3配气机构pqjg

第三章第三章 配气机构配气机构配气机构的主要零部件配气机构的主要零部件 概述概述 配气相位配气相位3.13.1概概 述述v v=M/MM/M0 0 M M 进气过程中，实际进入气缸的新气的质量；进气过程中，实际进入气缸的新气的质量；M Mo o在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。得以及时从气缸按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发得以及时从气缸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，使新鲜可燃混合气燃混合气(汽油机汽油机)或空气或空气(柴油机柴油机)得以及时进入气缸，废气排得以及时进入气缸，废气排出。出。功用功用一、充气效率一、充气效率 在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混的质量与在进气状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。合气的质量之比。二、配气机构的布置型式二、配气机构的布置型式 目前国产的汽车发目前国产的汽车发动机都采用气门顶动机都采用气门顶置式配气机构。置式配气机构。压缩比受到限制，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，进排气门阻力较大，发动机的动力性和发动机的动力性和高速性均较差，逐高速性均较差，逐渐被淘汰。渐被淘汰。三、凸轮轴的布置型式三、凸轮轴的布置型式凸轮轴下置凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴中置凸轮轴上置凸轮轴上置四、凸轮轴的传动方式四、凸轮轴的传动方式传动方式传动方式齿轮传动齿轮传动链条传动链条传动齿形带传动齿形带传动图图 示示应应 用用 凸轮轴下置、凸轮轴下置、中置式配气机构中置式配气机构 凸轮轴上置式凸轮轴上置式配气机构配气机构 凸轮轴上置式凸轮轴上置式配气机构配气机构五、气门数目及排列方式五、气门数目及排列方式每每缸缸四四气气门门的的布布置置六、气门间隙六、气门间隙气门间隙气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。凸轮）之间留有适当的间隙。气气 门杆门杆凸轮轴凸轮轴气门气门间间 隙隙进气门进气门0.250.250.30mm0.30mm排气门排气门0.300.300.35mm0.35mm1 1、概念：、概念：3.2 3.2 配配 气气 相相 位位 气门从开启到关闭气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称所经历的曲轴转角，称为为配气相位配气相位。1030 4080 4080 1030 上止点上止点下止点下止点一、概念一、概念二、气门重叠二、气门重叠气门重叠：气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时，出现的当进气门早开和排气门迟关时，出现的进排气门同时开启的现象。进排气门同时开启的现象。气门重叠角：气门重叠角：气门同时开启的角度（气门同时开启的角度（+）。）。排气过程排气过程进气过程进气过程气门重叠角气门重叠角配气相位演示配气相位演示3.3 3.3 配气机构的主要零部件配气机构的主要零部件一、气门组一、气门组 气门组实物图气门组实物图锁片锁片弹簧座弹簧座1 1、气门、气门功用：功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关。燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关。结构：结构：1.头部头部2.杆部杆部头部头部杆部杆部气门头部的结构形式气门头部的结构形式平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、进、排气门都可采用。（目前应用最广泛）排气门都可采用。（目前应用最广泛）凸顶式凸顶式（球面顶）（球面顶）适用于排气门适用于排气门，因为其强度高，因为其强度高，排气阻力小排气阻力小，废气的清，废气的清除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。较复杂。凹顶式凹顶式（喇叭顶）（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，进气阻进气阻力小力小，但其顶部受热面积大，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜故适用于进气门，而不宜用于排气门。用于排气门。气门锥角气门锥角气门锥角概念：气门锥角概念：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。一般做成顶部平面的夹角。一般做成4545。装配前应将密装配前应将密封锥面研磨。封锥面研磨。边缘应保持一定边缘应保持一定的厚度，的厚度，1 13mm3mm。气门实物图气门实物图进气门（大）进气门（大）排气门（小）排气门（小）气门杆部气门杆部较高的加工精度，表较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配保证同气门导管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性气门杆尾部：气门杆尾部：环形槽、锁销环形槽、锁销孔孔凹槽凹槽易断裂处易断裂处2 2、气门导管、气门导管作用作用1.1.导向：导向：为气门的运动导向，为气门的运动导向，保证气门直线运动保证气门直线运动2.2.导热导热 ：在气门杆和气门在气门杆和气门盖之间起导热作用盖之间起导热作用加工方法：加工方法：外表面加工精外表面加工精度较高度较高 ，内表面精绞内表面精绞 装配：装配：气门杆与气门间隙气门杆与气门间隙0.050.050.12mm0.12mm。定位定位：卡环定位：卡环定位 气门导管气门导管气缸盖气缸盖过盈配合过盈配合卡环：防止气门导卡环：防止气门导管在使用中脱落。管在使用中脱落。伸入深度应适量。锥度伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。可减少气流阻力。3 3、气门座、气门座 作用：作用：1.1.