汽油發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障診斷與修復(fù)

王建國(guó)

（泰州市委組織部，江蘇 泰州 225300）

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障診斷與修復(fù)

王建國(guó)

（泰州市委組織部，江蘇 泰州 225300）

配氣機(jī)構(gòu)是控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和排氣的裝置，其性能及工作狀態(tài)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣濃度、充氣效率等重要參數(shù)及發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況等。文章綜述了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的主要功用、常見(jiàn)故障的現(xiàn)象及原因分析，并提出了相應(yīng)的檢測(cè)方法和修復(fù)方法。

配氣機(jī)構(gòu)；故障診斷；排除

1 配氣機(jī)構(gòu)的功用

發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)是保證新鮮可燃混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）得以及時(shí)進(jìn)入氣缸并把燃燒后生成的廢氣及時(shí)排出氣缸的裝置。它在工作過(guò)程中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)進(jìn)行的工作循環(huán)順序，定時(shí)地開(kāi)啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣和排氣的過(guò)程。配氣機(jī)構(gòu)必須按照配氣凸輪型線所確定的規(guī)律定時(shí)開(kāi)閉進(jìn)、排氣門，開(kāi)啟要迅速，落座要平穩(wěn)，無(wú)反跳和抖動(dòng)，確保燃燒室密封，并有較高的充氣效率和較低的振動(dòng)和噪聲，工作狀況良好，性能穩(wěn)定，維修方便[1]。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作循環(huán)需要將氣門打開(kāi)進(jìn)行換氣時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸通過(guò)正時(shí)齒形皮帶或者是鏈條帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸的凸起部分頂起挺柱進(jìn)而推動(dòng)推桿一起上行，作用于搖臂上的動(dòng)力使搖臂繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，氣門打開(kāi)。隨著凸輪軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪的凸起部分離開(kāi)挺柱，在氣門彈簧的作用下氣門上行，關(guān)閉氣門。現(xiàn)代轎車常見(jiàn)的正時(shí)傳動(dòng)裝置分為齒形皮帶和鏈條傳動(dòng)。

2 常見(jiàn)故障及排除方法

發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，由于配氣機(jī)構(gòu)零件的磨損，降低了其工作性能，減少了氣門的開(kāi)啟時(shí)間和最大開(kāi)度，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣系數(shù)，導(dǎo)致其功率下降，油耗增加，甚至影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與啟動(dòng)。

2.1 氣門漏氣

氣門漏氣的故障現(xiàn)象是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，啟動(dòng)后冒白煙或黑煙，怠速不穩(wěn)，油耗增加，功率下降等，檢查時(shí)常用汽缸壓力表來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)某缸壓力低于規(guī)定值，可向該氣缸內(nèi)注入少量機(jī)油，再次檢測(cè)如果壓力不能回升，則可判斷氣門密封不嚴(yán)。

造成此現(xiàn)象的原因有：液壓機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)和氣門間隙過(guò)小，應(yīng)按要求進(jìn)行調(diào)整；氣門與氣門座密封不嚴(yán)。正常情況下，氣門與氣門座密封不嚴(yán)主要是因?yàn)闊龘p引起的。如果氣門出現(xiàn)起槽、麻點(diǎn)和斷線，則需要更換氣門與氣門座。如圖1、圖2所示。

圖1 拆下后的氣門

圖2 氣門表面麻點(diǎn)

在更換氣門與氣門座時(shí)，需要注意如下幾方面問(wèn)題：一是更換過(guò)程中必須注意氣門的下陷深度。當(dāng)將氣門放入氣門座以后，氣門頂面距氣缸蓋底面的距離不能小于1.5mm，如果下陷深度不足應(yīng)用氣門鉸刀進(jìn)行鉸削，否則氣門可能與活塞相撞，造成損壞。當(dāng)氣門下陷深度達(dá)到要求后再進(jìn)行氣門研磨。二是在研磨氣門的過(guò)程中一定要有耐心。研磨是否達(dá)到要求的檢驗(yàn)方法是將氣門、氣門彈簧和氣門鎖瓣裝配到位以后，從相應(yīng)的孔口倒入一定數(shù)量的煤油，5～10min內(nèi)不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象（倒入柴油則需要10min以上）。如果氣門研磨未達(dá)到要求，氣門與氣門座又會(huì)很快被燒損。有些車輛現(xiàn)在使用的缸蓋是一次成型，氣門座圈是無(wú)法更換的則需更換缸蓋總成[2]。

2.2 配氣相位失準(zhǔn)

配氣相位失準(zhǔn)主要是同步帶安裝位置不正確，或是由于同步帶齒形磨損引起滑轉(zhuǎn)，如遇到此類故障不是簡(jiǎn)單的重新校對(duì)正時(shí)帶或鏈條就能解決問(wèn)題的，因?yàn)檎龝r(shí)不準(zhǔn)會(huì)造成嚴(yán)重的后果，輕者頂彎氣門，重者造成發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢。圖3為上海大眾途觀1.8T因?yàn)檎龝r(shí)鏈條跳齒造成8個(gè)進(jìn)氣門被頂壞。圖4為被頂后拆下的8個(gè)氣門。

