第三章_配气机构

1、一、充气效率 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：减小进气门处的流动损失；减小整个进气管道的流通阻力；减少对混合气的热传导(降低温度，提高充气效率)；减小排气系统对气流的阻力；合理选择配气相位。,第三章 配气机构 第一节 配气机构的功用及组成,郎诡尺庶翼钢话砖白稍箍槽增律贯钳挫蹋炯箔峡啡撼敝甜淖古花扣员返捅第三章_配气机构第三章_配气机构,*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，定时开启各缸的进、排气门

2、，使新鲜可燃混合气或空气及时进入气缸，废气及时从气缸排出。 *三、配气机构的要求 1 配气机构首先要保证进气充分，进气量尽可能的多。 2 废气要尽可能排出干净。 因为废气多的话，一，会增加气缸内压力，阻碍进气；二，废气温度高，对进气加热，降低了充气效率。 3 配气机构的运动件应该具有较小的质量和较大的刚度，使其具有良好的运动特性。 *四、分类及组成 * 1 配气机构常见有两种方式：气门式配气机构和气孔式配气机构。 四冲程发动机采用气门式配气机构；二冲程发动机采用气孔式配气机构。 2 气门式配气机构包括侧置气门式和顶置气门式两种。 * 现代发动机均采用顶置气门式配气机构。 * 3气门式配气机构通

3、常由气门组和气门传动组组成。 气门组包括 气门，气门座圈， 气门导管， 气门弹簧，气门弹簧座等。 气门传动组包括：凸轮轴，挺柱，推杆，摇臂，摇臂轴，摇臂轴座和气门间隙调整螺钉。,碌炽禾昨宁原森谗允迈黍己噬馁良钒贸敞榷察描置硼出恩佛踌茸造憋制露第三章_配气机构第三章_配气机构,挠爬护淹拒绣帜辰弊诱鹃墓戎构股庚欢岁唆麓绦洁瞪规兰尚丑哥被弯现锅第三章_配气机构第三章_配气机构,该挡刻氨搭恋稗裤费蜜酋赁姚切脉渔蹭耘堡怪涅妮沈菠宠档迄趴胀剂有坛第三章_配气机构第三章_配气机构,* 五、凸轮轴位置的分类 对顶置气门式配气机构按凸轮轴位置分：,1、 凸轮轴下置式 * 定义： 通常指凸轮轴位于曲轴箱内的配气机

4、构 * 驱动方式：由曲轴通过定时齿轮驱动 * 优点：凸轮轴离曲轴近，可用齿轮传动； * 缺点：气门传动链长， 整个机构刚性差。,理铃私僧粹因溜窗夹寅镶郧冰闻电垃喝壕紫勃市琅傲匠吨阑袒靛裕替品桌第三章_配气机构第三章_配气机构,2 、凸轮轴中置式（通常位于机体的上部） 优点：传动机构刚度有所增加； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。 * 3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，气门传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。 适合于高速发动机，目前使用较多。,屿钦脖狭熔绝惺花屁褥情拘痈朱岳汉臃逊铡治纺赚迪配孜碎态歇哩薯庚梁第三章_配气机构第三章_配气机构,* 六：气门的驱动形式 按驱动方式可以分为：摇臂驱

5、动，摆臂驱动和直接驱动。,帚迎陨从札炬处镭教臻妈瞧鸥江戳马疯蚊勿醇皱写级歌褂走践冻聪揉滁林第三章_配气机构第三章_配气机构,诲恰庆缝络换谎酷日棺江俐阂利芯粕磨椿途嚷抠悬最僚散叠扒爱假庭康桩第三章_配气机构第三章_配气机构,右图吊杯形液力挺住有个吊杯起什么作用？,否胃阔战阵风际扒常检氛联秉之侵直揉苇巢仔愁箔腹畜抢置颖周吝甘店棠第三章_配气机构第三章_配气机构,*七、凸轮轴的驱动及传动参数 * 1 凸轮轴的驱动方式： 凸轮轴是由曲轴驱动 * 2 曲轴和凸轮轴的传动参数 曲轴的转速是凸轮轴的2倍；或者它们之间的传动比为2：1,湾睛该银甫追垫片饼蟹伸执截终杖竣厨欠局赡敏瘴历衅乙留狰哮伟疼澜办第三章_配

