-中奖:giftcard-【发帖赢大奖】关于汽车的正时皮带工作原理和浅谈

声明: 本人对正时皮带掌握知识有限,发帖只是有益于大家掌握正时皮带的工作原理及更换须知,如有不同意见或者有哪些纰漏,请大家善意指正,多多交流,谢谢。

A–正时皮带工作原理及分解图
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正时皮带(Timing belt )是发动机配气系统的重要组成部分,通过与曲轴的连接并配合一定的传动比来保证进、排气时间的准确。使用皮带而不是齿轮来传动是因为皮带噪音小,传动精确,自身变化量小而且易于补偿。显而易见皮带的寿命肯定要比金属齿轮短,因此要定期更换皮带。

正时皮带的作用就是当发动机运转时,活塞的行程(上下的运动)气门的开启与关闭(时间)点火的顺序(时间),在“正时"的连接作用下,时刻要保持“同步”运转。

正时,就是通过发动机的正时机构,让每个汽缸正好做到:活塞向上正好到上止点时、气门正好关闭、火花塞正好点火。

正时皮带属于耗损品,而且正时皮带一旦断裂,凸轮轴当然不会照着正时运转,此时极有可能导致汽门与活塞撞击而造成严重毁损,所以正时皮带一定要依据原厂指定的里程或时间更换。

汽车发动机工作过程中,在汽缸内不断发生进气、压缩、爆炸、排气四个过程,并且,每个步骤的时机都要与活塞的运动状态和位置相配合,使进气与排气及活塞升降相互协调起来,正时皮带在发动机里面扮演了一个“桥梁”的作用,在曲轴的带动下将力量传递给相应机件。有许多高档车为保证正时系统工作稳定,采用金属链条来替代皮带。由于车辆正时齿形皮带断裂后会造成发动机内部气门损坏,危害较大,故一般厂家都对正时皮带规定有更换周期。

正时皮带属于橡胶部件,随着发动机工作时间的增加,正时皮带和正时皮带的附件,如正时皮带张紧轮、正时皮带张紧器和水泵等都会发生磨损或老化。因此,凡是装有正时皮带的发动机,厂家都会有严格要求,在规定的周期内定期更换正时皮带及附件,更换周期则随着发动机的结构不同而有所不同,一般在车辆行驶到6万~10万公里时应该更换,具体的更换周期应该以车辆的保养手册说明为准。

正时皮带一般是在80000公里时考虑更换。就算你车上备有正时皮带,一旦发生其断裂,自己也无法更换。因此,当总行驶路程到达8万时,建议考虑更换之。正时皮带在水箱风扇的后面。

B–正时皮带断裂致使发动机报废?
正时皮带具有一定的寿命,寿命到达之后,皮带会出现断裂的情况,也许你认为不就断裂而已嘛,大不了发动机无法正时,最多发动机停止工作。也许你这样想是对的,但我们还是要从工作原理来看是否这么简单?

首先,我们看一 下图片,这是汽车正时皮带(图片用的正时链,这不影响我们对它们工作的情况的认知)正常工作的情况,你会发现,凸轮轴与曲轴之间由一条正时皮带(正时链)链接着,正时皮带的作用是将凸轮轴与曲轴的连接并配合一定的传动比来保证进、排气时间的准确。


皮带断裂之后,这是很突然的,这时你汽车的发动机的凸轮轴会失去了正时功能,通俗一点就是你的凸轮轴已经停止了转动,如果此时你的进气排气门处于闭合状态,那么恭喜你,没事,但发动机工作时具有“进压爆排”四个工作顺序,也就是说还有进排气门处于开启的状态。

由于凸轮无法回位,而凸轮轴是压在气门顶柱上,此时活塞从下止点往上止点移动,最后是火花塞与开启当中的进排气门“亲密接触”结果是进排气门变形。哪怕是汽车处于怠速的状态当中,一般汽车怠速中的发动机的转速为880/分钟,一个进排气门要在发动机停止转动之前要承受多少次活塞的撞击?
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此外,由于凸轮轴的凸轮压在气门顶柱上开启了进排气门,当进排气门受到来自活塞的撞击之后,这些冲击力也会传到凸轮轴当中,严重者引起变形,最终导致整个配气机构乃至发动机损坏。

