发动机在工作中，配气机构应保证：进气行程时，混合气能及时进入气缸，并有最大的充气量；排气行程时，能将气缸内的废气及时排出；各气门组在压缩、做功行程时不得漏气。因此，配气机构的相互配合必须严密可靠。

在工作中，由于高温气体对气门工作面的烧蚀，各机件为克服气门弹簧的张力和凸轮顶起运动时引起工作面的磨损等，必然会造成气门机构的故障。因此，对配气机构应适时地进行保养和修理。

1.检查气缸盖

1）首先检查气缸盖有无裂纹、损坏或漏水痕迹，必要时应更换新气缸盖。通过目测或者染色渗透剂检查气缸体和气缸盖等上面是否有裂纹和损伤。染色渗透剂检查能够检测目测很难检查到的小裂纹。如图1-377所示，使用着色渗透剂检查燃烧室、进气口、排气口、气缸体表面的裂纹。

用染色渗透剂检查裂纹的方法是利用液体的毛细现象来检测表面裂纹。在这种检查中，要用到三种液体：渗透剂（红色）、洗涤液（蓝色）和显影剂（白色）。检查步骤如下：

①清洁需要检查的区域。

②喷洒并且干燥渗透剂（红色）。

③使用洗涤液清洁粘附在表面的渗透剂（蓝色）。

④喷洒显影剂（白色）。

⑤表面裂纹处呈现红色，如图1-378中1、2所示。

图1-377 用染色渗透剂检查气缸盖裂纹

图1-378 用染色渗透剂检查气缸盖 裂纹时显示裂纹位置

提示：发动机过热或者发生严重敲缸，可能使气缸盖开裂。此时须更换开裂或者损坏的气缸盖。

2）彻底清除水道内的水垢和铁锈等脏物，并用压缩空气吹净，确保气缸盖上的润滑油道畅通。

3）使用一个厚度规和一个刀口形直尺，检查气缸盖各安装平面的平直度，如图1-379所示。先检查气缸盖底面是否变形，如果变形程度超过工作极限，应更换新品；如果变形小于修理极限，可通过铣磨方法铣平或磨平。同理，使用刀口形直尺和塞尺，测量与进、排气歧管接触面的翘曲变形。提示：发动机过热可能使气缸盖翘曲。

允许的最大翘曲变形：气缸盖下平面为0.05mm；进、排气歧管侧表面为0.10mm。

图1-379 检查气缸盖各安装平面的平面度

a）气缸盖下平面 b）进气歧管侧 c）排气歧管侧

1—刀口直尺 2—厚度规

2.检查凸轮轴、正时带或正时链

凸轮轴由于形状细长和周期性地承受不均衡负荷，容易引起轴线弯曲与轴颈和轴承的磨损。凸轮在工作中，会使凸轮外形和高度方向上产生磨损，以致影响配气工作的准确性。因此，维修时主要应检查凸轮轴的弯曲变形、凸轮的凸角高度、轴颈直径等。

1）测定凸轮轴的弯曲，如图1-380所示。将凸轮轴两端的轴颈放在V形架上。使用百分表测量中间轴颈的径向圆跳动。即用千分表测量凸轮轴一周，读取指针摆动值，其值的1/2即为凸轮轴弯曲量。若超过修理限度，则必须用压床校正修理或者更换。凸轮轴弯曲量一般应小于0.04mm。

