课题三、发动机总体结构(配气机构)

1、Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院1课题三课题三 发动机的总体构造发动机的总体构造3 3、2 2 配气机构配气机构课时：课时：3节课节课Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院2一、概 述v=M

2、/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。 按照发动机每个气缸内所进行的按照发动机每个气缸内所进行的工作循环工作循环和和发火次序发火次序的要求，的要求，定时开启定时开启和和关闭关闭气缸的进、排气门，使气缸的进、排气门，使新鲜新鲜可燃混合气可燃混合气( (汽油机汽油机) )或或空气空气( (柴油机柴油机) )得以得以及时及时进入气缸，进入气缸，废气废气得以及时从气缸得以及时从气缸排出排出。（一）功用（一）功用（二）、充气效率（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在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合

3、气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃质量与在进气系统进口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。混合气的质量之比。 Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院3（三）、配气机构的布置型式（三）、配气机构的布置型式 目前国产的汽车发目前国产的汽车发动机都采用气门顶动机都采用气门顶置式配气机构。置式配气机构。 压缩比受到限制，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，进

4、排气门阻力较大，发动机的动力性和发动机的动力性和高速性均较差，逐高速性均较差，逐渐被淘汰。渐被淘汰。 Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院4（四）、凸轮轴的布置型式（四）、凸轮轴的布置型式凸轮轴下置凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴中置凸轮轴上置凸轮轴上置Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Te

5、chnician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院5（五）、凸轮轴的传动方式（五）、凸轮轴的传动方式传动方式图 示应 用齿轮传动 凸轮轴下置、中置式配气机构链条传动 凸轮轴上置式配气机构 齿形带传动 凸轮轴上置式配气机构Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院6（六）、气门数目及排列方式（六）、气门数目及排列方式每每缸缸四四气气门门的的布布置置多气门式多气

6、门式Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院7（七）、气门间隙气门间隙：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。气气 门杆门杆凸轮轴凸轮轴气门间 隙进气门0.250.30mm排气门0.300.35mm1 1、概念：、概念：Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Ins

7、titute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院8实实 物物 图图测量气门间隙测量气门间隙拧松紧定螺母，调整调节螺钉拧松紧定螺母，调整调节螺钉Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院9二、二、配配 气气 相相 位位 气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气相位。 1030 4080 4080 1030 上止点上止

8、点下止点下止点（一）、概念（一）、概念Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院10（二）、气门重叠气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时，出现的进排气门同时开启的现象。 气门重叠角：气门同时开启的角度（+ ）。排气过程排气过程进气过程进气过程气门重叠角气门重叠角Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffi

9、c Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院11配气相位演示Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院12三三 配气机构的主要零部件配气机构的主要零部件（一）、气门组 Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发

10、动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院13气门组实物图气门组实物图锁片锁片弹簧座弹簧座Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院141、气、气 门门A、进气门570K670K，排气门1050K1200K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， 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。 功用：功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，燃烧室的组

11、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。承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 头部头部杆部杆部工作条件：工作条件：性能：性能： 强度和刚度大、强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐耐热、耐腐蚀、耐磨磨进气门：铬钢进气门：铬钢或铬镍钢；或铬镍钢； 排气门：硅铬排气门：硅铬钢钢Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院15气门头部的结构形式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，

12、质量也较小，进、排气门都可采用。凸顶式（球面顶）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，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。凹顶式（喇叭顶）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。Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院16气门锥角气门锥角概念：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

13、角作用：锥角作用： A A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 B B、气门落座时有较好的对中、定位作用。、气门落座时有较好的对中、定位作用。C C、避免气流拐弯过大而降低流速。、避免气流拐弯过大而降低流速。装配前应将密装配前应将密封锥面研磨。封锥面研磨。边缘应保持一定边缘应保持一定的厚度，的厚度，1 13mm3mm。Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技

