现最大化,其中比起水平材料分界线来更倾向于采用轮廓清晰的部分有棱角的材料分界线(图4)㊂在这种情况下,零件分两级压制成形,最后再进行常规的烧结㊂图4 具有棱角轮廓清晰的分离线和背部H T C涂层的气门座圈金相显微照片6 高导热率材料除了专用的材料合金之外,进一步提高铜含量是单层材料提高导热率的有效措施,其被称作ΔQ -A d -v a n t a ge 材料(见表1),而其耐磨性则通过添加合适的合金进行调整,推出了1种导热率λ为65W /(m ㊃K )的材料,而其耐磨性可与渗铜工具钢相比㊂视材料而定,降低气门座圈温度和变形能减少磨损㊂7 理论考察和发动机试验结果F -M 公司在全球有众多的试验台,并采用了量产发动机进行温度测量和磨损试验㊂有限元法(F E M )能预先考察众多的配置方案,在这种情况下可采用温度测量数据反馈充钠排气门的计算情况㊂在整个开发过程中已考虑到下列验证和计算的可能性:(1)零件温度的二维和三维有限元法计算;(2)根据发动机试验对零件(气门㊁气门座圈和气门导管)进行热状态评价;(3)机型和零件磨损试验;(4)发动机磨损耐久运转试验㊂8 有限元法二维有限元法计算能快速地分析所选择的材料和涂层配置的效果㊂温度图(图5)可很好地看出气门杆-气门导管配对与气门座圈-气门阀盘配对似乎是分开的,从气门导管上可看出改善导热性和T I M 后使温度明显降低㊂气缸盖上的三维有限元法计算表明了λ和热传导过程对气门座圈温度(图6)以及所引起的变形的影响㊂392019 NO.5汽车与新动力图5 气门-气门座圈-气门导管-气缸盖系统的二维有限元法温度变化在通过气门座圈T I M 涂层和优化压配合完全可使气缸盖导热系数改善到100W /(m ㊃K )的同时,λ值最大达100W /(m ㊃K )的气门座圈材料能使排气门座圈上出现的最高温度得以显著降低(图7)㊂T I M 的冷却效果几乎可恒定不变地附加到试验数值范围之上,而特别令人感兴趣的是气门座圈上最热与最冷部位之间的绝对温度差可达200K 以上,而λ值在100~200W /(m ㊃K )之间仅有较小的降低温度效果㊂图6 三维有限元法温度计算 有无T I M对气门座圈导热率的效果比较温度的降低伴随着排气门座圈热变形的减小,有限元法计算表明气门座圈直径上的变形减小了7μm ,图7 三维有限元法计算结果 有无T I M 时气门座圈最高温度和温度差与导热率的关系这对密封性和磨损可起到有利的效果㊂9 气门热状态评价目前已对不同发动机和进排气门类型开展了诸多试验研究,通过钢硬度降低查明的零件温度表明了额定功率运行工况点的差异㊂图8示出的升功率为80k W /L 且配置3个排气门座圈的试验发动机所测得的温度是所有测量部位的平均值㊂正如有限元法的计算结果所示,关键部位阀座和阀盘底部凹穴的温度得以明显降低,阀座温度最多降低90K ,阀盘底部凹穴温度则最多降低33K ,气门中间温度最多降低25K ㊂ΔQ -A d v a n t a ge 材料气门的温度未超出热态气门的测量范围,并且可延伸至气门座,其温度甚至要低于140K ㊂图8 不同材料排气门温度的热态测量结果10 发动机磨损试验新型ΔQ -A d v a n t a ge 材料经历了长达100h 的磨损耐久运转试验,并对从该试验发动机得到的不同材料的广泛试验结果数值进行比较(图9),已证实导热性图9 ΔQ-A d v a n t a g e材料排气门座圈磨损量与常规材料的比较良好的气门座圈材料能比肩渗铜工具钢,其单位磨损量明显低于用户要求,完全适用于批量生产㊂11结语和展望采用H T C材料和T I M涂层降低气门温度已通过有限元法预测并在发动机试验中得到了证实,以此展示了丰富多样的技术可能性㊂ΔQ-A d v a n t a g e材料无需T I M涂层和昂贵的多重材料技术即可显示出更为显著的气门温度降低效果㊂新型的ΔQ-A d v a n t a g e-P l u s材料正在试验之中,并可望以其导热率获得进一步提升的潜力㊂粉末冶金钢制成的气门导管的导热性可达到耐热黄铜的水平,而且即使为了进一步减少气门杆密封圈的泄漏而附加了T I M涂层,仍能保持浸渍在材料细孔中的机油在使用周期内可起到润滑作用㊂由此可能降低的温度超过了迄今为止众所周知选择的材料,并且针对未来用途,在减少局部磨损的同时,通过减少加浓和优化点火时刻显著提升了降低C O2排放的潜力㊂在2018年继续进行广泛试验后,自动化T I M工业涂层工艺与渗铜气门座圈背部高导热性涂层将广泛应用于插电式混合动力汽车领域㊂参考文献[1]B A E K H K,L E ESW,H A ND,e t a l.D e v e l o p m e n t o f v a l v e t r a i n s y s-t e mt o i m p r o v e k n o c k c h a r a c t e r i s t i c s f o r g a s o l i n e e n g i n e f u e l e c o n o m y[C].S A EI n t e r n a t i o n a l2014-01-1639.