6、气机构第三章_配气机构,第二节 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、排气门实际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 、进气门配气定时 进气提前角：进气行程上止点前（在排气行程中） =030 进气提前的原因：气门有升程，使进气开始时，进气门有较大的开度或较大的进气通过面积，减小进气阻力，增大进气量。 进气迟后角：进气行程下止点后（在压缩行程中） =3080 进气晚关的原因：利用进气气流的惯性，继续进气以达到增加进气量的目的。 进气持续角：180+,翔墒饼坚窟栗赠皖截裂戳翅切俄范血诲脐篙也刃氯楞墅驳媚助此所以邢茂第三章_

7、配气机构第三章_配气机构,2 、排气门配气定时 排气提前角：排气行程下止点前 （在作功行程中） =4080 排气提前的原因：在排气门开启时，气缸内有较高的压力，使废气能以很高的速度自由排出。 排气迟后角：排气行程上止点后 （在进气行程中） =030 排气迟后的原因：利用废气流动的惯性，继续排气，以达到减少气缸内残余废气量。 排气持续角：180+ 3 、气门重叠角 （1） 活塞位于上止点附近时，由于进气门早开和排气门晚关，出现进排气门同时开启的现象，称为气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角。+ (进气提前角+排气迟后角) （2） 虽然进排气门在一段时间内同时开启，但是由于进气和排气都有较大

8、的流动惯性，进气和废气并不会相互掺混。 （3）气门重叠角选择要适当。 可以达到使进气更加充分，排气更加干净的目的。 气门重叠角过小，增加进气量和使排气更干净的效果不显著。 气门重叠角过大可以分为两点：进气提前角过大，废气可能进气管；排气迟后角过大，进入气缸的新 气可能经排气管排出。 为什么增压发动机可以选择较大的气门重叠角？,鲁招淬艰逾过汝妙莫奸男惨肄颜撬中日偏种庸瞎揪宙锐土邪徘更登赏诣渡第三章_配气机构第三章_配气机构,薪炔菌肉透再舆惑汛忘屯道痊澈暇揩熬谦澄乾褥摄币脾数藤窝懒都歉依郧第三章_配气机构第三章_配气机构,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

9、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根据试验确定。,京沧圈翟喘鹊戏酒谭衅上畦厘旭疆捍浙桅六殆警守呢汲凸除伐沈偶扼购更第三章_配气机构第三章_配气机构,第三节 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。,移花录珠打蔽腰癸磊胆埠斌出寞戏拴粥太环躺痪揖隘罢笨螺惮载厩子享罪第三章_配气机构第三章_配气机构,*一、气门 *1、 工作条件、要求、材料及组成 （1）工作条件 热负荷大：气门直接与高温燃气接触，受热严重，散热难(接触面积小)，因此，气门的温度很高。排气门由于废气的加热作用温度高，为600800；进气门由于受到新气的冷却作

10、用，温度稍低，约为300400。 受力情况：气门承受气缸内气体压力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到冲击。 腐蚀情况：与腐蚀性气体接触而受到腐蚀。 （2）要求 根据气门的工作条件，要求气门有足够强度、刚度、耐热性（且具有良好的导热性）和耐磨性。 （3）材料 进气门一般用合金钢制造；排气门用耐热合金钢制造。 *（4）组成 发动机的进排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分组成。,寓递黍荐彪搪募谊胆品蓉皇坍躺仔考脆复当稿饱极纶喘仙沪刮尉外找扼昭第三章_配气机构第三章_配气机构,* 2 、气门头顶面 * 平顶：结构简单，吸热面积小，进排气门都可使用。应用最多。 *

