配气机构解析课件

1、 第三章 配气机构 配气机构的功用及组成 配气定时及气门间隙 气门组 气门传动组 第三章 配气机构 配气机构的功用及组成一、充量系数 定义：表征新鲜充量充满气缸的程度，指每循环实际进入气缸的充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值。 影响因素：进气终了时气缸压力；进气终了时气缸内温度；上一循环残留在气缸内的高温废气。 提高措施：减小进气和排气阻力；进、排气门的开启时刻和持续开启时间适当，使进气和排气都尽可能充分。3.1 配气机构的功用及组成一、充量系数3.1 配气机构的功用及组成二、功用 按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜充量及

2、时进入气缸，废气及时从气缸排出。三、组成 气门式配气机构通常由气门组和气门传动组组成。 气门组：气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门锁夹、气门旋转机构 气门传动组：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂或摆臂 、摇臂轴座、气门间隙调整螺钉。 每组零件的组成与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式有关。二、功用配气机构解析课件配气机构解析课件 侧置气门式 顶置气门式气门的位置 侧置气门式 1、 凸轮轴下置式 优点：凸轮轴离曲轴近，可用齿轮传动； 缺点：传动链长，整个机构刚度差，速度高时，可能破坏气门的运动规律。 凸轮轴位置有：下置式、中置式、上置式。1、 凸轮轴下置式凸轮轴位置有：下置式、中置式、上置式。

3、2 、凸轮轴中置式 优点：减少或缩短推杆，可以减轻配气机构往复运动质量，增大传动机构刚度； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。2 、凸轮轴中置式3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。3 、凸轮轴上置式 气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型 气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型配气机构解析课件配气机构解析课件气门驱动形式汇总小结气门驱动形式汇总小结配气机构解析课件配气机构解析课件3.2 配气定时及气门间隙一、配气定时 指以曲轴转角所表示的进、排气门开闭时刻及其所持续的时间。用相对于上、下止点的曲轴转角的环形图（配气相位图）表示。 1

4、 、进气门 进气提前角：=030； 进气迟后角：=3080 进气持续角：180+ 2 、排气门 排气提前角：=4080； 排气迟后角：=030 排气持续角：180+ 3 、气门重叠角 活塞位于上止点附近时，进排气门同时开启。 气门重叠角：+3.2 配气定时及气门间隙一、配气定时进气提前角过大，废气可能流入进气歧管，使进气量减少；排气迟后角过大，则新气可能随同废气一起排出。而增压柴油机可以选择较大的气门重叠角？进气提前角过大，废气可能流入进气歧管，使进气量减少；二、气门间隙 发动机冷态时，在气门及其传动机构中，留有适当间隙以补偿气门受热后的膨胀量，此间隙即为气门间隙。 气门间隙一般由发动机制造厂

5、根据试验确定。二、气门间隙3.3 气门组 气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等。 气门组应保证气门能够实现气缸的密封。 3.3 气门组 气门组包括气门、气门导管、气门一、气门 1、 工作条件及要求 工作条件：高温、高压、惯性力和差的冷却和润滑条件。 要求气门有足够强度、刚度、耐热性和耐磨性。 进气门一般用合金钢制造；排气门用耐热合金钢制造。一、气门2 、气门顶面 平顶：结构简单，吸热面积小，进排气门都可使用。应用最多。 凹顶：适于作进气门，进气阻力小，但受热面积大，不宜作排气门。 凸顶：排气阻力小，头部刚度大，适于作排气门，但质量大，受热面积大，加工复杂。2 、气门顶面3 、气门密封

6、气门密封锥面的锥角为气门锥角，一般为45 ，也有的为30 。3 、气门密封4 、气门散热 气门头部的热量直接通过气门座以及通过气门杆、经气门导管而传到气缸盖上，最终被冷却液带走。 为提高散热性能： 气门头与气门座严密贴合； 气门头与气门杆过渡部分应圆滑； 气门杆与气门导管间隙尽可能小。 4 、气门散热5、 每缸气门数 一般发动机为一进一排两气门，且进气门比排气门大。 多气门发动机使用最多的是四气门发动机，其优点包括：1）气门通过断面积大，进气量增加；2）运动惯性力减小，有利于提高转速；3）多采用蓬型燃烧室，有利于燃烧。5、 每缸气门数6、气门杆 用来为气门运动时导向、承受侧压力并传走一部分热量