[2]L U V E NC,P U C K A.O p t i m i e r t e s h 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汽车构造(上)第三章
配气相位演示
四、气门间隙
概念：
气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装
配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸 轮）之间留有适当的间隙。 气门 进气门 排气门 间隙 0.25~0.30mm 0.30~0.35mm
气门间隙
作用：给热膨胀留有余地、保证气门密封 不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态 时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.25～ 0.3mm，排气门间隙约为0.3～0.35mm。 间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低 了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进 气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的 撞击增加，磨损加快。 间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使 气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面 严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。
2、进气迟闭角：从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。
目的：利用压差，气流惯性，提高充量 （β=40º — 80º ）。
二、排气定时：包括（排气提前角γ，排气迟闭角δ）
1、排气提前角：排气门在下止点前开始开启，从开始开启 到下止点所对应的曲轴转角（γ=40º — 80º ）。
目的：利用压差进行排气。（作功接近终了时，缸内压力P=3— 4个大气压）
单缸4气门
(1)不同名气门排成两列 (2)同名气门排成同一列
充气效率较高，可适当减 小气门升程，改善配气机 构的动力性，
单缸2气门
一个进气门和一个排气门 大多数采用所有气门沿机体 纵向轴线排成一列的方式。
单缸3气门
单缸5气门
（5）气门座
气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接 受气门传来的热量。
缸盖气门导管座圈的加工及改进
缸盖气门导管座圈的加工及改进作者：王晓俊来源：《工业设计》2016年第06期摘要：L46发动机缸盖的气门座圈和气门导管均为粉末冶金压制烧结而成，具有较高的硬度，是整台发动机的材料中耐冲击、耐磨性最好的材料。
在加工上有一定难度，而在实际应用中，由于切削状况复杂，对刀具以及设备均有很高的要求，所以经常发生多种问题。
本文中对加工所用的刀具以及加工工艺的改进的指导思想，就是解决在汽缸盖加工中经常发生的问题。
关键词：导管座圈加工；同轴度及跳动量；刀具成本汽车发动机缸盖是整台发动机中的重要零部件之一，而缸盖的气门座圈密封面和导管孔加工是缸盖加工的关键工序。
气门座圈的密封性直接影响发动机的做功效率及动力输出。
缸盖的座圈和导管均为粉末冶金压制烧结而成，具有较高的硬度和材料密度，是整台发动机的材料中耐冲击、耐磨性最好的材料。
加工时有一定的难度，对刀具的要求和加工设备的精度、刚性等要求都非常高。
在实际应用中，由于切削状况复杂，在加工过程中发生多种问题。
因此对刀具改进和工艺改进的指导思想，就是为了解决在L46发动机的缸盖加工中发生的问题：（1）座圈密封面对导管孔的跳动量达不到工艺要求；（2）座圈刀片易出现爆口，刀具成本上升；（3）刀具耐用度低；为此，就针对这些问题进行了分析和作了一些改进。
