学习任务4 配气机构

1、幻灯片编辑：哈尔滨工业大学出版社 2013 全国汽车类情境体验拓展互动“1+1”理实一体化规划教材 主讲人：曹艳玲更新日期：2013-08-23 配气机构配气机构 任务任务 目标目标 任务任务 描述描述 1.了解：配气机构的功用及组成 。 2.熟悉：配气相位的基本内容 。 3.掌握：配气机构的三种传动方式及特点 。 4.学会：液压挺柱的结构及工作原理 。 配气机构的功用是保证发动机进气充分，排气干净，以保证发动机 在各种工况下工作时发挥最好的性能。本任务主要讨论配气机构的 构造、配气相位及可变配气机构。 学习学习任任务务 4 4 2学习任务4 配气机构 3 4 Syllabus Do one

2、thing at a time, and do it well 本章内容 合作 交流 创新 项目 4.1 配气机构功用、组成及类型 项目 4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 项目 4.3 配气相位 项目 4.4 可变配气相位机构 学习任务4 配气机构 项目4.1 配气机构功用、组成及类型 58% 4 是根据发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求， 定时打开和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机) 或空气(柴油机)得以及时进人气缸，废气得以及时从气缸排出，使 换气过程最佳，以保证发动机在各种工况下工作时发挥最佳的性能。 4.1.14.1.1功用功用 学习任务4 配气机

3、构 项目4.1 配气机构功用、组成及类型 58% 5 4.1.24.1.2组成组成 配气机构由气门组、气门传 动组组成。 学习任务4 配气机构 项目4.1 配气机构功用、组成及类型 58% 6 4.1.34.1.3类型类型 1.按气门的布置形式分类 p 气门顶置式 p 气门侧置式 图图4.2 按气门布置形式分类按气门布置形式分类 (a) 气门侧置；(b) 气门顶置 学习任务4 配气机构 项目4.1 配气机构功用、组成及类型 58% 7学习任务4 配气机构 4.1.34.1.3类型类型 2.按凸轮轴的布置位置分类 p 凸轮轴下置式 p 凸轮轴中置式 p 凸轮轴上置式 图图4.3 按凸轮轴的布置位

4、置分类按凸轮轴的布置位置分类 (a) 凸轮轴下置式；(b) 凸轮轴中置式；(c) 凸轮 轴上置式 项目4.1 配气机构功用、组成及类型 58% 8学习任务4 配气机构 4.1.34.1.3类型类型 3.按曲轴和凸轮轴的传动方式分类 p 齿轮传动式 p 链条传动式 p 齿形带传动 图图4.4 按曲轴和凸轮轴的传动方式分类按曲轴和凸轮轴的传动方式分类 (a) 齿轮传动；(b) 链条传动；(c) 齿带传动 项目4.1 配气机构功用、组成及类型 58% 9 4.1.34.1.3类型类型 4.按每缸气门数目分类 p 二气门式 p 三气门式 p 四气门式 p 五气门式 图图4.5 按每缸气门数目分类按每缸

5、气门数目分类 (a) 二气门；(b) 三气门；(c) 四气门；(d) 五气门 学习任务4 配气机构 (a) (b) (c) (d) Agenda 10 项目项目 小节小节 2 配气机构功用配气机构功用 组成组成 按不同分类方法的类型按不同分类方法的类型 学习任务4 配气机构 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 11 4.2.14.2.1气门组气门组 气门组包括气门、气门导管 、气门弹簧、弹簧座及锁片 等零件 学习任务4 配气机构 图图4.6 气门组结构示意图气门组结构示意图 l-气门锁片；2、6-弹簧座；3、4-内 、外弹簧；5-气门油封；7-气门 项目4.2 配气机构主要零

6、部件结构与工作原理 58% 12 4.2.14.2.1气门组气门组 1.气门 气门由头部和杆部两部分组 成 。 气门头顶面的形状有平顶、 球面顶和喇叭形顶等 。 气门锥角 学习任务4 配气机构 图图4.7 气门气门 1-气门杆；2- 气门头 (a) (b) (c) (d) 图图4.9 气门的顶部形状气门的顶部形状 (a) 凸顶；(b) 平顶；(c) 凹顶；(d) 漏斗形 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 13 4.2.14.2.1气门组气门组 2.气门油封 学习任务4 配气机构 图图4.12 气门油封气门油封 l-密封唇；2-前接触面；3-密封棱边；4-后接触面；5-密封体

7、；6- 导向边；7-加强环；8-安装边；9-安装凸台；10-螺旋拉簧； 11-弹 簧槽；12-弹簧保持带 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 14 4.2.14.2.1气门组气门组 3.气门导管 4.气门座 学习任务4 配气机构 图图4.13 气门导管与气门座气门导管与气门座 l-气门导管；2-卡环；3-气缸盖；4-气门座圈 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 15 4.2.14.2.1气门组气门组 5.气门弹簧 作用:使气门自动回位，克服 在气门关闭过程中气门及传 动件因惯性力的作用而产生 间隙，保证气门与气门座紧 密贴合，防止气门在发动机 振动时发生跳动

8、，破坏其密 封性。 学习任务4 配气机构 图图4.14 双双气门弹簧气门弹簧 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 16 4.2.2 4.2.2 气门传动组气门传动组 气门传动组主要包括凸轮轴及正时齿轮 、挺住、导管、推杆、摇臂和摇臂轴 等。 1.凸轮轴 u 凸轮轴上主要配置有各缸进、排气凸轮1 ，可以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。 u 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是 与既定的配气相位相适应的，发动机各个 气缸的进气(或排气)凸轮的相对角位置应 符合发动机各气缸的点火次序和点火间隔 时间的要求。 学习任务4 配气机构 (a) (b)