C–友情提醒 汽车正时皮带更换的必要性

发动机正常工作依赖于各部件之间精密的时间配合,这个时间配合比如每个气门的开闭时间和火花塞的点火时间是由发动机的正时系统来保证的。正时系统其实很简单,在四冲程发动机中曲轴每转2圈完成一个完整的气缸循环,所以正时系统最基本的就是在驱动气门的凸轮轴上和曲轴上各有一个齿轮,两者的齿数比是2:1,这样两者通过某种机械方式连接起来以后曲轴每转两圈凸轮轴就会转一圈,各气门就正好动作一次。当然除了这两个齿轮的齿数比之外,它们的角度相对位置也必须是非常严格的,这样才能保证气门不仅是曲轴每转两圈开闭一次,而且要在合适的时间即活塞运动到适当的位置才能开闭。曲轴的齿轮和凸轮轴的齿轮要通过一定的机械方式来连接,最常用的就是通过皮带或者链条,这就是所谓的正时皮带和正时链条。由于曲轴和凸轮轴的机械连接必须是精确的,相互位置不能有任何变动,所以正时皮带都是带有凸齿的,这样就不会在工作中打滑了。
正时皮带和正时链条各有优缺点,正时皮带一般由橡胶加上用来加强抗拉强度的金属丝和/或强力纤维构成,结构简单、成本低、噪音低、不需要润滑,但是寿命有限,需要定期更换;而正时链条是钢结构的,寿命几乎和发动机的寿命相当,但是结构复杂、成本高、噪音大、磨损后链节之间间距扩大会可能影响正时的准确性。总的来说,近年来各汽车厂商有越来越多采用正时链条的趋势。
正时皮带负责发动机各关键部位的准确协调,所以它对发动机的正常工作是至关重要的。一旦正时皮带损坏,气门、点火工作会停止或者乱套,发动机将不能工作,而且如果发动机的气门动作最低点的设计是和活塞上止点有重合的话,即所谓干涉interference)设计,那么正时皮带一旦断掉,由于惯性曲轴带动活塞继续上下运动而气门则由于凸轮轴停转而静止,某个气门可能停在最低点,当这个气缸的活塞运动到上止点的时候就会和气门发生碰撞,气门的上端是坚固的凸轮,不能运动,结果就是气门杆被撞弯,活塞顶被撞凹,严重的情况气缸盖还会被损坏。只要这种情况发生,发动机就需要大修。
由于正时皮带的重要性,厂家通常会根据设计以及实际情况来确定一个推荐的使用寿命,并且建议在推荐使用寿命周期到达的时候更换正时皮带。这个更换周期都会在汽车的使用手册和维修手册中清楚地标明。汽车正时皮带的更换周期一般都是在6万英里到12万英里之间。当然,通常为了安全,厂家给出的推荐更换周期都有一定的余量,皮带的实际使用寿命往往长于厂家的推荐值很多。所以有些用户会推迟更换甚至不更换正时皮带,这是要冒风险的,对于非干涉型(non-interference)发动机,正时皮带断裂一般不会引起其他部件的扩大损失,但是在高速上发动机突然停止工作也是有很大的危险,而对于干涉型interference)的发动机来说,风险就更大了,发动机几乎肯定会报废。所以按照厂家的建议及时更换正时皮带是非常重要的。
在实践中,一般更换正时皮带的时候通常还会同时更换一些其他部件,常见的包括皮带张紧轮(tensioner)、惰轮(idler)和水泵(waterpump)。皮带张紧轮是用来提供给皮带适当的张力的,惰轮则是用来改变皮带的行走路径。水泵是用来循环发动机冷却水,很多发动机的水泵是由正时皮带驱动旋转的。换正时皮带的时候同时更换这些部件一方面的原因是因为它们将来万一损坏的时候更换起来需要和更换正时皮带一样的工时,成本高,不如趁着更换正时皮带发动机侧面已经打开了顺手把它们换成新的,这样车子再开几万英里都不用担心了;
另一方面的原因它们的轴承老化以后可能会出现抱死的问题,尤其是某些设计不良的水泵很容易抱死,比如国内的部分捷达(图库 论坛)、宝来(图库 论坛)、帕萨特(图库 论坛)使用大众5气门发动机的水泵就很容易出这种问题,水泵轴承一旦抱死如果它又是通过正时皮带驱动的话,那么这个巨大的阻力可能使得橡胶结构的正时皮带的凸齿吃不消而被扯掉或者扯断,从而导致正时皮带损坏,发动机停止工作甚至损坏。因此为了避免这些能的风险和节省可能的大额花费,在更换正时皮带的时候会经常把张紧轮、惰轮和水泵一起换掉。
既然正时皮带这么重要,那么除了按厂家推荐的时间定期更换之外,能不能检查正时皮带的状况来决定要不要换呢?答案是通常不推荐这么做。原因有几点:1、很多发动机要想看到正时皮带,需要拆掉很多部件,而且也只能看到一小部分,要检查皮带的全部,需要旋转曲轴一段一段地看,这都费工费时,不如直接换了算了。2、正时皮带在断裂损坏之前往往只有很短的一段时间会有磨损开裂等迹象,一旦出现瑕疵很快就会损坏,如果不是碰巧在那段短暂的时间内检查的话基本上看不到问题,所以检查所起的实际作用相当有限。但是正时皮带断裂的后果非常严重,所以最好是不要冒险,老老实实按照厂家的推荐定期更换正时皮带。