圖3 損壞的進(jìn)氣門

圖4 被拆下的氣門

2.3 氣門異響

氣門的異響包括氣門腳響、氣門挺柱響、氣門座響、氣門彈簧響、正時(shí)齒輪響、凸輪軸異響和液力挺柱響。因此在診斷與排除故障的過(guò)程中，要針對(duì)具體的故障部位，根據(jù)故障現(xiàn)象，分析故障原因，做出診斷與排除。

2.3.1 氣門腳響 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，氣缸蓋罩內(nèi)發(fā)出有節(jié)奏的“噠噠”聲，這種響聲隨轉(zhuǎn)速變化而變化，轉(zhuǎn)速升高，響聲增大；響聲與溫度無(wú)關(guān)，響聲不隨某缸斷火消失。

造成此現(xiàn)象的原因主要是氣門桿尾端與氣門間隙調(diào)整螺釘磨損、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母松動(dòng)、凸輪磨損或搖臂圓弧工作面磨損或氣門間隙調(diào)整不當(dāng)。在診斷時(shí)，拆下氣缸蓋罩，檢查氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)逆i緊螺母是否松動(dòng)；用適當(dāng)厚度的厚薄規(guī)插入可疑的氣門腳與搖臂間，響聲消失即為該氣門間隙大，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；檢查氣門桿尾部端面和調(diào)整螺釘?shù)哪p情況，必要時(shí)更換氣門或調(diào)整螺釘；檢查凸輪軸凸輪與搖臂圓弧工作面的磨損情況，視情況更換凸輪軸或搖臂。

2.3.2 氣門挺柱響 有節(jié)奏的輕脆“嗒、嗒、嗒”間響；怠速時(shí)響聲明顯，中速以上減弱或消失；溫度變化或作斷火試驗(yàn)與響聲無(wú)關(guān)。

造成此現(xiàn)象的原因主要是挺柱與導(dǎo)孔配合松曠，當(dāng)凸輪頂動(dòng)挺柱時(shí)，橫向力使挺柱擺動(dòng)，撞擊導(dǎo)孔而產(chǎn)生響聲；挺柱端頭磨損有溝槽；挺柱不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪有線性磨損，頂動(dòng)挺柱有跳動(dòng)現(xiàn)象。在判斷某一挺柱響時(shí)，用鐵絲徑向鉤住有異響的挺柱，若響聲減弱或消失，即為該挺柱故障。發(fā)生這種響聲，可以繼續(xù)使用。

2.3.3 氣門座響 與氣門腳響聲相似，有節(jié)奏，但比其響聲大很多，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，響聲為忽大忽小的“嚓、嚓、嚓”聲；中低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)響聲清晰，高速時(shí)響聲增大且變得雜亂；單缸斷火，響聲不變或有時(shí)更明顯；發(fā)動(dòng)機(jī)低溫狀態(tài)或初發(fā)動(dòng)時(shí)響聲易出現(xiàn)。

造成此現(xiàn)象的原因主要有：氣門座選用材料不當(dāng)，氣門座圈粉末冶金質(zhì)量不佳，受熱后產(chǎn)生變形而松曠；鑲配時(shí)，氣門座圈和氣缸蓋氣門座圈座孔選擇過(guò)盈量不當(dāng)造成松曠；氣門座圈鑲?cè)霘飧咨w氣門座圈座孔后，滾邊時(shí)沒(méi)有將座圈壓牢，在工作中受沖擊振動(dòng)而松脫，導(dǎo)致與氣門座孔碰撞。診斷時(shí)，首先拆下氣門室蓋，如經(jīng)檢查不是氣門腳響和氣門彈簧響，即可以斷定為氣門座松脫響聲。分解配氣機(jī)構(gòu)后作進(jìn)一步檢查，必要時(shí)鉸削氣門座圈座孔，更換松動(dòng)的氣門座圈，并保證其壓入后有足夠的過(guò)盈量。

2.3.4 氣門彈簧響 怠速時(shí)有明顯的“嚓、嚓”的響聲；各種轉(zhuǎn)速均有清脆的響聲，拆下氣門室蓋更為明顯；數(shù)缸不工作，加速困難，多根氣門彈簧不良，機(jī)體振抖嚴(yán)重。

造成此現(xiàn)象的原因主要是氣門彈簧過(guò)軟或折斷。在診斷時(shí)，將氣門室蓋拆下來(lái)檢視，找出某缸后，用旋具撬住氣門彈簧，若彈簧折斷很明顯就可以看出，彈簧折斷應(yīng)予以更換；仍用旋具撬住氣門彈簧，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，若響聲消失，即為該彈簧過(guò)軟，必須更換[3]。

2.3.5 正時(shí)齒輪響 該類響聲差異性較大，有的有節(jié)奏，有的無(wú)節(jié)奏，有的間歇響，有的連續(xù)響。怠速或轉(zhuǎn)速變化時(shí)，在正時(shí)齒輪蓋處發(fā)出雜亂而輕微的噪聲，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高后噪音消失，急減速時(shí)，此噪聲尾隨出現(xiàn)；且此響聲不受發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和單缸斷火試驗(yàn)的影響。

