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正时系统是汽车发动机的重要组成部分,正时系统通过传动皮带或链条控制发动机气门机构,从而保证发动机活塞的往复运动与气门开闭时间的精确配合,因此正时系统的正常工作与发动机的动力性和燃油经济性有着密不可分的联系。
发动机正时系统的传动方式主要有皮带传动和链条传动2种方式,对于皮带传动正时系统,其结构相对简单,成本较低,因此目前采用皮带传动的方式仍然是汽车发动机正时系统传动方式的主流。下面就对采用皮带传动(图1)的汽车发动机正时系统进行介绍,并对其常见的故障进行分析,希望能够对维修企业的实际工作有所帮助。
1 正时系统的主要组成部件
(1)正时皮带
正时皮带一般采用人造橡胶或氯丁橡胶材料制成,其内部的张力线由玻璃纤维进行强化。为了增强耐磨性,正时皮带的背面一般是聚酰胺材质,而正时皮带的耐温中间层则保证了各种材料可以发挥卓越性能。正时皮带将曲轴与凸轮轴连接起来,也将发动机的驱动力传递给水泵或机油泵。正时皮带与正时链条相比,皮带不需要润滑且工作区也不用密封,通过简单的塑料挡罩就可以有效地防止杂质的侵入。
(2)张紧轮(图2)
正时系统正常工作的前提条件之一,是正时皮带要有合适的张紧力,才能使正时系统各部件正确配合工作。正时系统使用一段时间后,正时皮带会由于曲轴的拉伸载荷以及温度的波动而产生相应的变化,这将导致凸轮轴相位滞后,气门正时延迟。为了解决这个问题,张紧轮(张紧器)就应运而生,它可以根据正时皮带的变化在一定范围内进行自动调节。但需要注意的是,在车辆的保养过程中,仍需要检查张紧轮的性能以及正时皮带的张紧力,如有必要,需要对张紧轮进行更换。在众多张紧轮产品中,INA张紧轮和惰轮具有可循环使用、低噪声、低润滑脂流失、精确引导正时皮带以及不受热膨胀或其他环境影响等特点,在汽车售后零部件市场上具有很高的知名度。
(3)惰轮(图3)
情轮在前端轮系中用以引导正时皮带的走向,或当正时皮带较长时用来稳定正时皮带,从而降低皮带工作时产生的振动。
2 正时系统的常见故障分析
鉴于正时系统的重要性,大多数汽车厂商规定的车辆保养项目中,发动机正时系统的定期检查和维护是必需的项目。由于橡胶材质的皮带易老化,或者由于张紧轮的原因而出现皮带正时错位甚至皮带断裂等故障,会造成发动机的严重损坏。此外,不正确的安装也会引起发动机部件的故障。
在一些汽车厂商的售后服务政策中,正时系统传动部件必须定期成套更换。正时系统传动部件成套更换的理念在国外已经很普遍,在国内汽车零部件售后市场上,越来越多的零部件企业将国外的套装产品引入国内或新推出了正时套装产品,例如INA在汽车售后市场推出了单个正时产品、张紧轮套装(SET)、正时套装(KIT)、正时水泵套装(KIT WP)等多种产品,这些产品具有可靠的原厂品质,能够满足汽车维修企业对高品质正时系统部件的需求。套装产品可以使维修企业不必再从多个供应商处采购部件,保证了部件质量的可靠性,而且也增加了维修企业的单车利润。
下面,对正时系统的常见故障进行分析。
(1)张紧轮变形和出现裂痕(图4)
主要原因:该现象是安装不当引起的。安装张紧轮时,没有按照规定将张紧轮调节到正确的位置,使得正时皮带张紧力调节不当,造成张紧轮工作时发生干涉而出现碰撞。
(2)张紧轮底座断裂(图5)
主要原因:由于张紧轮调节过紧,使得张紧轮指针始终处于张紧力过大状态。当发动机负荷过大时,张紧轮不能正常调节正时皮带的张紧力,导致张紧轮疲劳,最终导致底座断裂。
(3)张紧轮底座有敲击痕迹(图6)
主要原因:由于张紧轮调节过松,在发动机运转时,张紧轮的刻度底座与指针盘发生敲击,会产生持续的异响,并在刻度底座上产生黑点。
(4)张紧轮指针断裂(图7)
主要原因:由于采用了不标准的安装方法,使得张紧轮调节不正确。此款张紧轮在安装并张紧时,需要调节水泵来张紧正时皮带,不允许调整张紧轮指针来张紧正时皮带。
(5)张紧轮正时底座断裂(图8)
主要原因:由于正时调节错误,张紧轮正时点没能正确对中。安装时没有使用正时皮带安装专用工具,造成张紧轮调整过度。当发动机负荷过大时,张紧轮不能正常谓节,导致正时底座断裂。
(6)张紧轮螺栓断裂(图9)
主要原因:由于拧紧力矩过大,在拧紧螺栓时没有使用扭力扳手,因此在拧紧螺栓时需要按制造商规定的力矩拧紧螺栓。
(7)张紧轮有少量润滑脂泄漏(图10)
主要原因:由于在张紧轮静态装配时加注了过量的润滑脂,张紧轮在运转时发生热胀。会挤出一些润滑脂,这属于正常现象,不影响张紧轮的使用。
(8)惰轮产生的噪声
