汽车发动机结构与检修教案第三单元配气机构
汽车发动机构造与维修03项目三 配气机构
需要指出的是，传统发动机的配气相位，只有当发动机 在某一特定转速下运转时才是最合适的。随着电子控制 技术在汽车发动机的推广应用，配气相位随转速、负荷 变化而自动调整的可变配气发动机，也越来越普遍，如 丰田的VVT-i、本田的VTEC、奔驰公司的 VALVETRONIC装置等。
最有利的配气相位是由制造厂家通过反复试验来确定的。 部分发动机的配气相位见表3-1。
图3-13 配气相位图
1.进气提前角α 从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角， 用α表示。一般α值为10º～30º。
2.进气迟闭角β
从活塞位于下止点至进气门完全关闭时对应的曲轴转角称为进气
迟闭角，用β表示。一般β值为40º～80º。活塞在到达下止点时，气
缸内的压力仍低于大气压力，且气流还有相当大的惯性，适当延迟 关闭进气门，可利用压力差和气流惯性继续进气。进气门开启持续
图3-14 气门间隙
凸轮轴下置式配气机构的气门间隙是指气门杆端与摇臂之间的间隙， 它用摇臂上的调整螺钉进行调整。
凸轮轴上置式配气机构的气门间隙的检查和调整部位随气门的驱动 方式不同而异，对摇臂驱动式，气门间隙是指凸轮基圆与摇臂之间的间 隙（如夏利TJ376Q型发动机）或调整螺钉与气门杆端之间的间隙（如 富康TU32K、462Q型发动机），它用摇臂上的调整螺钉进行调整；对 直接驱动式，气门间隙是指凸轮与挺柱之间的间隙，它用装在挺柱头部 凹槽内的垫片来调整。气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。 一般在冷态时，进气门间隙为0.25-0.35mm，排气门间隙为0.300.35mm。
（a)气门关闭 （b)气门打开 （c)气门关闭
图3-7 配气机构工 作原理
凸轮轴上置式：现代轿车使用的高速发动 机大多采用这种结构形式，如图3-8所示。 凸轮轴仍与曲轴平行布置，但位于气门组 上方，凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门开 启和关闭，现多采用同步齿形胶带传动， 气门传动组主要由凸轮轴、同步齿形胶带、 挺柱、摇臂及摇臂轴等组成。
汽车发动机教案配气机构
汽车发动机教案
关于教案的几点说明：
1、本教案主要着重于对教学过程的设计，对教学的具体内容则主要体
现于课件中。
2、本教案中的教学方法设计内容用红色字体表示，以区别于一般课程
内容。
3、由于本课程由多从头到教师讲授，在教学研究过程中对教学重点难
点进行了较为细致的分析，并对难点的突破方法进行了初步探讨，
体现于教案开头之“难点突破方法栏”中。
4、对教学重点的强调由于不同教师根据各自的授课特点采用的方法不
尽相同，教案中未体现。
《汽车发动机》教案
教案内容、方法、过程
【教学难点】
（活跃课堂气氛，调
动积极性）
能力培养：
锻炼学生逻辑思维
能力和语言表达能
力
学生讨论，教师总结（约10分钟）
▲教师设问
▲学生回答
▲教师设问
▲学生回答
（讲授过程中，用动画展示进排气门的开闭情况，演示配气相位的变化及其含义，以加深学生理解）
气门间隙过大和过小各造成的影响？
气门间隙既不能过大，也不能过小。
间隙过小，不能完全消除弊病；间隙过大，在气门与气门座以及各传动件之间将产生撞击和响声。
进入气缸内的新气数量或称进气量对发动机性能影响多大？
进气量越多，发动机的有效功率和转距越大。
因此，配气机构首先要保证进气充分，进气量尽可能的多；同时，废气要排除干净，因为气缸内残留的废气越多，进气量将会越少。
其次，配气机构的运动件应该具有较小的质量和较大的刚度，以使配气机构具有良好的动力特性。
汽车发动机构造与维修项目教程模块3 配气机构
二、气门组的拆卸
（1）如图3-9所示，用气门卡簧钳拆装钳拆 卸气门组，取出气门锁片、气门弹簧座、气 门弹簧及气门。如图3-10所示，各组件按顺 序摆放好。拆卸气门时，在气门上做记号， 各缸气门不可互换。
图3-9 拆卸气门弹簧
图3-10 按顺序摆放气门组零件
（2）如图3-11所示，用气门油封钳取出油 封。如图3-12所示，用专用工具取出气门 导管。
（2）内凹顶：它是介于喇叭形顶与平顶 之间的一种形式，它的制造比喇叭形顶 有改进，故也有应用。 （3）球面顶：这种气门顶面具有最大的 强度，但吸热面大，质量也大，球面对 排气阻力有利，适于做排气门。