2）检查凸轮的高度。凸轮磨损过大会产生很大的碰撞声音，并且会影响气门在正确的时间打开和闭合。如图1-381所示，使用外径千分尺测量凸轮的高度。

图1-380 检查凸轮轴的弯曲

1—百分表 2—V形架

图1-381 检查凸轮的高度

本田5A-FE发动机的标准凸轮高度：

进气为41.71～41.81mm。

排气为41.96～42.06mm。

最小凸轮高度：

进气为41.30mm。

排气为41.55mm。

如果凸轮高度低于最小值，更换凸轮轴。

3）检查凸轮轴轴颈直径。如图1-382所示，使用千分尺，测量轴颈直径。

本田5A-FE发动机排气凸轮轴轴颈直径应为24.949～24.965mm。如果轴颈不符合标准，应更换凸轮轴。

4）检查正时带。如图1-383所示，目测正时带的状况，检查正时带破裂和破损和整体情况。

图1-382 检查凸轮轴轴颈直径

5）检查正时带张紧轮与张紧弹簧。如图1-384所示，检查惰轮是否转动灵活。如果必要，更换惰轮。

图1-385所示为测量张紧弹簧的自由长度。自由长度应符合原厂规定，如丰田5A-FE发动机正时带张紧轮张紧弹簧自由长度为36.9mm。如果自由长度不合适，更换弹簧。还应在弹簧标准安装长度下测量张力，对5A-FE发动机来说，安装张力在43.6mm时为34～38N。如果安装张力不符合标准，更换弹簧。

图1-383 检查正时带

a）正时带啮合齿断裂或破损 b）正时带侧面磨损或破损 c）正时带表面裂纹或明显磨损 d）正时带啮合齿明显磨损

图1-384 检查正时带张紧轮

图1-385 测量张紧弹簧的自由长度

6）检查正时链和链轮。主要检查链条和链轮是否有裂纹，磨损程度，有无剥落等缺陷。

检查链条磨损情况，一般通过测量链条的伸长量的方法进行测量。

如检查丰田凯美瑞2AZ-FE发动机的2号链条分总成时应按图1-386所示，用140N大小的力拉链条。然后用游标卡尺测量15个链节滚子之间的长度，其最大链条延长为102.2mm。在3个随机位置进行测量，使用测量的平均值。如果长度平均值大于最大值，则应更换2号链条。

检查凸轮轴正时链轮总成，可将链条绕在链轮上，用游标卡尺测量链轮和链条的直径。测量时，游标卡尺必须接触到链条滚柱，如图1-387所示。最小链轮直径（带链条）应大于原厂规定的最小值。丰田凯美瑞2AZ-FE发动机的凸轮轴正时链轮最小直径为97.3mm。

图1-386 检查正时链条磨损

图1-387 检查凸轮轴正时链轮磨损

如果直径小于最小值，则更换链条和链轮。

用同样的方法检查曲轴正时链轮。如图1-388所示，将链条绕在链轮上，用游标卡尺测量链轮和链条的直径。2AZ-FE发动机的曲轴正时链轮最小直径为51.6mm，如果直径小于此最小值，则更换链条和链轮。

7）检查链条张紧器及链条张紧器滑块。如图1-389所示，检查链条张紧器。当手指抬起棘轮爪时，检查柱塞是否平稳地移动；松开棘轮爪，检查棘轮爪是否将柱塞保持在原地，并且用手指也推不动。

图1-388 检查曲轴正时链轮磨损

图1-389 检查链条张紧器

如图1-390所示，用游标卡尺测量张紧轮滑块的磨损，最大磨损量为1.0mm。如果磨损大于最大值，则更换链条张紧器滑块。

3.检查气门

使用游标卡尺和外径千分尺检查气门长度、气门杆外径和气门头边缘厚度，如图1-391所示。

提示：如果测量值低于规定值，则应更换气门。

图1-390 检查正时链条张紧器滑块

图1-391 检查气门

4.检查气门与导管的间隙

如图1-392所示，使用卡规测量气门导管衬套内径，并且使用一个外径千分尺测量气门杆外径，然后计算气门与气门导管的配合间隙（油隙）。轿车汽油发动机的气门与气门导管的配合间隙：进气门为0.025～0.060mm；排气门为0.035～0.070mm，具体数值请查阅维修手册。

检查气门与气门导管的配合间隙简单的方法：在气门杆上薄薄地涂上一层机油，放入导管时，如果气门能以本身重量缓慢下降，间隙即大致合适。

图1-392 检查气门与气门导管的配合间隙

1—卡规 2—外径千分尺 3—气门导管 4—气门

5.更换气门导管

（1）拆卸气门导管 首先通过预热气缸盖使其膨胀，然后便可轻易地拆卸气门导管衬套。

拆卸气门导管时，应如图1-393所示将气缸盖加热到80～100℃（176～212°F），以便拆卸。注意不要过度加热气缸盖，以免使气缸盖变形。(www.daowen.com)

