《汽车配气机构》PPT课件

1、2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,1,第三章 配气机构,本章讲授内容： 配气机构概述 配气相位 气门组 气门传动组,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,2,一、配气机构概述,功用：按发动机各气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时开启和关闭每个气缸的进、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。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,3,组成：由气门组和气门传动组组成。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,4,配气机构的布

2、置形式,分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置,压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。,目前发动机基本都采用气门顶置式配气机构。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,5,按凸轮轴布置的形式：下置、中置、上置,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,6,上置凸轮轴实物图,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,7,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,8,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,9,2020年7月7日星

3、期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,10,按凸轮轴传动的形式：齿轮传动、链传动、齿形带传动,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,11,按每缸气门数及其排列方式：二气门、三气门、四气门、五气门,同气门串联： 影响进气门充气效率、排气门热负荷不均匀,同气门并联： 提高进气门充气效率、排气门热负荷均匀,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,12,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,13,单缸5气门,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,14,气门间隙：为保证气门关闭严密，通常

4、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。 进气门间隙：0.250.30mm 排气门间隙：0.300.35mm,为何排气门间隙大于进气门间隙？,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,15,气门间隙过大与过小的危害 间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降；此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。 无间隙或间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门

5、撞击活塞。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,16,二、配气相位,配气相位：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。 配气相位图：用曲轴转角的环形图来表示的配气相位。 配气相位对发动机工作的影响：影响发动机的动力性、功率。 配气相位对发动机工作的要求：延长进、排气时间。进气门早开晚关，排气门早开晚关。,配气相位flash动画演示,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,17,配气相位演示,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,18,配气相位角,进气提前角 ：一般为：1030 进气迟后角 ：一

6、般为：4080 进气持续角： 进气门开启持续时间的曲轴转角。为180+ 排气提前角 ：一般为：4080 排气迟后角 ：一般为：1030 排气持续角：排气门开启持续时间的曲轴转角。为180+ 气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现象。 气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为+,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,19,配气相位影视,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,20,三、气门组的构造,气门组组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件。,要求： 气门头部与气门座贴合严密； 气门导管与气门杆上下运动有 良好的

7、导向； 气门弹簧的两端面与气门杆的 中心线相垂直； 气门弹簧的弹力足以克服气门 及其传动件的运动惯性。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,21,气门组实物图,锁片,弹簧座,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,22,气门,组成：头部和杆部。 功用：头部是用来密封气缸的进、排气通道；杆部是用来为气门的运动导向。 工作条件：高温、高压、气门弹簧力、传动零件惯性力。,头部,杆部,进气门：570K670K（铬钢或铬镍钢） 排气门：1050K1200K（硅铬钢）,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,23,气门头部结

8、构形式,气门头顶面形状：平顶、球面顶、喇叭顶。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,24,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： 获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 气门落座时有较好的对中、定位作用。 避免气流拐弯过大而降低流速。,边缘应保持一定的厚度，13mm。,装配前应将密封锥面研磨。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,25,气门杆部,较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精度和耐磨性,气门杆尾部：环形槽、锁销孔,凹槽,易断裂处,气门杆尾部的结构取决于气门

9、弹簧座的固定方式,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,26,气门座,气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。 功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。 工作条件：高温、磨损严重。 类型：直接镗出（进气门座）、 镶嵌式（排气门和铝合金发动机的 进、排气门座）。 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,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,27,气门座影视,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,28,气门导管,功用：导向作用、导热作用。 工作条件：高温、磨损严重。

10、 材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。 气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。,气门导管,气缸盖,过盈配合,卡环：防止气门导管在使用中脱落。,伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,29,气门弹簧,功用：克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，保证气门及时落座并紧紧贴合。 形状：圆柱形螺旋弹簧。 材料：高碳锰钢、硌钒钢。 防止共振：提高气门弹簧的刚度；采用不等螺距的圆柱弹簧；采用双气门弹簧。 气门旋转机构：低摩擦型自由旋转机构；强制旋转机构 。,气门弹簧,气门弹簧座,锁片,202

11、0年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,30,气门旋转机构,使气门头部温度均匀； 阻止沉积物形成,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,31,四、气门传动组,功用：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。,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮轴正时齿轮,摇臂轴,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,32,凸轮轴,组成：各缸的进、排气门凸轮及驱动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的齿轮。 功用：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。 材料：优质钢模锻、合金铸铁、球墨铸铁。 同一气缸的进排

12、气凸轮的相对转角位置是与既定的配气相位相适应的。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,33,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,34,凸轮与挺柱线接触，接触压力大，磨损快。,凸轮,工作条件： 承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。 凸轮性能： 表面有良好的耐磨性，足够的刚度。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,35,凸轮轮廓与气门的运动规律,气门开启点,消除气门间隙阶段,气门升程最大时刻,气门关闭点,出现气门间隙阶段,缓冲结束点,凸轮的轮廓,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程

13、系,36,同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。,点火顺序：1243,同名凸轮的相对角位置,四缸发动机凸轮投影,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,37,凸轮影视,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,38,利用隔圈控制轴向窜动,窜动量,凸轮轴的轴向定位,为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,39,凸轮轴的驱动,A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。,正时标记对准：保证正确的配气相位和点火时刻,2020年7月7

14、日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,40,B、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。,曲轴正时齿形带轮,中间轴齿形带轮,张紧轮,凸轮轴正时齿形带轮,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,41,凸轮轴影视1,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,42,凸轮轴影视2,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,43,凸轮轴3,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,44,挺柱,功用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 挺柱的分类：普通挺柱和液压挺柱。 材料：

15、镍硌合金、冷激合金铸铁。,筒式,滚轮式,普通挺柱：,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,45,气门关闭时,气门打开时,单向阀,弹簧被压缩,液压挺柱,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,46,推杆,功用：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂。 材料：硬铝、钢。 结构：实心推杆、硬铝棒、钢管。,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师成都学院电子工程系,47,摇臂,功用：将推杆和凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆以推开气门。 工作过程：实际是一个双臂杠杆。,易磨损部位 堆焊耐磨合金,气门间隙调节螺钉,调节螺母,摇臂,摇臂轴套,润滑油道,2020年7月7日星期二3时52分34秒,川师