1缸盖座圈及导管加工的工艺简介L46缸盖座圈及导管的加工是采用GROB公司提供的BZ500型CNC加工中心。
刀具是选用了Mapal精密刀具公司的刚性组合刀具。
工艺上分二各工步来完成座圈和导管的精加工。
（1）先用Ø 7.9×Ø 8.002的阶梯先导刀具进行导管孔的预加工；（2）再用Ø 8.01的（PCD）铰刀和（CBN）精密镗铰刀的组合刀具一次成形，加工完成导管孔和座圈孔的加工。
（精密镗铰刀和镗刀一样，采用单刀刃切削。
其基本原理是利用支撑导条来吸收切削产生的阻力和振动。
其独特的结构，超精密的内孔精度，优异的表面粗糙度及高经济效益，已被汽车工业广泛采用。
发动机修理技术标准
发动机修理技术标准（1）发动机体1）气缸体、气缸盖气缸体上平面和气缸盖下平面度应符合技术需求。
气缸体上平面和气缸盖下平面应无明显的凸起、凹陷、划痕、缺损或平面度超过允许使用限度，否则应根据情况进行修理或更换。
气缸体上平面经过加工后、上平面与气缸体曲轴主轴承座孔公共轴线的距离一般不小于原设计尺寸0.40mm。
且平行度亦应符合规定。
曲轴主轴承座孔凸轮轴轴承座孔同轴度应符合标准。
气缸体后端面，对曲轴两端轴承座孔公共轴线的垂直度不得大于0.20mm。
气缸体下平面，气缸盖上平面修磨后表面粗糙度不得超过Ra3.201um气缸盖修磨后，燃烧室容积不得小于原设计最小限值的95%。
火花塞座孔螺纹损伤不大于一扣。
其他螺纹、螺孔不应大于二扣。
气缸套定位孔内壁应清洁，无明显划痕，砂眼与缺陷。
分水管不应腐烂生锈，水套内水垢应清除干净。
气缸体，气缸盖内各润滑油道应清洁，畅通。
气缸体、气缸盖进行水压试验，必须符合技术需求。
2）气缸套气缸磨损后其圆度和圆柱超过使用限度，不能按最大级别修理尺寸修理时，应统一更换缸套。
更换缸套时，同一台发动机应选同一品牌，同一级别，同一组别的气缸套。
气缸套与承孔的配合，干式缸套过盈配合量为0.05mm-0.10mm湿式缸套为0.05mm-0.15mm.安装后的气缸套上端面，一般应高于缸体上平面0.00mm-0.10mm。
缸套密封圈不允许重复使用，安装密封圈时不应有扭曲变形。
3）气缸搪削在气缸内测量气缸的磨损量，圆度与圆柱度达到或超过限值时进行，应进行搪削。
(或更换)搪缸前，应先对需要修理的缸体进行修理或更换。
根据气缸的修理尺寸，选择与气缸相同修理尺寸的活塞。
然后计算气缸的搪削量。
搪削量=活塞裙部最大直径+配合间隙-磨缸余量搪削后各气缸圆度和圆柱度不得大于0.15mm。
气缸直径差不得大于0.025mm，气缸壁的表面粗糙度不得超过Ra1.60um 搪削后的气缸中心线对曲轴主轴承孔轴心线的垂直度，应符合技术需求。
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第六章
配气机构的维修
不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确 定。通常在冷态时，进气门的间隙为0.25-0.30mm， 排气门的间隙为0.3-0.35mm。
第六章
配气机构的维修
间隙过大过小的危害： 间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气， 导致功率下降严重时，将使气门烧坏。 间隙过大，使传动零件之间以及气门和气门 座之间产生撞击，加速磨损;也会使气门升程 减小，气门开启的持续时间减少，进气不充 分，排气不干净。
第六章
配气机构的维修
二、 气门的检修
1．气门的耗损与检验 换新: ①轿车的气门杆的磨损大于 0.05mm ，载货汽车的 气门杆的磨损量大于 0.10mm ，或出现明显的台阶 形磨损。
第六章
配气机构的维修
②气门头圆柱面的厚度小于1.0mm。 ③气门尾端的磨损大于0.5mm。 ④气门杆的直线度误差大于 0.05mm 时，应予更 换或校直，校直后的直线度误差不得大于 0.02mm。
一缸压缩上止点的确定
（ 1 ）分火头判断法：记下第一缸分缸高压线的位 臵，打开分电器盖，转动曲轴，当分火头与第一缸 分缸高压线位臵相对时，表示第一缸在压缩上止点。 （ 2 ）逆推法：转动曲轴，观察与一缸曲轴连杆轴 颈同在一个方位的六（四）缸的排气门打开又逐渐 关闭到进气门开始动作瞬间，六（四）缸在排气上 止点，即第一缸在压缩上止点。
第六章
配气机构的维修
2．配气机构的异响 磨损、变形、紧固件的松动、油液的泄漏。 3．配气相位失准 原因： （1）正时齿轮或正时链轮未按规定的记号装配。 （2）由于正时齿轮或正时链轮与曲轴或凸轮轴相 连接的键槽的加工误差或磨损松动引起的定位偏 差，加大了配气正时的误差。 （3）凸轮磨损