图1-393 更换气门导管

将SST放在气门导管衬套上，然后使用锤子敲打SST，从而使衬套通过燃烧室敲出。

（2）使用卡规测量衬套孔的内径（见图1-394） 提示：如果测量值大于规定值，便扩大衬套孔，以便可以把加大尺寸的导管衬套敲进。

（3）敲入气门导管 将气缸盖加热到80～100℃（176～212°F），用锤子从气缸盖上面将SST固定的导管衬套敲进气缸盖。

一边敲进衬套，一边用游标卡尺测量敲进距离，如图1-395所示，其露出的高度值应符合原厂规定，5A-FE发动机应为12.7～13.1mm。

图1-394 测量衬套孔的内径

1—SST（气门导管衬套的拆卸和更换） 2—气门导管

6.修理气门与气门座

气门关闭时与座的配合应紧密不漏气，这是配气机构最主要的技术条件之一。但气门在工作过程中，头部经常受着高温、高压燃烧气体的烧蚀及反复冲击载荷的作用，所以气门头的损坏大都是机械磨损和化学腐蚀，使工作面起槽变宽、局部脱落和斑点等，从而影响气门的密封性。此外，气门还会产生头部歪斜、裂纹、杆部以及端面的磨损。

（1）气门的光磨 气门被严重烧蚀或有斑点时应用气门磨光机进行修磨。修磨前，应先检查杆部、头部是否有弯曲和歪斜。其方法是将气门放置在V形块上，用千分表进行检查，发现弯曲、歪斜时可用软金属锤校正。

修磨的主要工艺如下：磨光机上的砂轮面必须平正，不平正时用金刚钻工具予以修正。选用适当的夹心，将气门紧固在架上，并按各厂牌规定的角度调整夹架角度。开动砂轮与夹架的电动机，操作手柄进行光磨，如图1-396所示。

为了保证气门顶的强度，光磨后气门顶部边缘的厚度不应小于0.5mm。气门杆端面不平时，可将气门放在磨光机架的V形块中，用手推动气门与砂轮接触，使之磨平，如图1-397所示。注意磨削后的长度不得低于最小长度。

图1-395 装入新气门导管

1—游标卡尺 2—气门导管

图1-396 光磨气门工作锥面

图1-397 光磨气门杆端面

（2）更换气门座圈 气门座圈因多次铰磨，工作面已低于气门座平面或产生裂纹，将影响发动机的正常工作。因此，当修磨已不能达到与气门的配合要求时，即应更换座圈。更换座圈的工艺如下：