7、。气门杆应具有一定耐磨性，其杆端形状决定于气门弹簧座的固定方式。6、气门杆配气机构解析课件二、气门座与气门座圈 气门座是气缸盖上与气门锥面相贴合的部位。气门座可在气缸盖上直接镗出，也可用较好的材料单独制作，然后镶嵌到气缸盖上。二、气门座与气门座圈三、气门导管 主要起导向作用，保证气门作直线往复运动，同时，气门导管还起导热作用。气门杆和气门导管之间一般留0.05-0.12mm间隙，保证气门杆运动。三、气门导管四、气门弹簧 保证气门及时落座并紧密贴合，同时防止发动机振动时气门跳动。 为防止共振，可采取以下措施： 双气门弹簧； 变螺距弹簧； 锥形弹簧四、气门弹簧五、气门旋转机构 可使气门头沿圆周温度

8、分布均匀，同时，摩擦锥面上的摩擦力能阻止沉积物形成。 通过变厚度凹槽的设计，使得气门旋转。五、气门旋转机构3.4 气门传动组 气门传动组主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等。 作用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。3.4 气门传动组 气门传动组主要包括凸轮轴、一、凸轮轴 1 、工作条件：承受周期性载荷，要求有足够的刚度和耐磨性。 一般用优质钢模锻。 2 、构造 （1）组成：主要有进、排气凸轮、驱动分电器的齿轮和驱动油泵的偏心轮等。 一、凸轮轴（2）支承： 有全支承和非全支承。（2）支承：（3）同异名凸轮 同名凸轮：相对角位置符合各缸发火次序和发火间隔

9、时间的要求。 异名凸轮：同一气缸进排气凸轮的相对角位置与既定的配气相位相适应。（3）同异名凸轮配气机构解析课件（4）凸轮形状 凸轮的轮廓形状决定着气门的开启持续时间和气门升程及运动规律。（4）凸轮形状（5）凸轮轴的传动 齿轮传动：多用于凸轮轴下置、中置发动机。 链传动：适于凸轮轴上置发动机，不如齿轮传动可靠。 齿形带传动：适于凸轮轴上置式发动机，噪声小，工作可靠。（5）凸轮轴的传动配气机构解析课件（6）凸轮轴定位 上置式凸轮轴，利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位。 中、下置式凸轮轴，多采用止推板形式。（6）凸轮轴定位二、挺柱 将凸轮的推力传给推杆，并承受凸轮轴旋转时所施

10、加的侧向力。 1、 工作条件 由于与凸轮间高速运动，要求必须耐磨。一般用镍铬合金铸铁制造。结构形式上包括机械挺柱和液力挺柱。二、挺柱2、 机械挺柱 机械挺柱会存在偏磨损。 为减小挺柱的磨损，采取以下措施： （1）在挺柱底面镶嵌耐磨合金属； （2）使用滚子挺柱； （3）挺柱表面做成球面，凸轮工作面制成锥面； （4）挺柱中心线与凸轮中心线不相重合 。2、 机械挺柱 为减小挺柱的磨损，采取以下措施：3、 液力挺柱 使用液力挺柱，实现了零气门间隙。3、 液力挺柱三、推杆 将从挺柱传来的力传给摇臂。要求其抗弯曲刚度高，质量小，两端焊球头和球座。 推杆有实心结构的，也有空心结构的。三、推杆四、摇臂 将推杆

11、或凸轮传来的运动和作用力改变方向传给气门。四、摇臂五、摆臂与气门间隙自动补偿器 摆臂的功用与摇臂相同。两者的区别只在于摆臂是单臂杠杆，其支点在摆臂的一端。 在许多轿车发动机上用气门间隙自动补偿器代替摆臂支座实现零气门间隙。气门间隙自动补偿器无论是结构或是工作原理都与液力挺柱相同，之所以不称其为液力挺柱，是因为它不是凸轮的从动件，仅仅是摆臂的一个支承而已。五、摆臂与气门间隙自动补偿器 摆臂的功用与摇臂相同。两1. 进、排气门为什么要早开晚关？2. 试比较凸轮轴下置式、中置式和上置式配气机构的优缺点及其各自的应用范围。3.为什么采用机械挺柱的配气机构中要预留气门间隙？为什么采用液力挺柱的配气机构可以实现零气门间隙？ 思考题1. 进、排气门为什么要早开晚关？思考题 已知某微型轿车发动机为三缸四冲程汽油机，其配气相位为进气：=22CA；=62CA；排气=52CA；=20CA。试求：1）画出该发动机的配气相位图； 2）当该发动机转速为3000r/min时，计算每循环的进、排气持续时间各是多少秒？ 3）该机作功间隔角是多少CA; 4）该机当第一缸正处于作功下止点时，三缸正进气 离上止点60CA，请确定第二缸位置； 5）确定该机作功顺序。 已