柴油机基本知识之配气机构ppt课件

柴油机基本知识柴油机基本知识 之配气机构之配气机构 2011.8.17柴油机基本知柴油机基本知识识 p配气机构的功能：配气机构的功能：按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火顺序的要求，按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火顺序的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜充量（汽油机为可燃混合气、定时开启和关闭进、排气门，使新鲜充量（汽油机为可燃混合气、柴油机为空气）及时进入气缸，而废气及时从气缸排出。柴油机为空气）及时进入气缸，而废气及时从气缸排出。p配气机构的组成：配气机构的组成：进、排气门、摇臂、凸轮轴、正时齿轮、气门挺杆、气门弹进、排气门、摇臂、凸轮轴、正时齿轮、气门挺杆、气门弹簧等。簧等。配气机构的功能：配气机构的功能：p气门的布置形式气门的布置形式：1.1.气门侧置式气门侧置式 气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所以此种已淘汰。气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所以此种已淘汰。2.2.进气门顶置，排气门侧置式进气门顶置，排气门侧置式 进气门布置在缸盖上，排气门布置在缸体上。主要用于高进气门布置在缸盖上，排气门布置在缸体上。主要用于高速发动机。速发动机。3.3.气门顶置式气门顶置式 气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩比的发动机。气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩比的发动机。气气门门的布置形式：的布置形式：发动机工作时，曲轴通过发动机工作时，曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮轴转到凸轮的凸起部当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起挺杆时，通过推杆和分顶起挺杆时，通过推杆和调整螺钉使摇臂绕摇臂轴摆调整螺钉使摇臂绕摇臂轴摆动，压缩气门弹簧，使气门动，压缩气门弹簧，使气门离座离座,即气门开启。当凸轮凸即气门开启。当凸轮凸起部分离开挺柱后，气门便起部分离开挺柱后，气门便在气门弹簧的作用下落座，在气门弹簧的作用下落座，即气门关闭。发动机每完成即气门关闭。发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸的进、排气门各开周，各缸的进、排气门各开启一次，此时凸轮轴只旋转启一次，此时凸轮轴只旋转一周。因此，曲轴与凸轮轴一周。因此，曲轴与凸轮轴转速之比应为转速之比应为2 2：1 1 发动发动机工作机工作时时，曲，曲轴轴通通过过定定时齿轮驱动时齿轮驱动凸凸轮轴轮轴旋旋转转。当凸。当凸轮轴转轮轴转WD615WD615柴油机配气机构柴油机配气机构挺柱挺柱凸轮轴凸轮轴推杆推杆WD615柴油机配气机构挺柱凸柴油机配气机构挺柱凸轮轴轮轴推杆推杆排气门排气门进气门进气门推杆推杆排气门摇臂排气门摇臂进气门摇臂进气门摇臂WD615WD615柴油机配气机构柴油机配气机构气门调解螺钉气门调解螺钉排气排气门进门进气气门门推杆排气推杆排气门摇门摇臂臂进进气气门摇门摇臂臂WD615柴油机配气机构柴油机配气机构p凸轮轴的布置形式凸轮轴的布置形式1 1、凸轮轴下置式、凸轮轴下置式 凸轮轴布置在缸体的下部曲轴箱内。优点是凸轮轴离曲凸轮轴布置在缸体的下部曲轴箱内。优点是凸轮轴离曲轴近，可以用一对齿轮传动机构简单。缺点是零件多，气门轴近，可以用一对齿轮传动机构简单。缺点是零件多，气门驱动机构复杂，配气机构噪声较大。驱动机构复杂，配气机构噪声较大。