9、(c) 图图4.15 四缸发动机凸轮轴四缸发动机凸轮轴 1-凸轮；2凸轮轴轴颈；3-驱动汽油泵偏心轮；4- 驱动分电器等的螺旋齿轮 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 图图4.20 凸轮轴轴向定凸轮轴轴向定 位方式位方式 (a) 止推轴承；(b) 止 推片；(c) 止推螺钉 1-凸轮轴承座；2-第 一轴颈；3-正时齿轮； 4-止推片；5-凸轮轴 颈；6-正时齿室盖； 7-止推螺钉 4.2.2 4.2.2 气门传动组气门传动组 1.凸轮轴 u 凸轮轴轴向定位方式 学习任务4 配气机构 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 18 4.2.2 4.2.2 气门传动组

10、气门传动组 2.挺柱 p 功用是将凸轮轴的推力 传给推杆或气门，并承 受凸轮轴旋转时所施加 的侧向力。 p 形式 p 液力挺柱 由挺柱体、油缸和柱塞 、柱塞回位补偿弹簧等 几部分组成。 学习任务4 配气机构 (a) (b) 图图4.21 挺住形式挺住形式 (a) 筒式；(b) 滚轮式 图图4.24 一汽奥迪发动机液力挺柱一汽奥迪发动机液力挺柱 1-高压油腔；2-缸盖油道；3-量油孔；4-斜 油孔；5-球阀；6-低压油腔；7-键形槽；8- 凸轮轴；9-挺柱体；10-柱塞焊缝； 11-柱塞；12-油缸；13-补偿弹簧；14-缸盖； 15-气门杆 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58%

11、 19 4.2.2 4.2.2 气门传动组气门传动组 3.推杆 p 推杆的作用是将从凸 轮轴经过挺柱传来的推 力传给摇臂。 p 类型 学习任务4 配气机构 图图4.28 推杆推杆 (a) 钢制实心推杆；(b) 铝制推杆两端压制钢支承； (c)、(d) 钢管制推杆 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 20 4.2.2 4.2.2 气门传动组气门传动组 4.4.摇臂摇臂 功用:将凸轮经推杆传来 的力改变方向，作用到气 门杆尾端以推开气门。 学习任务4 配气机构 图图4.29 摇臂及摇臂组摇臂及摇臂组 1-垫圈；2、3、4-摇臂轴支座；5-摇臂轴； 6、8、10-摇臂7-弹簧；9-

12、定位销；1l-锁簧； 12-堵头；13-锁紧螺母； 14-调节螺钉；A、C、D、E-油孔；B-油槽 项目4.2 配气机构主要零部件结构与工作原理 58% 21 4.2.3 4.2.3 气门间隙气门间隙 p 气门间隙:发动机在冷状 态时，气门处于关闭状态 ，气门与传动件之间的间 隙。 p 通常在冷态时，进气门的 间隙为0.250.30 mm，排 气门的间隙为0.30.35 mm。 学习任务4 配气机构 Agenda 22 项目项目 小节小节 2 气门传动组件的结构气门传动组件的结构 气门传动组件的结构气门传动组件的结构 气门间隙的定义及调整气门间隙的定义及调整 学习任务4 配气机构 项目4.3

13、配气相位 58% 23 4.3.1 4.3.1 配气相位定配气相位定 义义 p 配气相位:是用曲轴转角 表示的进、排气门的实际 开闭时刻和开启的持续时 间。 p 配气相位图:是用曲轴转 角的环形图来表示配气相 位。 学习任务4 配气机构 图图4.31 配气相位图配气相位图 (a) 配气相位表示法；(b) Yc6105配气相位图 项目4.3 配气相位 58% 24 4.3.2 4.3.2 配气相位对配气相位对 发动机工作性能的影发动机工作性能的影 响响 现代发动机都采取延长进、排气时间的方法，即气门开启和关闭的时刻并 不正好是活塞处于上止点和下止点的时刻，而是分别提前或延迟一定的曲 轴转角，以改

14、善进、排气状况，从而提高发动机的动力性。 学习任务4 配气机构 项目4.3 配气相位 58% 25 4.3.3 4.3.3 进气配气相进气配气相 位位 整个进气过程中，进气门 开启持续时间为180+ 。 学习任务4 配气机构 项目4.3 配气相位 58% 26 4.3.4 4.3.4 排气配气相排气配气相 位位 整个排气过程中，排气门 开启持续时间的曲轴转角 ， 即 排 气 持 续 角 为 180+。 学习任务4 配气机构 项目4.3 配气相位 58% 27 4.3.5 4.3.5 气门的叠开气门的叠开 学习任务4 配气机构 l 在一段时间内排气门与进 气门同时开启的现象，这 种现象称为气门重叠。 l 重叠的曲轴转角+称为 气门重叠角。 Agenda 28 项目项目 小节小节 2 配气相位的定义及进排气相位图配气相位的定义及进排气相位图 气门重叠角气门重叠角 学习任务4 配气机构 项目4.4 可变配气相位机构 58% 29 学习任务4 配气机构 图图4.33可变配气相位工作过程示意图可变配气相位工作过程示意图