就简单的找到这么多,本人知识有限。如有任何建议或者纠正,请及时留言,谢谢大家!

我的10万了,还没有换过呢。

除非你那是chain的,又除非你那车以前的车主换过!如果没那两个除非,你的车就是神话!

:cn08:呵呵

赶紧换了吧,不然哪天真的断了,有你哭的,兄弟。

正时,就是通过发动机的正时机构,让每个汽缸正好做到:活塞向上正好到上止点时、气门正好关闭、火花塞正好点火。

这句话不怎么正确。这里描述的只是理论上的引擎模型。

活塞向上运行,要么是压缩行程,要么是排气行程。如果是压缩行程到上止点,进排气门应该早已关闭,不然也没有什么东西可以压缩。而实际上为了使进气效率更高,进气门在活塞越过下止点5~10度才完全关闭,追求性能的引擎会使用更大角度。

而火花塞点火的时机实际上都会提前,以便燃烧更彻底,叫点火提前角。而且多数引擎都使用多次点火,都不一定发生在活塞处于上止点时。

气门正时同时也是可变的,各大车厂引擎都有自己的可变气门正时技术,以便兼顾燃油经济性和动力需求,例如本田的VTEC,丰田的VVTi,BMW的VANOS,其他的请参照https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E5%8F%98%E6%B0%94%E9%97%A8%E6%AD%A3%E6%97%B6

如果发现我有讲错,请指正{:5_143:}

保证曲轴与凸轮轴的正式关系最早用的是齿轮直接啮合,后来有了中间轮,链条,正时皮带。至于他的原理,你可以把他想成一个软齿轮。

我们这里有个大神,说他的车行给做service的时候,还顺便给检查timing belt。他今年夏天在这里也给一个timing belt断裂的倒霉家伙支招,说你车刚刚做过service,你应该找做service的车行去让他们负责,问他们为什么没有检查出timing belt快要断了。

呵呵,有很多时候,你可能不会换个新的timing belt,但是你知道它的工作原理和如何损坏的。

好文一个!

我的工具车,12万英里了,也不知道在6-7万的时候前一个换过timing belt没有。保险起见,还是再换一次吧。

對啊,這裡有些傻叉會喜歡把自己的思想強加到別人身上,難道有人說你更本就不行,只是你自己說的,我認為你就是不行。最基本的尊重的沒有。中國人。。。

Sam

Sam老大,希望你能多谈技术层面!

