《汽车配气机构》课件

汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造第三章第三章 配气机构配气机构n本章本章讲讲授内容授内容：n配气机构概述配气机构概述n配气相位配气相位n气气门组门组n气气门传动组门传动组1/4/20241.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造一、配气机构概述一、配气机构概述n功用：功用：按发动机各气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时开启和关闭每个气缸的进、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。1/4/20242.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造组组成：成：由气门组和气门传动组组成。1/4/20243.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造配气机构的布置形式配气机构的布置形式n分分类类：n按气气门门布置布置的形式：气门顶置、气门侧置压缩压缩比受比受到限制，到限制，进进排气排气门门阻力阻力较较大，大，发动发动机的机的动动力性和力性和高速性均高速性均较较差，逐差，逐渐渐被淘汰。被淘汰。目前目前发动发动机基本都机基本都采用气采用气门门顶顶置式配置式配气机构。气机构。1/4/20244.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造n按凸凸轮轴轮轴布置布置的形式：下置、中置、上置1/4/20245.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造上置凸上置凸轮轴实轮轴实物物图图1/4/20246.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造1/4/20247.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造1/4/20248.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造1/4/20249.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造n按凸凸轮轴传动轮轴传动的形式：齿轮传动、链传动、齿形带传动传动方式传动路线应用齿轮传动曲轴正时齿轮（钢）凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）凸轮轴下置、中置式配气机构链条传动曲轴链条凸轮轴正时齿轮凸轮轴上置式配气机构齿形带传动曲轴齿形皮带凸轮轴正时齿轮凸轮轴上置式配气机构1/4/202410.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造n按每每缸缸气气门门数数及及其其排排列列方式：二气门、三气门、四气门、五气门同气同气门门串串联联：影响影响进进气气门门充气充气效率、排气效率、排气门热门热负负荷不均匀荷不均匀同气同气门门并并联联：提高提高进进气气门门充气充气效率、排气效率、排气门热门热负负荷均匀荷均匀1/4/202411.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造1/4/202412.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造单单缸缸5 5气气门门1/4/202413.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造n气气门间门间隙：隙：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、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。n进进气气门间门间隙隙：0.250.30mmn排气排气门间门间隙隙：0.300.35mm为为何排气何排气门间门间隙大隙大于于进进气气门门间间隙？隙？1/4/202414.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门间门间隙隙过过大与大与过过小的危害小的危害 间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降；此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。无间隙或间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。1/4/202415.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造二、配气相位二、配气相位n配配气气相相位位：用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。n配配气气相相位位图图：用曲轴转角的环形图来表示的配气相位。n配配气气相相位位对对发发动动机机工工作作的的影影响响：影响发动机的动力性、功率。n配配气气相相位位对对发发动动机机工工作作的的要要求求：延长进、排气时间。进气门早开晚关，排气门早开晚关。配气相位配气相位flash动动画演示画演示1/4/202416.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造配气相位演示配气相位演示1/4/202417.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造配气相位角配气相位角n进进气提前角气提前角：一般为：1030n进进气气迟迟后角后角：一般为：4080n进进气气持持续续角角：进气门开启持续时间的曲轴转角。为180+n排气提前角排气提前角：一般为：4080n排气排气迟迟后角后角：一般为：1030n排排气气持持续续角角：排气门开启持续时间的曲轴转角。为180+n气气门门重重叠叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现象。n气气门门重叠角重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为+n 1/4/202418.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造配气相位影配气相位影视视1/4/202419.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造三、气三、气门组门组的构造的构造n气气门组组门组组成：成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件。要求：要求：气门头部与气门座贴合严密；气门导管与气门杆上下运动有 良好的导向；气门弹簧的两端面与气门杆的 中心线相垂直；气门弹簧的弹力足以克服气门 及其传动件的运动惯性。气气门门气气门门座座气气门导门导管管气气门弹门弹簧簧弹弹簧座簧座锁锁片片1/4/202420.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门组实门组实物物图图锁锁片片弹弹簧座簧座1/4/202421.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门n组组成：成：头部和杆部。n功功用用：头部是用来密封气缸的进、排气通道；杆部是用来为气门的运动导向。n工工作作条条件件：高温、高压、气门弹簧力、传动零件惯性力。头头部部杆部杆部进进气气门门：570K670K（铬钢铬钢或或铬镍钢铬镍钢）排气排气门门：1050K1200K（硅（硅铬钢铬钢）1/4/202422.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门头门头部部结结构形式构形式n气门头顶面形状：平顶、球面顶、喇叭顶。平平顶顶式式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。球面球面顶顶适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大加工较复杂。喇叭喇叭顶顶凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。1/4/202423.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门锥门锥角角n气气门锥门锥角：角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。n锥锥角作用：角作用：n获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。n气门落座时有较好的对中、定位作用。n避免气流拐弯过大而降低流速。边缘应边缘应保持一定保持一定的厚度，的厚度，1 13mm3mm。装配前装配前应应将密将密封封锥锥面研磨。面研磨。1/4/202424.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门杆部杆部较较高的加工精度，表高的加工精度，表面面经过热处经过热处理和磨光，理和磨光，保保证证同气同气门导门导管的配管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性气气门门杆尾部：杆尾部：环环形槽、形槽、锁销锁销孔孔凹槽凹槽易断裂易断裂处处气门杆尾部的结构取决于气门弹簧座的固定方式1/4/202425.