第六章
配气机构的维修
第六章
配气机构的维修
第二节
气门组零件的检修
一、 气门与气门座的配合要求
气门与气门座配合的良好与否是决定配气机构正 常工作的重要环节，直接影响到汽缸的密封性。 配合要求如下： 1、气门与气门座锥面角度应一致 2、气门与气门座的密封带的位臵在中部靠里 3、气门与气门座密封带的宽度应符合原设计规定 1.2~1.5mm 4、气门工作锥面与杆部的同轴度和气门座与导管的 应不大于0.05mm 5、气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。
第六章
配气机构的维修
现代轿车配气机构结构特点
1、 气门顶臵:每缸有2、4或5个气门。 2、上臵凸轮轴（OHC）: 单上臵（SOHC）、双上臵（DOHC）。 3 、广泛采用液压挺柱或气门间隙液压自动调节 器，始终保持零气门间隙，有助于降低气门噪声， 准时关闭和打开气门，也省去维修中调整。 4、正时传动采用链传动或同步齿形带传动。
二、气门间隙的调整 应在气门完全关闭、气门挺柱落于凸轮基圆位臵时 进行。 ①两次调整法：首先找到第一缸活塞压缩终了上止 点时，调整其中的一半气门；然后将曲轴转动一周， 再调整其余半数气门的间隙。 ②逐缸调整法：即将该缸活塞位于压缩行程终了上 止点时，检查调整该缸进、排气门间隙。用这种方 法调整时，摇转曲轴次数多，工作效率低。 ③“双排不进法”：其中的“双”是所指汽缸的进 排气门间隙均可调，“排”是所指汽缸仅排气门间 隙可调，“不”指进排气门的间隙均不可调，“进” 是所指汽缸的进气门间隙可调。
第六章
配气机构的维修
凸轮轴的布臵型式 下臵、中臵和上臵三种。
第六章
配气机构的维修
凸轮轴的传动方式
齿轮传动，链传动和齿形带传动。
第六章
配气机构的维修
气门间隙 气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱） 时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。 如果气门及其传动件之间，冷态时无间隙或间 隙过小，则热态下，气门及其传动件的受热膨 胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩 和作功行程中的漏气，使功率下降，严重时使 发动机甚至不易起动。 为消除上述现象，通常在发动机冷态装配时， 在气门与其传动机构中，留有适当的间隙，以 补偿气门受热后的膨胀量。
第六章
配气机构的维修
第一节 配气机构技术状况的变化与维护
配气机构的维护与修理就是：恢复零件的 工作性能，保证配气正时、气门关闭严密，使 进气充分、排气彻底，工作平稳无异响，提高 发动机的功率，降低燃油消耗。
第六章
配气机构的维修
一、配气机构技术状况的变化及其影响因素
1．气门关闭不严 原因： （1）气门间隙过小。气门杆伸长，引起气门关 闭不严或烧蚀气门。 （2）气门杆部弯曲和磨损。 （3）气门与气门座接触不良。 （4）气门弹簧的弹力减和排气门的确定 （1）根据气门与所对应的气道确定。 （2）转动曲轴观察确定。 当第一缸活塞处于压缩上止点时，转 动曲轴，观察一缸的两个气门，先动为排 气门，后动的为进气门，并在一种气门上 作记号。然后按点火顺序依次检查各缸， 在与一缸的同名气门作记号。
第六章
配气机构的维修
第六章
配气机构的维修
第六章 配气机构的维修
第六章
配气机构的维修
配气机构必须按照配气凸轮型线所确定的规律定时开 闭进、排气门，开启要迅速，落座要平稳，无反跳和抖动， 确保燃烧室密封，并有较高的充气效率和较低的振动和噪 声，工作可靠，寿命长。 随着电控技术的应用，配气机构的结构也得到了相应 发展。如四气门技术、进排气凸轮轴分臵、可变气门正时 和气门升程的电子控制，以适应发动机不同工况对进气时 间、进气量、输出功率的要求。 发动机在工作过程中，由于配气机构零件的磨损,降低 了其工作性能,减少气门的开启时间和最大开度，降低发 动机的充气系数,导致其功率下降，油耗增加，甚至影响 发动机的正常运转与起动。
第六章
配气机构的维修
第六章
配气机构的维修
“双排不进”法的操作程序如下： 1．先将发动机的汽缸按工作顺序等分为两组。
第六章
配气机构的维修
2．第一遍。第一缸活塞压缩终了上止点，按双、 排、不、进调整其一半气门的间隙。 3．第二遍。曲轴转动一周，将末缸达到压缩行 程上止点，仍按双、排、不、进调整余下的一 半气门的间隙。 4、调整到：用相应厚度的厚薄规插入间隙处， 来回抽动，感觉稍有阻力。