2．气门锥角
气门与气门座之间的配合面做成锥面， 气门锥角对气门头部与气门座的密封性和导 热性以及气门的刚度都有影响，一般锥角多 采用45°，有的采用30°，个别情况下也有 用60°或15°拆装 气门组的拆装注意事项有以下几个 方面。 （1）按正确顺序将发动机总成解体。 （2）更换气缸盖紧固螺栓，不能重复使 用已经按照拧紧力矩拧紧过的螺栓。
（3）各缸的液压挺柱、气门不可互换。 （4）在拆装过程中，特别注意装配记号。 （5）正确使用气门弹簧拆装钳拆装气门。
任务一 认识气门组
【任务描述】 气门组包括气门、气门座、气门导 管及气门弹簧等零件，有的进气门还设 有气门旋转机构。 本节的主要任务是熟悉气门组的组 成。
【知识准备】
一、气门
1．气门顶形状
（1）平顶：这种气门顶吸热量少，制造 简单，若用较大一点圆弧连接则流动阻 力也小，所以这是所有发动机中最常用 的形式。
1—气门导管；2—卡环；3—气缸盖；4—气门座
如果气门杆与导管的配合间隙不符 合标准值，则应将气门导管孔扩至加大 尺寸。 可用铰刀铰削气门导管，如图3-25所 示，铰削时，应不断地进行配合试验。
《汽车发动机构造与检修》教案 项目三 配气机构检修电子教案
《汽车发动机构造与检修》教案表3・6进、排气门对气门座的同心度检查表3-7气门锥面位置检查5. 检测完毕，安装拆卸的零部件，恢复工位。
6. 填写维修记录工单，讨论修复技术方案，并汇报。
五、安全注意事项1. 实训区域内严格遵守实训室要求、规范着装、穿戴好防护用品，不嬉戏打闹，不乱丢杂物，服从指导教师安排；2. 操作过程中，有不会的、不懂的可以组内讨论或请教老师，严禁随意拆卸，暴力操作；3. 工位污物及时清洁，工具、零件及设备有序摆放；4. 操作完成后，工具、设备及时归位，清洁工位，及时完成相关数据和实训报告的填写。
附板书设计：项目三配气机构检修任务2气门组拆装与检修一、气门二、气门导管三、气门座圈四、气门弹簧五、气门锁片六、气门弹簧座七、气门油封八、气门的检修九、气门座圈检修课后反思:《汽车发动机构造与检修》教案3. 正时链条的安装与检测任务导入张先生在开着自己的2010款卡罗拉汽车行驶时发现，发动机怠速运转时发出连续不断 的、有节奏的“啪、啪、啪”的金属敲击声，于是到修理厂进行修理，修理技师经初步检测, 异响声音来自气缸盖内部，并且为机械撞击或摩擦的异响，需要拆检，判断具体故障零件。
任务准备气门传动组主要由排气凸轮轴、进气凸轮轴、摇臂、液压挺柱等组成。
气门传动组的 功用是使进、排气门能按发动机工作需求在规定的时刻开闭，并且保证有足够的开度。
一、凸轮轴1. 凸轮轴的结构凸轮轴上有进气凸轮、排气凸轮、前端轴、凸轮轴轴颈及凸轮轴位置传感器信号盘等,如图3-5所示。
现代发动机多采用凸轮轴顶置式配气机构，即凸轮轴安装在气缸盖上。
2. 凸轮轴的功用凸轮轴的功用是按一定的工作次序和配气相位及时开启关闭气门，并保证气门有足够的升程。
凸轮轴是由发动机曲轴驱动旋转，并将力传递给摇臂（或挺柱）。
教学难点教法学法 课前准备（教具、活动准备等） 1 .气门组的零部件结构组成 2 .凸轮轴的拆装检测 借助于多媒体课件，讲授气门传动组的组成与检修方法。
汽车发动机构造与检修(微课版) 教案 项目3 配气机构的检修
学生互动和讨论
20分钟
四、技能训练
实验车发动机配气机构的功用、组成、类型。
正时标记的校对。
演示及实车操作
学生互动讨论和操作
70分钟
五、课堂小结
小结本次课程重点内容
10分钟
六、布置作业
布置作业及预习内容
10分钟
授课教案纲要
教师姓名
系部专业
汽车工程系
课程名称
汽车发动机机械系统检测与维修
使用教材
《汽车发动机构造与检修》
可变配气相位机构的应用
重点难点及解决方法
重点：配气相位；进气门配气相位可变控制机构；难点：WT-i和VTEC配气机构的检修。
综合素质培养
培养学生理论指导实践的能力
教学方法
理论与实验相结合
教学资源
教材、PPT课件
教学后记（对课程设置、教学计划、教学大纲、教案、教材、教学方法的建议）
教学步骤
教学内容
教学方法
学生活动
时间安排
七、复习导入新课
机体组的组成。
学生讨论
10分钟
八、知识讲授提要
配气相位；
掌握进气门配气相位可变控制机构；
掌握VVT-i和VTEC配气机构的结构及工作原理检修。
PPT及视频
老师讲解
100分钟
三、技能学习
可变配气相位机构的应用。配气正时安装方法。