造成此現(xiàn)象的原因主要是正時(shí)齒輪嚙合間隙不當(dāng)；曲軸和凸輪軸中心線不平行，造成齒輪嚙合失常；更換曲軸和凸輪軸軸承后，改變了齒輪嚙合位置；凸輪軸正時(shí)齒輪固定螺母松動(dòng)；凸輪軸正時(shí)齒輪齒折損。在診斷正時(shí)齒輪響時(shí)，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，發(fā)出有節(jié)奏的輕微的“嘎拉、嘎拉”的響聲，中速時(shí)顯得突出，高速時(shí)聲音變得雜亂，嚴(yán)重時(shí)正時(shí)齒輪蓋有振動(dòng)，此種情況為齒輪嚙合間隙過(guò)大；新車大修或更換正時(shí)齒輪后，如果發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出一種連續(xù)不斷的“嗷、嗷”聲，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高響聲越大，此種情況應(yīng)判斷為齒輪嚙合間隙過(guò)小；齒輪嚙合不良引起的響聲，是類似“呼嘯”聲，響聲的大小隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化；發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)出有節(jié)奏的“哽、哽”響聲，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，響聲加大，此種響聲為齒輪嚙合不均的響聲；隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生有節(jié)奏的清晰的撞擊聲，為正時(shí)齒輪個(gè)別齒損壞。

2.3.6 凸輪軸異響 在缸體側(cè)可聽(tīng)到有節(jié)奏而較鈍的“嗒、嗒”聲；中速明顯，高速時(shí)響聲雜亂或消失；單缸斷火，聲響依舊。

造成此現(xiàn)象的原因主要是凸輪軸軸頸磨損，徑向間隙過(guò)大，與軸承間配合松曠；凸輪軸彎曲、扭曲變形；凸輪軸軸向間隙過(guò)大，產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。在診斷過(guò)程中，應(yīng)檢查凸輪軸軸向間隙，如其軸向間隙過(guò)大，則應(yīng)更換止推板；嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)更換凸輪軸。如凸輪軸軸向間隙正常，則表明有凸輪軸彎扭變形、此輪磨損或凸輪軸軸頸磨損等不良現(xiàn)象。此時(shí)，應(yīng)分解配氣機(jī)構(gòu)，查明具體原因，視情況更換凸輪軸。

2.3.7 液力挺柱響 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，出現(xiàn)有節(jié)奏的“嗒、嗒”聲；怠速時(shí)明顯，中速以上減弱或消失。

造成此現(xiàn)象的原因主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油油面過(guò)高或過(guò)低，致使有氣泡的機(jī)油進(jìn)到液力挺柱中，形成彈性體而產(chǎn)生噪聲；機(jī)油壓力過(guò)低；由于機(jī)油泵、收集器損壞或破裂，使空氣吸到機(jī)油中去；液力挺柱失效[4]。針對(duì)液力挺柱響故障的診斷與排除過(guò)程是：檢查機(jī)油油面，視情況添加或排放，使油量正常；檢查機(jī)油壓力是否正常；檢查液力挺柱是否失效，具體方法是：?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并使之運(yùn)轉(zhuǎn)直到散熱器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)；將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到約2500r/min，并運(yùn)轉(zhuǎn)2min，若液力挺柱還有噪聲，則拆檢；拆下氣缸罩蓋；旋轉(zhuǎn)曲軸，直到待查的挺柱凸輪向上；用楔形木棒或塑料棒向下壓下挺柱，氣門打開(kāi)前，如果自由行程超過(guò)0.1mm，則應(yīng)更換挺柱，換上新挺柱后，30min內(nèi)不得起動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的組成部件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、維修方便，但由于各種原因引發(fā)的常見(jiàn)故障種類較多、現(xiàn)象各異，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)故障診斷與排除的過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)具體現(xiàn)象對(duì)可能存在的原因進(jìn)行分析，并通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)操作進(jìn)行診斷，再根據(jù)診斷結(jié)果對(duì)故障部位視情況進(jìn)行檢修。

[1]崔樹(shù)平.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社,2008.

[2]湯定國(guó).汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].北京：人民交通出版社,2005.

[3]陳文華.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修[M].北京：人民交通出版社,2001.

[4]王福忠.發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的故障與排除[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2004.

（責(zé)任編輯 劉紅）

Common Failure Diagnosis and Elimination for Valve-train Gasoline Engine

WANG Jian-guo
(Taizhou CCP Organization Department, Taizhou Jiangsu 225300, China)

Valve mechanism is a device to control the intake and exhaust system. Its performance and working status directly affect some important parameters, such as the mixture concentration, volumetric efficiency, and engine working conditions, etc. This paper summarizes the function of valve- train gasoline engine and common fault phenomena, analyzes the reasons, and proposes fault diagnoses and elimination methods.

valve mechanism;fault diagnosis;eliminate

U472

B

1671-0142（2014）04-0060-03

王建國(guó)（1972-），男，河南遂平人.