任务描述
通过对气门传动组的拆卸、检修和安装，熟悉气门传动机构的结构和特点，掌握正确的拆卸及安装方法，学会判断气门传动机构部件的好坏情况。完成该任务时间为6课时。
相关知识
配气机构的功用是按照发动机的做功顺序，定时地开启和关闭进、排气门。在配气机构的作用下新鲜空气（或混合气）得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸。配气机构包括气门组和气门传动组。其中气门组可分为进气门组和排气门组，分别包括进气门或排气门、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片和气门油封等，气门传动组包括凸轮轴、正时齿轮、正时带等，如图2-1所示。
图2-1 配气机构的组成
配气机构按凸轮轴位置分类，可以分为凸轮轴上置式、凸轮轴中置式和凸轮轴下置式。凸轮轴上置式配气机构往复运动质量大幅度减小，适合高速发动机，因此轿车的配气机构常采用凸轮轴上置式。配气机构按传动方式分类，可以分为齿轮传动式、链条传动式和带传动式。
气门传动组的作用是通过传动组件将凸轮轴的运动传给气门，使进、排气门按规定的时刻开闭，且保证气门有足够的开度和持续时间。气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱、摇臂轴、摇臂、正时齿轮（或正时链轮）、正时带（或正时链条）以及推杆等零件。凸轮轴上置式有两种结构：一种是凸轮轴通过摇臂来驱动气门；另一种凸轮轴直接驱动气门或通过液压挺柱来驱动气门。如果是第二种配气机构，则系统中没有摇臂。
1.凸轮轴
凸轮轴的作用是驱动和控制各缸气门的开闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求，是气门传动机构中的重要部件，一般由铝合金材料制成。
进气凸轮轴总成一般由进气凸轮轴、凸轮轴副齿轮、卡环、波形垫圈、凸轮轴轴承盖及轴承盖紧固螺栓组成，如图2-2所示。
图2-2 进气凸轮轴结构图
排气凸轮轴总成由排气凸轮轴、凸轮轴正时带轮、带轮紧固螺栓、安装油封、凸轮轴轴承盖及轴承盖紧固螺栓组成，如图2-3所示。
图2-3 排气凸轮轴结构图
有的凸轮轴轴承座为整体式，无轴瓦，检修和装配时要注意，凸轮轴的轴颈大小不同，从飞轮侧起第一个至第五个依次增大。
2.挺柱
挺柱的作用是将凸轮的推力传递给推杆或气门杆，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，可分为平面挺柱、滚子挺柱和液压挺柱三种。液压挺柱能自动地消除气门间隙，减少发动机工作时产生的噪声，而且在发动机检修中无需调整气门间隙。挺柱的结构如图2-4所示，由挺柱体、柱塞、单向阀等组成。单向阀控制机油的导通和截止，凸轮运动改变柱塞、挺柱体所组成高压腔的压力，进而控制单向阀的导通和截止。
图2-4 液压挺柱
3.正时带或正时链条（图2-5）(www.xing528.com)
发动机正时带或正时链条的主要作用是驱动发动机的配气机构，使进、排气门在适当的时候开启或关闭，以保证发动机气缸能够正常地吸气和排气。在有些车型上，正时带同时还肩负着驱动冷却液泵的任务。
对发动机来说，正时带是不可以发生跳齿或断裂的。正时带一旦出现跳齿或断裂现象，发动机则不能正常工作，会出现怠速不稳、加速不良的现象，甚至损坏。
4.其他元件
链条张紧器用来消除由链条产生的噪声，它采用的是棘齿型不返回的机构，这种机构可以在任何时间用弹簧和油压来保持正确的链条张力。气门摇臂由摇臂轴支座支承，起杠杆作用，将凸轮的推力传递给气门，如图2-6所示。
图2-5 链条传动
图2-6 气门摇臂
5.配气相位
发动机运转时每个行程所占时间很短，即使以怠速750r/min的转速运行，每个行程也不过0.04s。通常，气门的开启和关闭时刻不在上、下止点处，采用提前打开和滞后关闭的办法来延长进、排气时间。为了清楚地表达气门提前打开和滞后关闭的时间，采用曲轴转角来表示进、排气门的开启时刻和开启延续时间，即配气相位。通常用环形图来表示配气相位的关系，即配气相位图，如图2-7所示。
进气门提前打开可以减小进气阻力，当活塞从上止点下行时，气门已经有了大的进气通道。从进气门开启到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角，记作α，α角一般为10°～30°。进气门迟闭可以利用进气气流的惯性多进气，增加进气量。从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称为进气滞后角，记作β，β角一般为40°～80°。
排气门早开可以使排气冲程开始时气门有较大开度，减少排气阻力。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角。记作γ，γ角一般为40°～80°。排气门迟闭可以利用废气的惯性多排气。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气延迟角，记作δ，δ角一般为10°～30°。
图2-7 配气相位
由于进气门的早开、排气门的迟闭使进排气门有同时开启的情况，进排气门同时开启所对应的曲轴转角称为气门重叠角，其大小为α与δ之和。
6.可变气门正时系统（VVT）
可变气门正时系统包括ECU、进气凸轮轴正时机油控制阀总成和VVT控制器等。如图2-8所示，ECU向进气凸轮轴正时机油控制阀总成传送了控制信号。这个控制信号用来调节提供给VVT控制器的机油压力。凸轮轴正时控制是根据发动机工作状态来执行的，如进气量、节气门位置和发动机冷却液温度等。ECU根据来自多个传感器的信号控制进气凸轮轴正时机油控制阀总成。
图2-8 可变气门正时系统
VVT控制器利用进气凸轮轴正时机油控制阀总成的机油压力，调节进气凸轮轴转角。最终，凸轮轴和曲轴之间的相对位置达到最佳，从而使各种行驶条件下的发动机转矩增加，燃油经济性得到改善，废气排放量减少。ECU根据来自凸轮轴和曲轴位置传感器的信号检测实际进气门正时并执行反馈控制。
任务实施
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