我在英国泡论坛10多年了,从来都是事实重于态度。

很简单的一个问题问你,你给一个车做个service,就敢担当这个车过不久timing belt断掉了的责任么?

还有,我警告你一下,你要是再出粗口,我也不会继续对你客气!

别吵了!都是出来挣钱养家糊口,为啥要吵架生气呢?
喜欢就多顶顶贴,不喜欢就一笑了之当笑话。

哇噻, 這算是威脅人嗎? 不客氣, 這樣的話都說得出來, 我還真的是怕怕。 就如被人指出沒有甚麼類別的證書一樣就對號入座了。

我在此再講一次,也是最後一次, 尊重是互相的,我自己的工作比任何人都清楚,你不信我, 我不會怪你,你不來我們車行消費我也阻止不了你,但是我們的出品就擺在大家眼前。 就如某些人沒有完整的專業資格證, 被人指出後就長篇大論,我自己不會去選擇沒有專業資格證的人為我自己做事, 但是我懂得尊重人,我不會強加我的思想去其他人身上, 因為其他人覺得經驗比證書重要。懂嗎?!
其實我真的有需要和這些無謂人解釋那麼多嗎?簡直就是降級!

粗話也普通話都分不清,那麼"我的媽阿"也會是一句非常嚴重和可恥的粗話!

Sam

{:5_136:} sam哥,机油滤芯嘿嘿的圆圆的那个东西,我想这几天和机油一起换了,可是试着拧,怎么也拧不动,怎么办?

你意思是擰不開嗎?那麼就用普通的大號扳手去試試, 如果還是不行,那麼你就要買那種拆機油濾專用的蓋子。

ok,明白了!谢谢sam哥。

老大,别躲!我会继续跟你“探讨”你声称的service的时候检查和保证timing belt的谎言。

你不热衷跟我正面的、在技术层面的讨论,在我爱我家版看有人跟我探讨一下电工的资质,那个新电工不了解情况吹点牛,说我这样的电工不是真正的,你就抓到救命稻草了?就能围魏救赵了?

我的电工是不是假的,我昨天前天跟这个新电工探讨过很多,这里有兴趣的人可以过去看看:

电工之间的讨论 - 西北前辈请进
https://bbs.chinese1.comhttp://bbs.chinese1.net/t/topic/2416396
(出处: 超级苹果网)

怎樣在英國做一位有牌照的電工?
https://bbs.chinese1.comhttp://bbs.chinese1.net/t/topic/2416185
(出处: 超级苹果网)

我十分欢迎你去打我的假,扒掉我这个假电工的伪装呀。

Timing belt的事情,稍微有点修车常识的人都知道谁对谁错。而你要去搞明白一个电工资质是不是假的,你就真需要恶补一下了。

我有一点自知之明,就是别人也很聪明,千万别想着蒙别人能过关。一个人偶尔吹牛过头了也难免,hands up or shut up后,谁还会跟你没完没了?对于说错了还死撑的,再加上讽刺我抠门自己做车保养的,我认为是品质问题。

Timing belt这么的简单问题,就还真没有什么固定答案了?!呵呵。

對對對,你的資格證很牛,你很牛,你什麼都懂,你全部都對,我們做的不對,行了吧,人家說你的資格證有問題,你就要像寫論文一樣打字。

我們自己做的事情難道我們不知道?你在我店裏面上班?恭喜你,你是,好了吧。

呵呵,真希望你能从技术层面给我们讲讲,你怎么能够在做汽车service的时候,特地再打开timing belt的罩子,用你们车行的某个专利发明,查明timing belt的状态,预测它还能跑多久,然后告诉车主,你的timing belt没有事情,如果近期内跑断,我车行给你负责任。

我的电工资格是有问题吗,你真看明白了吗?去家版那里打我的假呀,让我像你现在一样,承认timing belt吹牛不是,不承认吹牛硬抗也不是。