气门组,气门传动组.ppt

配气机构图 一 配气机构的作用按照发动机各缸的作功次序 各缸工作循环和配气相位的要求 定时地开启和关闭各缸进 排气门 以便发动机进行进气 压缩 作功和排气等工作行程 二 配气机构的结构特点1 配气机构分为 气门组气门传动组 气门组 由气门 气门座与气门座圈 气门弹簧 气门导管组成 如图 气门组构件 一 气门组机件 1 气门 头部和杆部 1 头部是封闭气缸的进排气道 气门头部有凸顶 平顶和凹顶 气门头部与气门座接触工作面 这一锥面与气门顶平面的夹角为气门锥角 气门锥形工作面好处 提高密封性和导热性 自位作用 气门图 气门组构件 2 杆部是导向与气门导管有配合间隙 气门杆端形状决定于气门弹簧座固定方式与气门防脱装置 弹簧座固定方式 锁销式和锁片式 气门顶部的形状 1 球面顶 凸顶的刚度大 受热面积也大 用于某些排气门 2 平顶 平顶的结构简单 制造方便 成本低 受热面积小 应用多 3 喇叭形顶 也称漏斗形 其质量小 惯性小 头部与杆部有较大的过渡圆弧 使气流阻力小 以及具有较大的弹性 对气门座的适应性好 又称柔性气门 容易获得较好的磨合 但受热面积大 易存废气 容易过热及受热易变形 所以仅用作进气门 气门锥角 定义气门锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角 气门锥角的作用 提高密封性和导热性 气门落座有自动定位作用 避免使气流拐弯过大而降低流速 有了锥角 气门落座时能挤掉接触面的沉积物 即有自洁作用 常用的气门锥角为30 和45 气门组构件 2 气门油封 在气门杆上设有机油防漏装置3 气门座 气缸盖或缸体的进 排气道与气门锥面座和的部位是气门座 对气缸起密封作用发动机采用镶嵌式气门座 即将气门座圈压入气缸盖底面气门口 要求配合尺寸高 气门弹簧 气门弹簧作用 1 保证气门自动回位关闭而密封 2 保证气门与气门座的座合压力 3 吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性力 以防止各种传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作 其形式有 等螺距弹簧不等螺距弹簧双弹簧 气门弹簧图 气门油封 图中我们看出什么呢 气门弹簧锁紧装置示意图1一气门弹簧 2 气门弹簧座 3 气门锁片 4 气门锁销 5 气门锁环6 气门旋转机构 3 3气门传动组 凸轮轴液压挺柱正时齿形带正时齿轮及中间轴齿轮张紧轮等 组成 凸轮轮廓曲线 基圆 凸轮轴 凸轮轴的作用 1 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 配气相位及气门开度的变化规律等要求 2 有些汽油机还用它来驱动汽油泵 机油泵和分电器 凸轮结构 凸轮轮廓中 O为凸轮轴的轴心 圆弧EA为凸轮的基圆 AB和DE为凸轮的缓冲段 BCD为凸轮的工作段 C点时升程最大 它决定了气门的最大开度 凸轮的工作过程如下 当凸轮按图中方向转过EA时 挺柱处于最低位置不动 气门处于关闭状态 凸轮转至A点时 挺柱开始移动 继续转动 在缓冲段AB内的某点M处消除气门间隙 气门开始开启 至C点时气门开度最大 而后逐渐关小 至缓冲段DE内某点N时 气门完全关闭 此后 挺柱继续下落 出现气门间隙 至E点时挺柱又处于最低位置 液力挺柱 采用液力挺柱 消除了配气机构中的间隙 减小了各零件的冲击载荷和噪声 同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些 气门开启和关闭更快 以减小进排气阻力 改善发动机的换气 提高发动机的性能 特别是高速性能 请点击图片观看该图片对应的教学动画 液压挺柱图 摇臂和摇臂组 摇臂装在摇臂轴上 摇臂轴通过摇臂轴支座装在气缸盖上 摇臂是一个不等臂杠杆 其长臂一端驱动气门 功用配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要 定时地开启和关闭进 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 废气得以及时排出气缸 类型配气机构多采用顶置式气门 根据凸轮轴的位置分为下置式 中置式和上置式 3 1配气机构的概述 2 配气机构的分类 1 配气机构按气门的布置位置不同可分为 顶置式气门侧置式气门 按气门的布置位置不同分类图 3 1配气机构的概述 2 按凸轮轴的位置可分为 凸轮轴下置式凸轮轴中置式凸轮轴上置式 按凸轮轴的位置分类图 3 按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为 齿轮传动式链条传动式同步齿形带传动式等 3 1配气机构的概述 凸轮轴下置式配气机构 组成其组成主要有气门驱动组和气门组两大部分 气门驱动组 气门驱动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件 主要由正时齿轮 凸轮轴 气门挺柱 推杆 调整螺钉和锁紧螺母 摇臂 摇臂轴 摇臂轴支架等组成 其功用是定时驱动气门使其开闭 气门组 主要由气门锁片 气门弹簧座 气门弹簧 气门 气门导管 气门座等组成 其功用主要是维持气门的关闭 结构特点其进 排气门都倒装在气缸盖上 1 凸轮轴装在曲轴箱内 而摇臂轴装在气缸盖上 两者相距较远 推杆较长 2 凸轮轴距曲轴较近 两者之间采用正时齿轮传动 工作 1 气门打开 由曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转 使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱 推杆 调整螺钉 推动摇臂摆转 摇臂的另一端便向下推开气门 同时使弹簧进一步压缩 2 气门关闭 当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱以后 气门在其弹簧张力的作用下 开度逐渐减小 直至最后关闭 进气或排气过程即告结束 压缩和作功行程中 气门在弹簧张力作用下严密关闭 使气缸密闭 曲轴与凸轮轴的传动比为2 1 中置凸轮轴式配气机构 其结构特点为 1 凸轮轴位于气缸体的上部 2 推杆较短 运动惯性小 3 也可省去推杆 而由挺柱直接驱动摇臂 当发动机转速较高时 减小气门传动机构的往复运动质量 上置凸轮轴式配气机构 其结构特点为 1 凸轮轴布置在气缸盖上 2 凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门 没有挺柱和推杆 使往复运动质量大大减小 因此它适用于高速发动机 按曲轴和凸轮轴的传动方式分类图 同步齿形带传动 气门传动组零件图 桑塔纳2000型AFE发动机的配气机构立体示意图 配气机构的工作原理 四冲程发动机完成一个工作循环 曲轴转两圈 720 各缸进排气门各开启一次 凸轮轴只需转一圈 因此曲轴转速与凸轮轴转速之比为2 1工作原理 当凸轮凸起部分与挺柱接触时 将挺柱顶起 挺柱通过推杆 调整螺钉使摇臂绕摇臂轴顺时针摆动 摇臂的长臂端向下推动气门