《港口内燃机》第03章(3)

1、1,工程机械内燃机,第三章 配气机构,2,内容提纲,第一节 气门式配气机构的布置与传动 第二节 气门式配气机构的主要零部件 第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,3,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,一、充气效率及其影响因素,充气效率是指在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气系统进气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。,M 进气过程中实际进入气缸的新气质量； M0进气状态下充满气缸工作容积的新气质量。,1定义,4,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,一、充气效率及其影响因素,充气效率越高，表明进入气缸的新鲜空气或可燃混合气的质量越多，可燃混合

2、气燃烧后放出的热量也就越大，发动机可发出的功率也就越大。对于非增压内燃机，充气效率总是小于1，一般为0.800.90。,5,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,一、充气效率及其影响因素,进气终了时气缸内的压力和温度，残余废气系数，配气相位等。,2充气效率的影响因素,减小进、排气门和进、排气道的流动阻力； 减小对充量的热传导； 合理地选择配气相位。,3提高充气效率的措施,6,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,配气相位是进、排气门实际开、闭时刻相对于上、下止点位置的曲轴转角。通常用环形图来表示，称为配气相位图。,1定义,2理论上的配气相位分析,理论上进、压、功、排各占180，即

3、进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是180曲轴转角。实际表明，简单配气相位对实际工作很不适应，不能满足发动机对进、排气的要求。,7,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,（1）气门的开、闭有个过程。 开启：总是由小大；关闭：总是由大小。 （2）气体惯性的影响。 随着活塞的运动，同样造成进气不足、排气不净。 （3）发动机速度的要求。 实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，使发动机进气不足，排气不净。,原因：,例如，桑塔纳轿车发动机最大功率时的转速为5600r/min，一个行程只有60/（56002）=0.0054s，即使转速为1500r/min，一个行程也只有0.

4、02s，,8,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,3实际的配气相位分析,1）气门早开晚关的好处,进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加了进气量。 进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加了进气量。 排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。 排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。,9,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,3实际的配气相位分析,2）进、排气门的实际开闭时刻和延续时间,实际进气时刻和延续时间：在排气行程接近终了时，活塞到达上止点前，进气门便

5、开始开启，进气门开启时刻相对于上止点前的曲轴转角称为进气提前角ia;进气行程直到活塞越过下止点后，进气门才关闭，进气门关闭时刻相对于下止点的曲轴转角称为进气迟后角 iL。整个进气过程相当于曲轴转角180+ia+ iL ，称为进气持续角i 。,ia 一般1030， iL 一般4080， i一般为230 290,10,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,3实际的配气相位分析,2）进、排气门的实际开闭时刻和延续时间,实际排气时刻和延续时间 ：同样，作功行程接近终了时，活塞在下止点前排气门便开始开启，提前开启的角度称为排气提前角ea ，活塞越过上止点后 排气门关闭， 延迟关闭的角度称为

6、排气迟后角eL。整个排气过程相当于曲轴转角 180+ea+ eL ，称为排气持续角e 。,ea 一般4080，eL 一般1030， e一般230290,11,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,3实际的配气相位分析,3）气门重叠,由于进气门提前开启，排气门迟后关闭，因此在排气和进气两个行程之间，在上止点前后，会出现进、排气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠。气门重叠期用曲轴转角表示，其值为ia+ eL 。,ia+ eL约 2060。,12,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,13,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,二、配气相位,实际配气相位，气门要早开晚

7、关，主要是为了满足进气充足，排气干净的要求。但实际中，究竟气门什么时候开，什么时候关最好？这主要根据各种机型，经过实验的方法确定，由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证。,14,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,三、气门间隙,气门间隙是指气门完全关闭时，摇臂撞头与气门杆尾端之间的间隙。（对于侧置式气门配气机构而言，则是指气门杆尾端与挺柱之间的间隙。）,1定义,给热膨胀留有余地，保证气门密封。,2作用,15,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,三、气门间隙,间隙过大：气门升程减小，导致排气不畅，充气不足，使换气过程恶化动力性和经济性下降，此外，还会造成不正常的气门敲击声。 间隙过小：导致内燃

8、机运转时气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，油耗增加等。,气门间隙有“冷间隙”和“热间隙”之分，冷间隙是指在室温下应留的气门间隙，热间隙是指内燃机运转至正常温度后，在热机状态所测得的气门间隙。,16,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,三、气门间隙,检查调整气门间隙，应使被检查调整的气门处于完全关闭状态时进行，其方法有逐缸调整法和两次调整法。,3气门间隙的检查调整方法,在内燃机的安装使用中，应对气阀间隙进行及时的检查与调整。在内燃机拆装修理后或长期使用磨损后都应重新测量与调整气阀间隙。,17,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,三、气门间隙,3气门间隙的检查

9、调整方法,将第一缸摇转至压缩行程上止点，使该缸进、排气门完全关闭，此时可以调整第一缸的进、排气门间隙。 然后转动曲轴，按内燃机的发火顺序逐缸转至压缩上止点，分别对各缸进、排气门间隙进行调整。,1）逐缸调整法,简单可靠容易操作，但效率太低。,18,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,三、气门间隙,3气门间隙的检查调整方法,基本原理：根据内燃机的工作循环、发火顺序、气门排列和配气相位，在第一缸或最后一缸处于压缩上止点时，除调整本缸的进、排气门外，还可以调整其他缸的某个气门。这样，多缸内燃机只需摇转两次曲轴，就可调整全部气门间隙。,2）两次调整法,此方法工作效率高，得到广泛使用。,19,例1：发火

10、 顺序为1243的四冲程直列四缸机的调整气门间隙调整方法。,根据,到第一缸处于压缩上止点时，各缸处于关闭状态的气门如下表所示：,工作循环表、,发火顺序、 气门排列,和配气相位,，得,则此时可对1、2、4、5四只气门的间隙进行调整；将曲轴摇转360度，使第四缸处于压缩上止点位置后，可对余下的3、6、7、8四只气门的间隙进行调整。,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,20,例2：发火 顺序为1536 24的四冲程直列六缸机的调整气门间隙调整方法。,根据,到第一缸处于压缩上止点时，各缸处于关闭状态的气门如下表所示：,工作循环表、,发火顺序、 气门排列,和配气相位,，得,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,21,第三节 充气效率、配气相位和气门间隙,则此时可对1、2、3、6、7、10六只气门的间隙进行调整；将曲轴摇转360度，使第六缸处于压缩上止点位置后，可对余下的4、5、8、9、11、12六只气门的间隙进行调整。,22,第三章思考题,1 简述配气机构的功用。 2 气门式配气机构的分类及其特点。 3 简述气门式配气机构主要零件的功用和结构特点。 4 充气效率定义及其影响因素。 5 气门早开、晚关的好处是什么？ 6 什么是配气相位？画出配气相位图，并标出气门重叠角。 7 气门间隙的定义、作用及气门间隙的二次调整法。