《配气机构教学》PPT课件.ppt

配气机构,概述 配气机构的组成和零件 配气相位,概述,配气机构的功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。,配气机构,组成： 气门组 气门传动组,配气机构的类型,一、气门的布置型式 1、气门顶置式 组成：,工作过程,特点： A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。B、曲轴与凸轮轴传动比为2:1。,2、气门侧置式,进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件数目少。 气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。,二、凸轮轴的布置型式,1、凸轮轴下置 缺点： 凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。 优点： 简化曲轴与凸轮轴之间才传动装置，有利于发动机的布置。,2、凸轮轴中置式,传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。 应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。,3、凸轮轴上置式,应用：高速发动机 桑塔纳轿车发动机,特点： 凸轮轴与气门距离近， 不需要推杆、挺柱，使往复 运动的惯量减少。,双凸轮轴上置式发动机,捷达轿车气缸盖实物图,上置凸轮轴实物图,三、凸轮轴的传动方式,1、齿轮传动,2、链传动,导链板,张紧机构,3、齿形皮带传动,配气机构的组件和工作情况,一、气门组,1、气门,功用： 燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 工作条件： A、进气门570K670K，排气门1050K1200K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨,进气门570K670K（铬钢或铬镍钢） 排气门1050K1200K（硅铬钢）,头部,杆部,气门头部的结构形式,（2） 气门锥角 1） 定义：气门锥面与顶平面的夹角称气门锥角。,2） 气门锥角的作用,就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性； 气门落座时有自动定位作用； 避免气流拐弯过大而降低流速； 气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。,3） 进、排气门锥角的大小 进气门锥角较小，多用300。因锥角越小，进气通道截面越大，进气量越多。 排气门锥角较大，通常为450。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，不易变形。排气门热负荷较大而用较大的锥角，以加强散热和避免受热变形。且锥角越大，座合压力越大，自洁作用越大。,气门杆,2、气门座,气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 1.靠其内锥面与气门锥面的紧密 贴合密封气缸。 2.接受气门传来的热量。,气门座,气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。 镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。 汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座,3、气门导管,作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 加工方法： 外表面加工精度较高 内表面精绞 装配： 气门杆与气门间隙0.050.12mm。,4、气门弹簧,功用：保证气门的回位。 材料：高锰碳钢、铬钒钢,气门弹簧的装配,气门弹簧,气门弹簧座,锁片,气门弹簧,圆柱形螺旋弹簧,圆柱等螺距弹簧,不等距弹簧 应用：CA7560,双弹簧布置,旋向相反的两个弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一弹簧,应用车型： 奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505,气门传动组,1、组成 2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。,凸轮轴,作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：,2、挺柱,（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 （2）挺柱的分类：机械挺住和液力挺住,结构： 性能： 消除了配气机构的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪声提高发动机高速时的性能。,液力挺柱,发动机液压挺柱工作示意图,气门关闭时,气门打开时,3、气门推杆,作用： 将挺柱传来的推力传给摇臂。 工作情况： 是气门机构中最容易弯曲的零件。 材料： 硬铝或钢,4、摇臂,功用： 将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。,摇臂结构示意图,气门间隙调节螺钉,调节螺母,摇臂,摇臂轴套,易磨损部位 堆焊耐磨合金,摇臂结构示意图,润滑油道,油槽,润滑油道,摇臂组示意图,摇臂轴,螺栓,摇臂轴支座,摇臂轴紧固螺钉,摇臂称套,调整螺钉,摇臂,定位弹簧,摇臂组实物图,桑塔纳发动机的配气机构,配气相位,1、气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气相位。,2.气门重叠,气门重叠：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。 气门重叠角：气门同时开启的角度（+ ）。,排气过程,进气过程,作业,1、曲柄连杆机构的组成及功用是什么？ 2、汽缸体有几种型式？各有什么优缺点？ 3、配气机构的功用是什么？顶置气门式配气机构由哪些零件组成？ 4、某型号的发动机的配气相位角为:进气门早开角a=15，晚关角 =45，排气门早开角r=65，晚关角 =18. （1）何谓配气相位 （2）根据题意，画出配气相 位图 （3）气门重叠角是多少,可变配气相位,气门定时和升程可变的进气系统 可变谐振增压系统,控制原理,VTEC高速时,气缸数目可变机构,可变进气谐振增压系统,VG30DE可变谐振增压系统,小结,配气机构有三种传动方式齿轮驱动、链驱动和齿形皮带驱动。四冲程发动机曲轴与凸轮轴之比(即传动比)应为2：1即曲轴旋转两周，凸轮轴旋转一周。现代汽车发动机采用多气门布置和排列方式，进、排气门配气相位早开晚关，以改善进、排气状况。凸轮轴上主要配置有各缸进、排气凸轮，凸轮的轮廓保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求，凸轮轴有轴向定位装置。轿车发动机采用液力挺柱，可消除配气机构中的间隙，减小各零件的冲击载荷和噪声。,