2 2、凸轮轴中置式、凸轮轴中置式 凸轮轴布置在缸体上部。凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂凸轮轴布置在缸体上部。凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆，驱动气门所需零部件数目较少。当凸轮轴的中而省去推杆，驱动气门所需零部件数目较少。当凸轮轴的中心线距离曲轴中心较远时，为防止齿轮直径过大，一般加入心线距离曲轴中心较远时，为防止齿轮直径过大，一般加入一个中间齿轮（惰轮）一个中间齿轮（惰轮）3 3、凸轮轴上置式、凸轮轴上置式 凸轮轴布置在缸盖上。凸轮轴通过摇臂、摆臂驱动气门，凸轮轴布置在缸盖上。凸轮轴通过摇臂、摆臂驱动气门，或直接驱动气门。驱动气门所需零部件数目最少。适用于高或直接驱动气门。驱动气门所需零部件数目最少。适用于高转速发动机，应用较广泛。转速发动机，应用较广泛。凸凸轮轴轮轴的布置形式的布置形式曲轴齿轮曲轴齿轮凸轮轴齿轮凸轮轴齿轮中间齿轮中间齿轮喷油泵齿轮喷油泵齿轮机油泵齿轮机油泵齿轮WD615WD615柴油机配气机构柴油机配气机构曲曲轴齿轮轴齿轮凸凸轮轴齿轮轮轴齿轮中中间齿轮喷间齿轮喷油油泵齿轮泵齿轮机油机油泵齿轮泵齿轮WD615柴油柴油柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件p按凸轮轴的动力传动方式来分按凸轮轴的动力传动方式来分1、链传动：可靠性、耐久性差，噪音大。可靠性、耐久性差，噪音大。2、齿形形带传动：可以减少可以减少链传动时的高噪音，减少机构的高噪音，减少机构质量，降量，降低成本。低成本。前两种适于凸前两种适于凸轮轴离曲离曲轴较远、高、高转速的速的发动机。需要机。需要张紧装装置。置。3、齿轮传动：多用在凸多用在凸轮轴中、下置式的配气机构中。中、下置式的配气机构中。齿轮多采多采用用圆柱形斜柱形斜齿。按凸按凸轮轴轮轴的的动动力力传动传动方式来分方式来分p凸轮轴的传动方式凸轮轴的传动方式：齿轮传动、链传动、带传动齿轮传动、链传动、带传动凸凸轮轴轮轴的的传动传动方式：方式：齿轮传动齿轮传动、链传动链传动、带传动带传动p链传动链传动链传动柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件pWP7采用采用4气气门结构的原因：构的原因：一般一般发动机都采用每缸两个气机都采用每缸两个气门，即一个，即一个进气气门一个排气一个排气门的的结构。构。为了改善气缸的了改善气缸的换气，在可能情况下，气，在可能情况下，应尽量加大气尽量加大气门的直的直径，特径，特别是是进气气门的直径。但是由于燃的直径。但是由于燃烧室尺寸的限制，气室尺寸的限制，气门直直径最大不能超径最大不能超过气缸直径的一半。当气缸直径气缸直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速大，活塞平均速度度较高高时，每缸一，每缸一进一排的气一排的气门结构就不能保构就不能保证良好的良好的换气气质量，量，因此因此WP7采用了采用了4气气门结构，采用构，采用这种种结构，构，进气气门总的通的通过面面积较大，能大，能为燃燃烧提供更多的新提供更多的新鲜空气，另外空气，另外还有利于改善有利于改善HC与与CO的排放的排放WP7采用采用4气气门结门结构的原因：构的原因：p气气门间隙隙1、定、定义：在在发动机冷机冷态装配装配时，在气，在气门及其相及其相邻传动机构之机构之间留留有适当地有适当地间隙，以隙，以补偿气气门受受热后的膨后的膨胀量。量。这一一间隙就称隙就称为气气门间隙。隙。2、位置：、位置：在气在气门与其相与其相邻传动件之件之间。3、间隙大小（冷隙大小（冷车间隙）：隙）：一般由一般由发动制造厂根据制造厂根据试验确定，确定，间隙隙过小：小：热态可能漏气，可能漏气，导致功率下降甚至气致功率下降甚至气门烧坏；坏；间隙隙过大：大：传动零件之零件之间及气及气门与气与气门座之座之间产生撞生撞击，而且加速磨，而且加速磨损，同，同时会使气会使气门开启开启时间减少，气缸充气及排气情况减少，气缸充气及排气情况变坏。