VVT-i和VTEC配气机构的结构及工作原理检修
教学活动流程设计
教学步骤
教学内容
教学机构的组成。
学生讨论
10分钟
四、知识讲授提要
气门组的功用、组成、类型。气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座的结构特点、常见故障及检修方法。
汽车发动机构造与维修第3章 配气机构
第3章 配 气机 构 图3-1 配气机构
Байду номын сангаас
第3章 配 气机 构 2. 分类
(1) 按传动方式分，配气机构可分为正时齿轮式（见图32）、正时齿链式（见图3－3）和正时齿带式（见图3-4）三种。
(2) 按凸轮轴位置分，配气机构可分为凸轮轴下置式（见 图3-2）、凸轮轴中置式(见图3-5)和凸轮轴顶置式（见图3-1和 图3-4）三种。凸轮轴顶置式又可分为双轴式（见图3-1和图3-4） 和单轴式(见图3-6)两种。
气门杆部的圆柱表面必须经过磨光。杆部尾端的形状决定 了弹簧座的固定方式。最常用的固定方式采用锥形锁片（见图 3-8）或锁销。采用锁片的气门杆部有凹槽，两半圆锥形锁片 放入凹槽内，弹簧座的锥形内表面将锁片卡住。采用锁销的气 门杆端部有销孔,利用插在气门杆孔内的锁销来支撑弹簧座， 而弹簧座的边缘又可阻止锁销松脱。
6—气门弹簧座； 7—锁片；8—气门室罩； 9—摇臂轴； 10—摇臂； 11—锁紧螺母； 12—调整螺钉； 13—推杆； 14—挺柱； 15—凸轮轴
第3章 配 气机 构
图3-3 (a) 正时齿链的传动方式； (b） 正时齿链安装标记
第3章 配 气机 构 图3-4 正时齿带的传动方式
第3章 配 气机 构 图3-5 凸轮轴中置的传动方式
第3章 配 气机 构
图3-8 气门组件 1—气门锁片； 2—气门弹簧座；3—气门弹簧；4—气门油封；5—气门弹簧垫圈；
6—气门导管； 7—气门； 8—气门座圈； 9—气缸盖
第3章 配 气机 构
气门头部一般采用简单的平顶结构，其工作锥面角，进气 门一般采用45°，也有采用30°；排气门均采用45°。为了提 高充气效率，通常进气门头部直径大于排气门头部直径。有时 为了加工简化，把进、 排气门直径做成一样的尺寸。在这种 情况下， 往往在排气门上刻有标记，以防装错。
汽车发动机结构与检修教案第三单元配气机构
汽车发动机结构与检修教案第三单元配气机构教学过程结构设计知识性练习复习题1：配气机构的作用是什么？2：配气机构什么缘故要留气门间隙？过大过小各有什么危害？其调整方法和步骤如何？形成性评判利用动画、幻灯片、多媒体等教学等方法有效的完成了本讲的要紧内容的讲解任务，学生能比较顺利的把握。
第二讲配气机构的构造教学内容配气机构的构造打算学时2教学目标1、把握配气机构要紧零件的结构2、了解气缸数自动可变化机构3、了解可变气门相位与气门升程电子操纵技术教学过程结构设计知识性练习复习题1：什么叫配气相位？如何画出配气相位图？2：凸轮轴的构造是如何样的？如何进行轴向定位？形成性评判利用实物、幻灯片等方法有效的完成了本讲的基础知识和差不多技能的讲解任务，学生能比较顺利的把握这部分知识。
第三讲配气机构的修理教学内容配气机构的修理打算学时2教学目标1、把握气门间隙的调整2、把握气门与气门座的检修3、熟悉气门传动组的修理教学过程结构设计知识性练习复习题1：简述气门间隙调整的目的、方法和步骤。
形成性评判利用多媒体、幻灯片、案例、和启发式教学等方法有效的完成了本讲的基础知识和差不多技能的讲解任务，学生能比较顺利的把握这部分知识。
第四讲配气机构异响诊断教学内容配气机构异响诊断打算学时2教学目标1、了解气门异响的种类2、熟悉气门常见异响的现象及缘故项目内容解决措施教学过程结构设计知识性练习复习题1：气门与气门座的配合要求有哪些？形成性评判利用动画、幻灯片、案例、和启发式教学等方法有效的完成了本讲的基础知识和差不多技能的讲解任务，学生能比较顺利的把握这部分知识。
实训一、配气机构的拆装教学内容实训一、配气机构的拆装打算学时2教学目标1、熟悉顶置气门式配气机构的组成，气门组和气门传动组各要紧机件的构造、作用与装配关系。
2、把握正确的拆装步骤、方法和要求。
实训二、气门间隙的检查和调整实训三、气门与气门座的修理。
汽车发动机构造与维修项目3 配气机构
项目三配气机构一、教学目标知识目标：1、了解配气机构的功用及组成。
2、掌握配气机构的三种传动方式及特点。
3、掌握液压挺柱的结构及工作原理。
4、熟知配气相位的基本内容。