1）拆下旧座圈。拆卸时使用专用拉具拆卸或者用切削机具从座圈内侧切削气门座圈，约留0.5～1mm壁厚不切，再取下座圈。

2）安装座圈前，把气缸盖预热到适当温度（以原厂规定为准，一般不超过250℃），使座圈孔膨胀，直径变大。

3）将座圈放在冰箱内降温至0℃。如座圈在室温下安装，座圈很难装得合适。

4）快速地把座圈压入气缸盖的座圈孔内。

5）安装后，用气门座铰刀铰削气门座圈、研磨气门。

（3）气门座的铰削 修磨气门座可用铰刀进行。若同时更换气门导管，则须先更换气门导管，以防导管磨损而使中心线偏移，影响座的修磨质量。

气门座面的铰削。选用与座面规定角度相同的粗刃铰刀及导管孔径相适应的导杆，将铰刀与导杆结合后插入导管中，再在导杆上端安上手柄，均匀地旋转进行铰削。

如果开始铰削时铰刀打滑，可在铰刀下垫上粗砂布，以去除气门座上的表面硬化层。

图1-398 铰削气门座时应检查气门接触位置和接触宽度

a）接触位置偏气门头部 b）接触位置偏气门杆部 c）气门座需铰削的部位

经铰削后的座面必然增宽，气门与其结合时不易密合，还需要选用适当角度的铰刀铰削其上口或下口，使座面宽度缩小1.2～1.6mm为适宜。如果气门座上的接触宽度太大，积炭将很容易粘附在气门上并降低密封性。相反，如果气门座上的接触宽度太小，将会导致不均匀的磨损从而在气门周围形成一个坡度。所以铰削气门座时应检查气门和气门座之间的接触面。在气门锥面周围薄薄地涂上红丹油或普鲁士蓝，将气门推入气门座，通过观察气门锥面的红丹油或普鲁士蓝印痕来检查接触宽度和接触位置。接触位置应在气门工作锥面的中间略偏气门杆部，如果接触位置过高（接触位置偏气门头部）或过低，必须选用适当角度的铰刀铰削其上口或下口。如果偏气门头部，则用75°铰刀铰上口；如果偏气门杆部，则用15°铰刀铰下口；如图1-398所示。为使座面光洁，须再用同样角度的细刃铰刀铰光座面。

气门座工作面的角度和气门工作面的角度应一致，这是决定其密合的主要条件。由于机具的误差，在进行全部气门（座）的修磨时，应先修磨一只并与修磨好的座相试配，试配恰当后再按第一只气门修磨的角度修磨其余气门（座），修磨后应再加精研磨，以期密封良好。

铰削气门座时应注意：停止转动气门座铰削刀具时，每次停止时都应处在不同位置；不要反向转动气门座铰刀；修整气门座时，应随时检查气门接触位置和接触宽度；为了不将表面修整成凹槽或阶梯形，修整接近完成时要逐渐减少力；检查接触位置和接触宽度时不要涂太多的红丹油或普鲁士蓝，气门被压在气门座上后，不要转动气门。

（4）气门的研磨 光磨气门、铰削气门座后，一般还需进行气门与气门座的研磨，以保证气门与气门座的密封。气门工作面轻微的烧蚀或斑点，在保养中也常以研磨的方法排除。

研磨气门的方法：将气门座、气门导管等清洗干净，在气门的工作面上涂一层很薄的气门砂，气门杆涂机油，将气门插入导管内。用皮碗吸住气门顶，然后在相配的座上往复旋转，以手捻转皮碗杆进行研磨。为了研磨得均匀，使气门与座贴合后转动约1/4转，并经常变换研磨的相对位置，如图1-399所示。在研磨中听不到“沙、沙、沙”声时，就要清洗和更换气门砂，并注意检查接触情况，直到表面出现光泽的环带为止。然后，将气门砂清洗掉，用机油再研磨一段时间即可。

气门与气门座研磨后，检查其密封性常用的方法有画线法和涂油法两种。

画线法：在气门工作面上，每隔10mm左右用软铅笔画一条线，然后与相配的气门座上往复旋转1/4圈，如果所画的线均被切断，表明密封良好。

涂油法：在气门工作面上，涂一层红丹油，将气门压在相配的座上旋转少许，然后察看气门座上的印痕，若均匀无间断，为密封良好。除上述方法外，还可用是否漏汽油的方法来检查气门是否密封。

图1-399 研磨气门

7.检查气门弹簧

如图1-400所示，使用游标卡尺，测量气门弹簧的自由长度。自由长度应符合原厂规定，例如5A-FE发动机的气门弹簧自由长度为38.57mm。如果自由长度不符合标准，更换气门弹簧。

图1-400 检查气门弹簧自由长度、垂直度偏差

1—游标卡尺 2—厚度规 3—钢角尺

使用钢角尺测量气门弹簧的偏斜量，最大角度（参考）为1.6mm。如果偏斜量大于最大值，则应更换气门弹簧。

图1-401 检查气门弹簧的弹力

如图1-401所示，使用弹簧测试器在标准安装长度下测量气门弹簧的预紧力。丰田5A-FE发动机的气门弹簧压缩31.7mm的预紧力应为157～174N。如果预紧力不符合标准，更换气门弹簧。

8.检查调整气门间隙

配气机构的磨损增大了气门间隙，因而会引起敲击声和加剧磨损，并使气门开度减小，引起充气不足，排气不畅；若因调整不当间隙过小，气门就会关闭不严，甚至造成气门烧坏。这两种情况都会使发动机功率下降和工作不正常，因此需要进行高度精确的调整。