主要原因:在绝大部分情况下,噪声并不是来自惰轮本身,而是来自附件系的其他部件或正时皮带。只要将惰轮正确安装,并按照规定调节正时皮带张紧力的大小,并确保正时皮带无偏斜,就基本可以避免惰轮产生的噪声。
发动机正时系统的传动方式主要有皮带传动和链条传动2种方式,对于皮带传动正时系统,其结构相对简单,成本较低,因此目前采用皮带传动的方式仍然是汽车发动机正时系统传动方式的主流。下面就对采用皮带传动(图1)的汽车发动机正时系统进行介绍,并对其常见的故障进行分析,希望能够对维修企业的实际工作有所帮助。
1 正时系统的主要组成部件
(1)正时皮带
正时皮带一般采用人造橡胶或氯丁橡胶材料制成,其内部的张力线由玻璃纤维进行强化。为了增强耐磨性,正时皮带的背面一般是聚酰胺材质,而正时皮带的耐温中间层则保证了各种材料可以发挥卓越性能。正时皮带将曲轴与凸轮轴连接起来,也将发动机的驱动力传递给水泵或机油泵。正时皮带与正时链条相比,皮带不需要润滑且工作区也不用密封,通过简单的塑料挡罩就可以有效地防止杂质的侵入。
(2)张紧轮(图2)
正时系统正常工作的前提条件之一,是正时皮带要有合适的张紧力,才能使正时系统各部件正确配合工作。正时系统使用一段时间后,正时皮带会由于曲轴的拉伸载荷以及温度的波动而产生相应的变化,这将导致凸轮轴相位滞后,气门正时延迟。为了解决这个问题,张紧轮(张紧器)就应运而生,它可以根据正时皮带的变化在一定范围内进行自动调节。但需要注意的是,在车辆的保养过程中,仍需要检查张紧轮的性能以及正时皮带的张紧力,如有必要,需要对张紧轮进行更换。在众多张紧轮产品中,INA张紧轮和惰轮具有可循环使用、低噪声、低润滑脂流失、精确引导正时皮带以及不受热膨胀或其他环境影响等特点,在汽车售后零部件市场上具有很高的知名度。
(3)惰轮(图3)
情轮在前端轮系中用以引导正时皮带的走向,或当正时皮带较长时用来稳定正时皮带,从而降低皮带工作时产生的振动。
2 正时系统的常见故障分析
鉴于正时系统的重要性,大多数汽车厂商规定的车辆保养项目中,发动机正时系统的定期检查和维护是必需的项目。由于橡胶材质的皮带易老化,或者由于张紧轮的原因而出现皮带正时错位甚至皮带断裂等故障,会造成发动机的严重损坏。此外,不正确的安装也会引起发动机部件的故障。
在一些汽车厂商的售后服务政策中,正时系统传动部件必须定期成套更换。正时系统传动部件成套更换的理念在国外已经很普遍,在国内汽车零部件售后市场上,越来越多的零部件企业将国外的套装产品引入国内或新推出了正时套装产品,例如INA在汽车售后市场推出了单个正时产品、张紧轮套装(SET)、正时套装(KIT)、正时水泵套装(KIT WP)等多种产品,这些产品具有可靠的原厂品质,能够满足汽车维修企业对高品质正时系统部件的需求。套装产品可以使维修企业不必再从多个供应商处采购部件,保证了部件质量的可靠性,而且也增加了维修企业的单车利润。
下面,对正时系统的常见故障进行分析。
(1)张紧轮变形和出现裂痕(图4)
主要原因:该现象是安装不当引起的。安装张紧轮时,没有按照规定将张紧轮调节到正确的位置,使得正时皮带张紧力调节不当,造成张紧轮工作时发生干涉而出现碰撞。
(2)张紧轮底座断裂(图5)
主要原因:由于张紧轮调节过紧,使得张紧轮指针始终处于张紧力过大状态。当发动机负荷过大时,张紧轮不能正常调节正时皮带的张紧力,导致张紧轮疲劳,最终导致底座断裂。
(3)张紧轮底座有敲击痕迹(图6)
主要原因:由于张紧轮调节过松,在发动机运转时,张紧轮的刻度底座与指针盘发生敲击,会产生持续的异响,并在刻度底座上产生黑点。
(4)张紧轮指针断裂(图7)
主要原因:由于采用了不标准的安装方法,使得张紧轮调节不正确。此款张紧轮在安装并张紧时,需要调节水泵来张紧正时皮带,不允许调整张紧轮指针来张紧正时皮带。
(5)张紧轮正时底座断裂(图8)
主要原因:由于正时调节错误,张紧轮正时点没能正确对中。安装时没有使用正时皮带安装专用工具,造成张紧轮调整过度。当发动机负荷过大时,张紧轮不能正常谓节,导致正时底座断裂。
(6)张紧轮螺栓断裂(图9)
主要原因:由于拧紧力矩过大,在拧紧螺栓时没有使用扭力扳手,因此在拧紧螺栓时需要按制造商规定的力矩拧紧螺栓。
(7)张紧轮有少量润滑脂泄漏(图10)
主要原因:由于在张紧轮静态装配时加注了过量的润滑脂,张紧轮在运转时发生热胀。会挤出一些润滑脂,这属于正常现象,不影响张紧轮的使用。
(8)惰轮产生的噪声
主要原因:在绝大部分情况下,噪声并不是来自惰轮本身,而是来自附件系的其他部件或正时皮带。只要将惰轮正确安装,并按照规定调节正时皮带张紧力的大小,并确保正时皮带无偏斜,就基本可以避免惰轮产生的噪声。