坏。气气门间门间隙隙p配气相位配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。刻和开启持续时间，称为配气相位。进气提前开启角气提前开启角；延；延时关关闭角角则进气气门打开持打开持续时间：180+排气提前开启角排气提前开启角；延；延时关关闭角角则排气排气门打开持打开持续时间：180+提前开启作用：提前开启作用：可以减少可以减少进排气阻力，减少排气阻力，减少进排气消耗排气消耗 功。功。延延时关关闭作用：作用：利用利用进排气排气惯性，以增大性，以增大进排气量。排气量。气气门叠开角：叠开角：+配气相位配气相位进气提前角进气提前角：排气行程接近终了、活塞到：排气行程接近终了、活塞到上止点之前，进气开启上止点之前，进气开启 。提前开启目的：提前开启目的：为了保证进气行程开始时进气门已经开大，为了保证进气行程开始时进气门已经开大，减小进气阻力，使新鲜空气顺利进入气缸。减小进气阻力，使新鲜空气顺利进入气缸。进气迟后角进气迟后角排气提前角排气提前角排气迟后角排气迟后角进进气提前角：排气行程接近气提前角：排气行程接近终终了、活塞到了、活塞到配气机构的零件及组件配气机构的零件及组件p气气门组零件零件配气机构的零件及配气机构的零件及组组件气件气门组门组零件零件第三节 顶置气门式配气机构的零件和组件气气门1、工作条件：、工作条件：高高压冲冲击、高温、腐、高温、腐蚀、磨、磨损等。等。进气气门：合金合金钢，如，如40Cr、35CrMo等。等。排气排气门：高：高级耐耐热合金合金钢，如，如4Cr9Si2等。等。3、结构构1）头部部形状：形状：平平顶、凹、凹顶、秃顶气气门锥角角：气气门密封密封锥面的与水平面之面的与水平面之间的的夹角。角。2）杆身：）杆身：起引起引导气气门上下直上下直线运运动、传热的作用。其表面要求的作用。其表面要求耐磨。耐磨。第三第三节节 顶顶置气置气门门式配气机构的零件和式配气机构的零件和组组件气件气门门柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件尾部：尾部：主要起固定弹簧座的作用。主要起固定弹簧座的作用。气门导管气门导管 引导气门做往复直线运动，与气门杆身相配。同缸盖是过引导气门做往复直线运动，与气门杆身相配。同缸盖是过盈配合。盈配合。气门座：气门座：同缸盖是过盈配合。铝合金缸盖必须镶气门座。同缸盖是过盈配合。铝合金缸盖必须镶气门座。气门弹簧气门弹簧 保证气门紧贴气门座，防止气门落座时发生跳动等。常用保证气门紧贴气门座，防止气门落座时发生跳动等。常用双弹簧结构双弹簧结构气门旋转机构：气门旋转机构：安装在气门尾部，在气门工作时发生一定的转动，以使气安装在气门尾部，在气门工作时发生一定的转动，以使气门受热、磨损均匀，同时可以挤出气门密封锥面的积碳等物门受热、磨损均匀，同时可以挤出气门密封锥面的积碳等物质。有自由、强制旋转两种。质。有自由、强制旋转两种。尾部：主要起固定尾部：主要起固定弹弹簧座的作用。簧座的作用。柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件配气凸配气凸轮轴1、四冲程配气凸、四冲程配气凸轮轴与曲与曲轴转速之比：速之比：1：22、凸、凸轮轴的凸的凸轮是根据是根据发动机的机的发火火顺序和配气相位序和配气相位 来来设计的。的。3、凸、凸轮轴的的轴向定位向定位4、凸、凸轮轴定定时齿轮的安装必的安装必须根据根据记号号进行，以保行，以保证发动机的配气相位与机的配气相位与发动机的机的发火火顺序相符。序相符。配气凸配气凸轮轴轮轴柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件柴油机基本知柴油机基本知识识之配气机构之配气机构ppt课课件件