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门座座n气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。n功功用用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。n工作条件：工作条件：高温、磨损严重。n类类型：型：直接镗出（进气门座）、n 镶嵌式（排气门和铝合金发动机的n 进、排气门座）。n气气门门密封干涉角：密封干涉角：n 比气门锥角大0.51度的n 气门座圈锥角。气气门门座座1/4/202426.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门座影座影视视1/4/202427.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门导门导管管n功用功用：导向作用、导热作用。n工作条件工作条件：高温、磨损严重。n材料材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。n气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。气气门导门导管管气缸盖气缸盖过过盈配合盈配合卡卡环环：防止气：防止气门门导导管在使用中脱管在使用中脱落。落。伸入深度伸入深度应应适量。适量。锥锥度可减少度可减少气流阻力。气流阻力。1/4/202428.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门弹门弹簧簧n功功用用：克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，保证气门及时落座并紧紧贴合。n形状形状：圆柱形螺旋弹簧。n材料材料：高碳锰钢、硌钒钢。n防防止止共共振振：提高气门弹簧的刚度；采用不等螺距的圆柱弹簧；采用双气门弹簧。n气气门门旋旋转转机构机构：低摩擦型自由旋转机构；强制旋转机构。气气门弹门弹簧簧气气门弹门弹簧座簧座锁锁片片1/4/202429.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门旋旋转转机构机构使气门头部温度均匀；阻止沉积物形成1/4/202430.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造四、气四、气门传动组门传动组n功用功用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。凸凸轮轴轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇摇臂臂凸凸轮轴轮轴正正时齿轮时齿轮摇摇臂臂轴轴1/4/202431.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轴轮轴n组组成成：各缸的进、排气门凸轮及驱动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的齿轮。n功功用用：使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。n材材料料：优质钢模锻、合金铸铁、球墨铸铁。n 同一气缸的进排气凸轮的相对转角位置是与既定的配气相位相适应的。轴颈轴颈斜斜齿轮齿轮凸凸轮轮偏心偏心轮轮正正时齿轮时齿轮1/4/202432.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造1/4/202433.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轮与挺柱与挺柱线线接接触，接触触，接触压压力大，力大，磨磨损损快。快。凸凸轮轮n工作条件：工作条件：n承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。n凸轮性能：n表面有良好的耐磨性，足够的刚度。1/4/202434.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造n凸凸轮轮轮轮廓与气廓与气门门的运的运动规动规律律气门开启点消除气门间隙阶段气门升程最大时刻气门关闭点出现气门间隙阶段缓冲结束点凸凸轮轮的的轮轮廓廓1/4/202435.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造n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。点火点火顺顺序：序：1 12 24 43 3同名凸同名凸轮轮的相的相对对角位置角位置四缸四缸发动发动机凸机凸轮轮投影投影1/4/202436.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轮影影视视1/4/202437.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造1 1、正、正时齿轮时齿轮；2 2、垫垫圈；圈；3 3、螺母；螺母；4 4、止推板；、止推板；5 5、螺栓；、螺栓；6 6、隔圈、隔圈（调节环调节环）123456凸轮轴轴向定位利用隔圈控制利用隔圈控制轴轴向向窜动窜动窜动窜动量量凸凸轮轴轮轴的的轴轴向定位向定位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。1/4/202438.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轴轮轴的的驱动驱动nA、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。正正时标记对时标记对准准：保保证证正确的配气正确的配气相位和点火相位和点火时时刻刻1/4/202439.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造nB、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲曲轴轴正正时齿时齿形形带轮带轮中中间轴齿间轴齿形形带轮带轮张紧轮张紧轮凸凸轮轴轮轴正正时齿时齿形形带轮带轮1/4/202440.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轴轮轴影影视视11/4/202441.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轴轮轴影影视视2 21/4/202442.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造凸凸轮轴轮轴3 31/4/202443.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造挺柱挺柱n功用功用：将凸轮的推力传给推杆或气门。n挺柱的分挺柱的分类类：普通挺柱和液压挺柱。n材料：材料：镍硌合金、冷激合金铸铁。筒式滚轮式普通挺柱：1/4/202444.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门关关闭时闭时气气门门打开打开时时单单向向阀阀弹弹簧被簧被压缩压缩液液压压挺柱挺柱1/4/202445.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造推杆推杆n功功用用：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂。n材料：材料：硬铝、钢。n结结构构：实心推杆、硬铝棒、钢管。1/4/202446.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造摇摇臂臂n功功用用：将推杆和凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆以推开气门。n工作工作过过程：程：实际是一个双臂杠杆。易磨易磨损损部位部位堆堆焊焊耐磨合金耐磨合金气气门间门间隙隙调节调节螺螺钉钉调节调节螺母螺母摇摇臂臂摇摇臂臂轴轴套套润润滑油道滑油道1/4/202447.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造摇摇臂臂轴轴螺栓螺栓摇摇臂臂轴轴支座支座摇摇臂臂轴紧轴紧固螺固螺钉钉摇摇臂称套臂称套调调整螺整螺钉钉摇摇臂臂定位定位弹弹簧簧摇摇臂臂组组示意示意图图1/4/202448.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造配气机构影配气机构影视视1/4/202449.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造小小 结结气气门门组组气气门门气气门门座座气气门导门导管管气气门弹门弹簧簧头头部部杆部杆部密封密封锥锥面面宽宽度、度、角度要合适角度要合适1/4/202450.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造气气门门传传动动组组凸凸轮轴轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇摇臂及臂及摇摇臂臂轴轴凸凸轮轮、挺柱、挺柱推杆、推杆、摇摇臂臂普通挺柱普通挺柱液力挺柱液力挺柱气气门门开启开启关关闭闭1/4/202451.汽车构造汽车构造汽车构造汽车构造本章本章课课程程结结束束1/4/202452.