第四章配气系统

第四章 配气机构l概述 l配气机构的构造l气门间隙 l配气相位 l配气机构的组成和零件3.1概述一、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。 二、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的质量与在进气系统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。 v=M/M0 M 进 气 过 程中， 实际 进 入气缸的新气的 质 量； Mo 在理想状态下， 充 满 气缸工作容 积 的新气 质 量 。 充气效率越高越好，而其大小与配气机构结构有直接的关系。充气效率一般为何值 ?（取值范围）三、气门式配气机构l气门组l传动组l驱动组4.2 配气机构的构造一、气门的布置型式 1、气门顶置式 组成：2、气门侧置式已很少使用。3、气门顶置式配气机构工作过程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。二、凸轮轴的布置型式1、凸轮轴下置有利因素： 简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置（齿轮传动），有利于发动机的布置。不利因素 是什么？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。 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。凸 轮轴挺柱活塞摇 臂调 整螺 钉3、凸轮轴上置式应用：高速发动机 如：桑塔纳轿车发动机凸 轮轴凸 轮轴活塞特点： 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 发动机三、凸轮轴的传动方式成本低，但工作性能好可靠性、耐久性略差，噪声大，造价高工作可靠，啮合平稳、噪声小特点凸轮轴下置、中置式配气机构曲轴正时齿轮（钢） 凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）齿轮传动应用传动路线传动方式凸轮轴上置式配气机构曲轴 齿形皮带 凸轮轴正时齿轮齿形带传动凸轮轴上置式配气机构 曲轴 链条 凸轮轴正时齿轮链条传动传动方式图例齿带传动图例一汽 audi轿车 的 齿 形 带传动 装置凸 轮轴曲 轴四、各缸气门数及其排列方式充气效率更高，排放性能好，降低油耗充气效率高，有利于改善排放气道结构简单，利于缸盖冷却优缺点同名气门排成一列同名气门排成 2列，同名气门排成 1列所有气门排成一列，进、排气门交替布置排列方式一般为 3进 2排两进两排，排气门直径可减小一进一排，进气门直径大于排气门结构特点多数新款轿车前者： 1根凸轮轴和T型杆驱动；后者：两根凸轮轴每缸 4气门宝来 1.8T货车发动机代表车型分别用 2根凸轮轴驱动同名气门一根凸轮轴驱动驱动方式每缸 5气门每缸 2气门每缸气门数每缸 4气门排列方式 每缸 4气门驱动方式常用气门顶置配气机构的类型l气门顶置，下置凸轮轴（ OHV）l气门顶置，上置凸轮轴（ OHC）l气门顶置，双摇臂，上置凸轮轴（ OHV/OHC）l气门顶置，上置 双 凸轮轴（ OHV/DOHC）五、配气相位1、 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 ，称为 配气相位。1030 4080 4080 1030 上止点下止点2、配气相位演示3、气门叠开气门叠开：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。 气门叠开角：气门同时开启的角度 （ + ） 。排气 过程进 气 过程气门叠开的后果？六、气门间隙1、概念： 气门间隙 ： 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。气 门 杆摇 臂气 门间 隙气 门 间 隙进 气门 0.250.30mm排气 门 0.300.35mm为 何排气门间 隙大于 进 气 门间 隙？气门间隙 气门间隙气门间隙七、配气机构的零件和组件1、气门组气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。要求：保证气缸的密封。气门组实物图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 600K700K， 排气门800K1100K。 B、 头部承受气体压力、气门弹簧力、传动惯性力等， 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。凹顶式（喇叭顶）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。 凸顶式（球面顶）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。平顶式 气门与气门座实物图进 气 门 排气 门气门锥角气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。锥角作用： A、 获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 B、 气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、 避免气流拐弯过大而降低流速。装配前 应 将密封 锥 面研磨。边缘应 保持一定的厚度，13mm。气门锥角的大小进气门：一般为 30，原因是在相同气门升程情况下，锥角小时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导热性均差。排气门：一般为 45。因其热负荷较大气门