（1）气门间隙调整方法

1）逐缸检查调整法。先找到1缸压缩行程终了位置，调整1缸的进、排气门，然后转动曲轴180°（4缸发动机）或120°（6缸发动机），使下一工作缸处于压缩上止点位置，按点火顺序调整这一处于压缩上止点的气缸的进、排气门，依次类推，逐缸调整。

2）两次检查调整法。顺着正常曲轴旋转方向转动曲轴，使曲轴带轮上的1缸上止点标记与正时室盖上的标记对正（有的是飞轮上的标记与飞轮壳上的1缸上止点标记对准），说明1缸活塞处于上止点位置，然后根据气门的开闭状态判断出1缸是处于压缩上止点还是排气上止点。例如，对直列六缸发动机来说，如果6缸排气门已经快关闭，而进气门正要打开时，这说明1缸活塞正位于压缩行程的上止点。注意检查摇臂或凸轮的状态，找出1缸的压缩行程上止点位置。此时可以按“双、排、不、进”的方法调整一半数目的气门，如工作顺序为“1—3—4—2”的四缸发动机可调整一缸的进气门与排气门（即“双”）、三缸的排气门（即“排”）、四缸的进排气门均不可调整（即“不”）、二缸的进气门（即“进”）。对工作顺序为“1—5—3—6—2—4”的直列六缸发动机来说，当1缸活塞处于压缩上止点时可调整1缸的进、排气门；3缸与5缸的排气门；2缸与4缸的进气门，6缸不可调整。对工作顺序为“1—2—3—4—5—6”的V形六缸发动机来说，当1缸活塞处于压缩上止点时可调整1缸的进、排气门；2缸与3缸的排气门；5缸与6缸的进气门，4缸不可调整。

用塞尺检查调整这些气门的气门间隙后，将曲轴转动一周，即使1缸活塞位于排气行程的上止点，此时可调整剩余气门的气门间隙。

（2）气门间隙调整部位 所有发动机气门间隙的调整方法基本上相同，但调整气门的顺序取决于气缸的排列。另外，每个间隙的调整点取决于配气结构的布局，主要是通过更换气门挺柱、调整垫片或调整螺钉等方式进行调整。

1）更换气门挺柱型。调整气门间隙时，有的发动机须更换气门挺杆。对于这种类型，可用更换气门挺柱的方法调整气门间隙。必须拆下凸轮轴，更换合适的气门挺柱，如图1-402所示。

2）更换调整垫片型。调整气门间隙时，须更换调整垫片，如图1-403b、图1-403c、图1-403d所示。对于这种类型，用更换调整垫片的方法，调整气门间隙。

图1-402 采用更换气门挺柱方式调整气门间隙的流程

图1-403 气门间隙调整部位

这种类型可分为以下几种：

①调整垫片在挺柱里面：调整时须拆下凸轮轴更换调整垫片。

②调整垫片在挺柱上方：调整时用SST（专用维修工具）更换垫片，如图1-404所示。

③调整垫片在摇臂下方：调整时用SST（专用维修工具）更换垫片。

提示：气门挺柱和调整垫片的尺寸随发动机的不同而变化，应选用合适的挺柱和垫片。选择垫片或挺柱时，用实际测量的气门间隙（A）和使用的垫片（挺杆）的厚度（T）计算，选择新垫片（挺杆）的厚度。即新垫片（挺杆）厚度N=旧垫片（挺杆）厚度T+（实际测量的气门间隙A-规定的标准气门间隙B）。使用的垫片（挺杆）的厚度T需用千分尺测量，如图1-405所示。

图1-404 用SST拆卸气门间隙垫片

1—SST（气门间隙调整工具箱） 2—挺杆 3—垫片

图1-405 测量垫片（挺杆）厚度

3）调整螺钉型。通过调整螺钉方式调整气门间隙一般用于有气门摇臂的发动机。通过转动安装在摇臂上的调整螺钉调整气门间隙，如图1-406所示。

图1-406 通过调整螺钉调整气门间隙

说明：如果发动机具有液压间隙调整器或液压挺柱，则不用调整气门间隙。

（3）实测5A-FE发动机的气门间隙 实测5A-FE发动机的气门间隙，将所测数据记录在表1-16中。

表1-16 测量丰田5A-FE发动机的气门间隙