密封：与气门头部共同对气缸起密封作用（密封：与气门头部共同对气缸起密封作用（靠其内锥靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸）面与气门锥面的紧密贴合密封气缸）2.2.导热导热 ：接受气门传来的热量，通过气缸盖内的水套冷：接受气门传来的热量，通过气缸盖内的水套冷却液带走）却液带走）气门座气门座汽油机：进气门座：一般直接镗出汽油机：进气门座：一般直接镗出（工作温度低）（工作温度低）排气门座：多采用镶嵌式排气门座：多采用镶嵌式（工作温度高）（工作温度高）柴油机：柴油机：1.进、排气门座均采用镶嵌式进、排气门座均采用镶嵌式2.进气门座镶嵌式，排气门座进气门座镶嵌式，排气门座镗出镗出气门座圈：气门座圈：以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。镶嵌式气门座特点：镶嵌式气门座特点：优点：优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。提高气门座的使用寿命，便于更换。缺点：缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。成严重事故。气门座圈气门座圈4 4、气门弹簧、气门弹簧功用：功用：保证气门的回位。保证气门的回位。结构结构：圆柱形螺旋弹簧（：圆柱形螺旋弹簧（一端支承一端支承在气缸盖上，另一端压靠在气门在气缸盖上，另一端压靠在气门杆端的弹簧座上。杆端的弹簧座上。）气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座锁片锁片高速发动机多数是一个气门有高速发动机多数是一个气门有同心安装的内外两根气门弹簧，同心安装的内外两根气门弹簧，可提高工作可靠性，防共振，可提高工作可靠性，防共振，当一根弹簧折断时，另一根还当一根弹簧折断时，另一根还可维持工作。可维持工作。注：两根弹簧螺旋方向相反。注：两根弹簧螺旋方向相反。气门旋转机构气门旋转机构作用：改善气门和气门座密封面作用：改善气门和气门座密封面的工作条件的工作条件1.气门头受热均匀，减小热变形。气门头受热均匀，减小热变形。2.自洁功能自洁功能（产生摩擦力，阻止（产生摩擦力，阻止沉积物生成。）沉积物生成。）二、气门传动组二、气门传动组 1 1、组成、组成 2 2、功用、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适：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。当的气门间隙。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴1 1、凸轮轴、凸轮轴作用：作用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合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。规律等要求。结构：结构：轴颈轴颈斜齿轮斜齿轮凸轮凸轮偏心轮偏心轮正时齿轮正时齿轮斜齿轮：斜齿轮：驱动分电器、驱动分电器、（机油泵）（机油泵）偏心轮：偏心轮：驱动器汽油泵驱动器汽油泵同名凸轮的相对角位置同名凸轮的相对角位置 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。相位相对应的。四缸发动机凸轮投影四缸发动机凸轮投影点火顺序：点火顺序：1 12 24 43 3凸角间隔：360ii=i=气缸数气缸数1 1、正时齿轮；、正时齿轮；2 2、垫圈；、垫圈；3 3、螺母；螺母；4 4、止推片；、止推片；5 5、螺栓；、螺栓；6 6、隔圈。、隔圈。123456凸轮轴轴向定位凸轮轴的轴向定位凸轮轴的轴向定位作用：作用：为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。产生的轴向力。凸轮轴的驱动凸轮轴的驱动A A、齿轮传动：应用在下置或中置式凸轮轴发动机。采用斜齿、齿轮传动：应用在下置或中置式凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。齿轮。正时齿轮及正时标记正时齿轮及正时标记B B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于顶置式、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于顶置式凸轮轴发动机。凸轮轴发动机。曲轴正时齿曲轴正时齿形带轮形带轮中间轴齿形中间轴齿形带轮带轮张紧轮张紧轮凸轮轴正时凸轮轴正时齿形带轮齿形带轮2 2、挺、挺 柱柱（1 1）作用：）作用：传力：传力：将凸轮的推力传给推杆或气门。将凸轮的推力传给推杆或气门。（2 2）挺柱的分类：）挺柱的分类：普通挺柱和液力挺柱。普通挺柱和液力挺柱。普通普通挺柱挺柱用途用途 图示图示筒式筒式气门顶置式气门顶置式滚轮式滚轮式减小摩擦所造成的对减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。挺柱的侧向力。多用多用于大缸径柴油机。于大缸径柴油机。液力挺柱液力挺柱结构：结构：见右图见右图 性能：性能：消除了配气机消除了配气机构的间隙，减小了构的间隙，减小了各零件的冲击载荷各零件的冲击载荷和噪声提高发动机和噪声提高发动机高速时的性能。高速时的性能。卡环卡环阀架阀架支承支承座座单向单向阀阀柱塞柱塞弹簧弹簧碟形碟形弹簧弹簧挺杆挺杆体体柱塞柱塞推杆推杆3 3、气门推杆、气门推杆作用：作用：传力：传力：将从凸轮轴经过挺将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂。柱传来的推力传给摇臂。工作情况：工作情况：是气门机构中最容易弯曲是气门机构中最容易弯曲的零件，要求很高的刚度。的零件，要求很高的刚度。材料：材料：硬铝或钢。硬铝或钢。短臂短臂 长臂长臂4 4、摇臂、摇臂功用：功用：摇臂结构示意图摇臂结构示意图将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推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。开气门。摇臂摇臂。实质：实质：不等臂双臂杠杆（长臂一端推动气门）不等臂双臂杠杆（长臂一端推动气门）摇臂组示意图摇臂组示意图摇臂轴摇臂轴螺栓螺栓摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂衬套摇臂衬套调整螺钉调整螺钉摇臂摇臂定位弹簧定位弹簧