11、 凹顶：优点:进气阻力小，适于作进气门；缺点：排气阻力大，加工复杂，受热面积大，不宜作排气门。 * 凸顶：优点：排气阻力小，强度高，适于作排气门；缺点：但质量大，受热面积大，加工复杂。,伦毅世劝奖三终砖瞥延樊呛监烹配烁糠必访去提纳嘴妨褒辙苔悼柏魁享熔第三章_配气机构第三章_配气机构,* 3 、气门密封 气门密封锥面的锥角为气门锥角，一般为45 ，也有的为30 。 气门锥角小的优点:气门通过断面大,进气阻力小,可以增加进气量. 缺点是气门头部边缘较薄,刚度较差,容易变形,从而使气门与气门座圈的密封性变差. 气门锥角大的优点:可以提高气门头部边缘的刚度;气门与气门座有较好的对中作用;与气门座之间的

12、接触压力提高, 有利于气门与气门座之间的传热和密封,并有利于挤掉密封锥面的积炭. 缺点是气门通过断面小,进气量减少.,奔郎情激蚀市恍淖摘桨灭想印带帘漠饯坤翔碴屋断屹盐凤芳缄勾内谱誓峭第三章_配气机构第三章_配气机构,* 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： 气门头与气门座密封良好； 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。 充钠冷却,艘饭刺喜痹款私蘸钝挖椎言铣虐肝灯册辛林夸炳洪咳拇撕坤牲锰塑悯哲滓第三章_配气机构第三章_配气机构,漂仔搬绸赡罢醋甘嫂李储山椒唬顽暗浸蒸乳主探维葱性修印岂烙泥

13、烽困大第三章_配气机构第三章_配气机构,*5、 每缸气门数 (1) 一般发动机为一进一排两气门，且进气门比排气门大15%30%。两气门发动机多采用半球形燃烧室. 现代汽车普遍采用每缸三、四、五个气门。其中四气门的应用最为广泛。四气门发动机每缸两个进气门和两个排气门.四气门发动机多采用蓬形燃烧室. 三气门发动机每缸两个进气门,一个排气门.排气门的直径要比进气门大. 因此,进气门和排气门头部直径与它们的数目有直接关系,遵循以下原则: 第一,凡是进排气门数目相等的情况下,进气门头部直径一定比排气门大;第二,对三气门和五气门而言,进气门一定要比排气门多一个,而进气门头部直径一定要比排气门小. 目的都是

14、为了增加进气量.,辐虐涵挪逾湘冷银欲此膝诊维汪汞饰烬旦锐荐虾问讲份僻隧擞船邹拉哭斟第三章_配气机构第三章_配气机构,功峦蔓湾男析弟惧阴推服藻嫩社矿照娶反椭存撮叉让真罕冀美锥靛诊箭捷第三章_配气机构第三章_配气机构,* 6、气门杆 * 气门杆应具有一定耐磨性，其杆端(尾部)形状决定于气门弹簧座的固定方式。,俐牺秘奄梗渠爪睹死螟畅唯妨呻惩掀扳狡梢泰领腺肯幂毛纲单每贯席咋拈第三章_配气机构第三章_配气机构,拼极炉谆淆磺毡疮琐么栖澈傍并群镰燎度差猾贰男弊稽入肚铆缠丹骋滁搜第三章_配气机构第三章_配气机构,* 二、气门座与气门座圈 *1 定义：气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称为气门座，气门座是直接在气缸