14、师师 学学 院院17气门实物图气门实物图进气门（大）进气门（大）排气门（小）排气门（小）Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院18气门杆部较高的加工精度，表较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配保证同气门导管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性气门杆尾部：气门杆尾部：环形槽、锁销环形槽、锁销孔孔凹槽凹槽易断裂处易断裂处Guangzhou Institute of

15、 Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院192、气门导管作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 加工方法： 外表面加工精度较高 ，内表面精绞 装配： 气门杆与气门间隙0.050.12mm。 气门导管气门导管气缸盖气缸盖过盈配合过盈配合卡环：防止气门导卡环：防止气门导管在使用中脱落。管在使用中脱落。伸入深度应适量。锥度伸

16、入深度应适量。锥度可减少气流阻力。可减少气流阻力。Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院203、气门座 气门座概念： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。 气门密封干涉角： 比气门锥角大0.51度的气门座圈锥角。 气门座气门座Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuang

17、zhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院21汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座 气门座圈：气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。镶嵌式气门座特点：镶嵌式气门座特点： 优点：优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。成严重事故。气门座圈气门座圈Guangzhou Institute of Traffic

18、TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院224 4、气门弹簧、气门弹簧功用：保证气门的回位。 材料：高锰碳钢、铬钒钢。气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座锁片锁片气门关闭 保证气门及时关闭、密封气门开启 保证气门不脱离凸轮Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院

19、23二、气门传动组 功用功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。当的气门间隙。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院241 1、凸轮轴、凸轮轴作用：作用： 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、配气驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使

20、其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件：工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料：材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：轴颈轴颈斜齿轮斜齿轮凸轮凸轮偏心轮偏心轮正时齿轮正时齿轮斜齿轮：斜齿轮：驱动分电器、驱动分电器、（机油泵）（机油泵）偏心轮：偏心轮： 驱动器汽油泵驱动器汽油泵Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广

21、广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院25凸轮凸轮性能： 承受气门弹簧的张力，间歇性承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。的冲击载荷。 表面有良好的耐磨性，足够的表面有良好的耐磨性，足够的刚度。刚度。 凸轮与挺柱线接触，接凸轮与挺柱线接触，接触压力大，磨损快。触压力大，磨损快。工作条件：工作条件：Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院26凸轮轴的驱动凸轮轴的驱动A、齿轮传动：应用在下

22、置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。正时齿轮及正时标记正时齿轮及正时标记Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院27B、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。曲轴正时齿曲轴正时齿形带轮形带轮中间轴齿形中间轴齿形带轮带轮张紧轮张紧轮凸轮轴正时凸轮轴正时齿形带轮齿形带轮Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Inst

23、itute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院282、挺 柱（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 （2）挺柱的分类：普通挺柱和液力挺柱。普通挺柱用途 图示筒式气门顶置式滚轮式减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。多用于大缸径柴油机。Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院29液力挺柱结构：结构：见右图见右图 性能：性

24、能： 消除了配气机消除了配气机构的间隙，减小了构的间隙，减小了各零件的冲击载荷各零件的冲击载荷和噪声提高发动机和噪声提高发动机高速时的性能。高速时的性能。卡环卡环阀架阀架支承支承座座单向单向阀阀柱塞柱塞弹簧弹簧碟形碟形弹簧弹簧挺杆挺杆体体柱塞柱塞推杆推杆Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院30桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图气门关闭时气门关闭时气门打开时气门打开时单向阀单向阀弹簧被压缩弹簧被压缩

25、Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院313、气门推杆作用： 将挺柱传来的推力传给摇臂。 工作情况： 是气门机构中最容易弯曲的零件。 材料： 硬铝或钢。Guangzhou Institute of Traffic TechnicianGuangzhou Institute of Traffic Technician发动机一模块发动机一模块广广 州州 市市 交交 通通 技技 师师 学学 院院32 短臂短臂 长臂长臂4 4、摇臂、摇臂功用： 摇臂结构示意图摇臂结构示意图将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。开气门。摇臂摇臂分类：分类：普通摇臂和无噪生摇臂。普通摇臂和无噪生摇臂。Guangzhou Institute