技能目标：1、凸轮轴拆装与检查。
2、气门拆装。
二、课时分配建议总课时：8课时。
三、教学重点1、配气机构的功用、组成及类型。
2、气门组。
3、气门传动组。
4、配气相位。
四、教学难点1、配气机构的构造。
2、配气相位及可变配气机构。
五、教学内容任务一配气机构功用、组成及类型一、配气机构的功用配气机构的功用是根据发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时打开和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出，使换气过程最佳，以保证发动机在各种工况下工作时发挥最佳的性能。
二、组成配气机构由气门组、气门传动组组成。
三、类型1、配气机构的布置形式（1）按气门的布置形式分类（2）按凸轮轴的布置位置分类（3）按曲轴和凸轮轴的传动方式分类（4）按每缸气门数目分类任务二气门组气门组包括气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件，如图。
1-气门锁片；2、6-弹簧座；4、5-内、外弹簧；3-气门油封；7-气门气门组结构示意图1-气门杆；2-气门头气门结构一、气门1、气门头2、气门杆二、气门油封有的发动机高速化后，进气管中的真空度显著提高，气门室的机油会通过气门杆与导管之间的间隙被吸入气缸内。
为此，在发动机的气门杆上安装气门油封，以减少机油的消耗和燃烧室积炭的产生，如图。
1-气门杆；2-气门弹簧；3-弹簧座；4-锁片；5-锁销气门机油防漏装置三、气门导管气门导管是气门在其中作直线运动的导套，以保证气门与气门座正确贴合。
此外，气门导管还在气门杆与气缸盖之间起导热作用。
为了防止轴向运动，保证气门导管伸入进、排气歧管的深度合适，有的发动机对气门导管用卡环定位。
１-气门导管；2-卡环；3-气缸盖气门导管四、气门座气缸盖（或缸体）的进、排气道与气门锥面相结合的部位称为气门座。
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汽车发动机结构与检修教案第三单元配气机构
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1：配气机构的作用是什么？
2：配气机构为什么要留气门间隙？过大过小各有什么危害？其调整方法与步骤如何？
形成性评价
利用动画、幻灯片、多媒体等教学等方法有效的完成了本讲的要紧内容的讲解任务，学生能比较顺利的掌握。
第二讲配气机构的构造
教学内容配气机构的构造计划
学时
2
教学目标1、掌握配气机构要紧零件的结构
2、熟悉气缸数自动可变化机构
3、熟悉可变气门相位与气门升程电子操纵技术
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1：什么叫配气相位？如何画出配气相位图？
2：凸轮轴的构造是如何的？如何进行轴向定位？
形成性评价
利用实物、幻灯片等方法有效的完成了本讲的基础知识与基本技能的讲解任务，学生能比较顺利的掌握这部分知识。
第三讲配气机构的维修
教学内容配气机构的维修计划
学时
2
教学目标1、掌握气门间隙的调整
2、掌握气门与气门座的检修
3、熟悉气门传动组的修理
项目内容解决措施
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1：简述气门间隙调整的目的、方法与步骤。
形成性评价
利用多媒体、幻灯片、案例、与启发式教学等方法有效的完成了本讲的基础知识与基本技能的讲解任务，学生能比较顺利的掌握这部分知识。
第四讲配气机构异响诊断
教学内容配气机构异响诊断计划
学时
2
教学目标1、熟悉气门异响的种类
2、熟悉气门常见异响的现象及原因
项目内容解决措施
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1：气门与气门座的配合要求有什么？
形成性评价
利用动画、幻灯片、案例、与启发式教学等方法有效的完成了本讲的基础知识与基本技能的讲解任务，学生能比较顺利的掌握这部分知识。
实训一、配气机构的拆装
教学内容实训一、配气机构的拆装计划
学时
2
教学目标1、熟悉顶置气门式配气机构的构成，气门组与气门传动组各要紧机件的构造、作用与装配关系。
2、掌握正确的拆装步骤、方法与要求。
实训二、气门间隙的检查与调整
实训三、气门与气门座的修理。