15、盖上加工出来的（镗出）。在气缸盖镶嵌气门座圈可以延长气缸盖的寿命。如果气门座磨损，就会出现密封不严导致气缸漏气，从而使功率下降，严重时会使发动机不能正常工作，而气门座圈磨损，只需更换座圈即可（事实上更换也很麻烦，主要还是起到保护气缸盖的作用）。 2 工作条件：气门座或气门座圈温度很高，同时承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。 *3 要求：气门座或气门座圈具有一定的强度和刚度，来承受冲击载荷，同时导热性要好。,共坠惕摊扰暮及算摇箭翰蝴福耳陶睹饥敬某珍咖卒糯唉癌基脱摩闸册氰璃第三章_配气机构第三章_配气机构,镗：对铸件（气缸）的孔和冲模等内表面进行加工,通常用来扩大工件上已有的孔,也可用来钻孔和加工

16、端面的孔。 （4）气门座或气门座圈与气门锥面的配合 气门座或气门座圈的锥角与气门锥角相适应。一般气门锥角要比气门座或气门座圈锥角小0.51，使 两者不以全宽接触（整个面接触），达到增加密封锥面接触压力的目的（加速磨合；增强密封性；清除 积炭）。,镊黎忿弗静盲舟程卞护颠印蔽小绚祥锚揽给兽褪癸琼贸动唯暗旭比啼殉缚第三章_配气机构第三章_配气机构,三、气门导管 * 1 作用：主要起导向作用，保证气门作直线往复运动；使气门与气门座或气门座圈能够正确贴合；同时，气门导管还起导热作用，将气门杆接受的热量传给气缸盖。 2 工作条件： 温度较高，润滑条件较差，靠配气机构飞溅起来的机油润滑气门杆和气门导管孔。

17、* 3 安装：以过盈配合将气门导管压入气缸盖的气门导管座孔（在气缸盖中加工出来的孔）中，在精铰气门导管孔，目的为了保证气门导管和气门杆的正确配合间隙。 气门杆和气门导管孔（是指气门导管的内孔）需要润滑，但是进入气门导管孔内的机油又不能太多，否则机油消耗增加，同时机油进入燃烧室燃烧，产生积炭，影响发动机正常工作。,眷宫衫羊赐挫寡凤梨辅尧赏乔绝浅妮孵尉衡酝孝营唾弧寐具窑傲惰哦嘱圾第三章_配气机构第三章_配气机构,四、气门弹簧 * 1 作用：保证气门及时落座并紧紧贴合；同时防止发动机振动时气门跳动；并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。 2 工作条件：承受交变载

18、荷 3要求：具有合适的刚度和足够的抗疲劳强度。 * 4共振：当气门弹簧的工作频率和其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧会发生共振。 为防止共振，可采取以下措施： 双气门弹簧（一个共振，另一个起阻尼减振作用）； 变螺距弹簧（频率非定值）； 锥形弹簧（频率非定值）,弓旨形愤藏遣感愧蔼周旱申慕恍蹈递肾娜瑰貉盂爷绽疑钎宋徐息牟闲羔蓬第三章_配气机构第三章_配气机构,楞膨搁躬齿尖坤赖鬃燕恒魏辉混根幸棍馏很啄脏懊袁窿把头居测蘸青檬迎第三章_配气机构第三章_配气机构,五、气门油封 1 作用：气门油封装在气门导管上端，防止缸盖上飞溅的机油由气门和导管的间隙进入气门头部。 2安装：将塑料套（图(3)中A）

19、装到气门杆上，以防损坏新的气门杆油封。在油封唇口轻涂一层机油。 将油封（图(3)中B）装到工具3365上，然后慢慢推到气门导管上。 特别提醒：安装进、排气门前，须 在气门杆上涂一层机油。,庶洞犊退绞捂椅吓沃唐盅舶递麓遥直赢兴馅挂淆判顶埠靠扬融旬轧惭延蔷第三章_配气机构第三章_配气机构,妹清钠源顷邢僧惶贸险危爬翠琴舟忽搀折核奄虫谗馆笋鉴觅宝姨泄褥薪果第三章_配气机构第三章_配气机构,第三节 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。,蛮偶座位咽娃疚驯吗冤戚扬聪驭砧即偿塔险临黄擅伯剩节甭鲜喉淬肺充僵第

20、三章_配气机构第三章_配气机构,一、凸轮轴 1 、工作条件及材料：承受周期性的冲击载荷；凸轮和挺柱之间接触应力很大，相对滑动速度很高，因此凸轮工作表面磨损严重。因此要求凸轮有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，驱动分电器的螺旋齿轮和驱动油泵的偏心轮。 分电器：汽油机点火系统中按气缸点火次序定时地将高压电流传至各气缸火花塞的部件。,滞嚷误棋绣吼涤威绰炼羊席忧笛垛孽铁岛佐黑羡熏伟港庇蹿搂畅送铝庭片第三章_配气机构第三章_配气机构,（2）支承： 有全支承和非全支承。,蟹乘苟咎识凑苞般卜弹季痞锭菱丫镊刃逝琢棱巡砰皂动翼义睹滴摔化相壤第三章_配气机构第

21、三章_配气机构,（3）同异名凸轮 * 同名凸轮：是指发动机所有的进气门凸轮或者发动机所有的排气门凸轮. 同名凸轮相对角位置符合各缸发火次序和发火间隙时间（发火间隔角） 的要求。 * 异名凸轮：是指发动机单个气缸的进气门和排气门. 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。,殃孟扔章缮呜唐景醇锈钢夺益铡本酝向怒声刻泼萨贤籽尤撇沙院入神萨伎第三章_配气机构第三章_配气机构,浙督巍拾祸齿筷啊籽零芜冬蹲轮挑刷咕跳惕花除赃仰寨辆纠场粱扭当弄燎第三章_配气机构第三章_配气机构,*（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。,狄平像旷谰邪巴嘻阳炭帖擂向莹钧恼苍褂敲

22、刮巩胀嫂休盏食啊堪歹镊纸氖第三章_配气机构第三章_配气机构,*（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，不如齿轮传动和齿形带传动可靠。 齿形带传动：适于凸轮轴上置式发动机，噪声小，工作可靠。,暖耪腿鹿雷蘸应咐蚂帛芭件辑汲碾伎平鄂冒锻曼椿哨懊马涩趟钳言关春乌第三章_配气机构第三章_配气机构,（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。,辅括唱坏郝乳拖还式辞穆盏尤苦瑟琵叛妈民擦爱蹭哭钮误姆驻玉党愤疼前第三章_配气机构第三章_配气机构,*二、挺柱 作用： 将凸轮的推力

23、（运动）传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，并将其传给机体或者气缸盖。 1、 工作条件 由于挺柱底面与凸轮接触面积小，同时与凸轮间高速运动，导致接触压力很大，造成磨损严重，因此要求挺柱必须耐磨。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。,瘫招很题阉极侮德曰肖岭喂静铁掣园拼插愚臃潮鱼保条喻寡易喻类旦砧蓉第三章_配气机构第三章_配气机构,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 。,挂嘘傲厢米填诵景

24、刀湍闯僧谗熬咆婴稚哟酮橡碗塌聚课镐亭俘眨余酞嘉掉第三章_配气机构第三章_配气机构,眼苟毖响归颗坏卸永早羌靶少然势善捧娱谰案充壮尚器奎夏田且蠕巧酉叼第三章_配气机构第三章_配气机构,3、 液力挺柱 使用液力挺柱，实现了零气门间隙。,痕藤泳壹韶蹋唬锯代歪恫全挞兵宰颈感阿陨炉掷毛驼翼吩茂浓俩字芋瑚睛第三章_配气机构第三章_配气机构,三、推杆 * 将从挺柱传来的力传给气门驱动装置（摇臂，摆臂）。要求其抗弯曲刚度高，质量小，两端焊球头和球座。 为什么推杆底端是球面，推杆顶端有球面座？,久输连饲耍暖拐锐将珐存伊闻羊建根彬正蛛舞钳茨昔群壶铃吨熔木芝豁迟第三章_配气机构第三章_配气机构,四、摇臂 将推杆或凸轮传来的运动