汽车构造教程-3配气机构

1、第三章 配气机构,配气机构的主要零部件,概述,配气相位,3.1概 述,v=M/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。,配气机构功用:定时打开进排气门，以实现发动机 的进气、压缩、作功和排气,一、充气效率（记）： 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。,二、配气机构按照布置型式分类（记）,1、气门顶置式 气门位于气缸盖上；由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成；,其特点：进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比。 目前国产的

2、汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。,气门顶置式工作过程,2、气门侧置式 由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件，简化了结构。,进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件数目少。 气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、压缩比受到限制、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。,三、按照凸轮轴的布置型式分类（记）,四、按照凸轮轴的传动方式分类（记）,五、按照气门数目及排列方式分类（记）,六、配气相位,1、以曲轴转角表示的进、排气门开、闭时刻及其开启 的持续时间称为配气定时或配气相位。,2.理论上的配气相位分析 理论上讲进、压、功、排各占 180 ，也就

3、是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角 180 ,但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的进饱排净要求。原因为：, 气门的开、闭有个过程 开启 总是 由小大 关闭 总是 由大小 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, 发动机速度的要求 当转速为5600r/min时一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气不足，排气不净。,2.实际上的配气相位分析 实际上气门具有早开晚关的可能！ 气门早开晚关对发动机实际工作又有什么好处呢？,气门早开晚关对发动机实际工作又有什么好处： 答：进气门早开：增大了进气行程开

4、始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。 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。,六、配气相位,上止点,下止点,进气总开启角：180+ 排气总开启角：180+,配气相位演示,七、气门重叠,气门重叠：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。 气门重叠角：重叠期间的曲轴转角（+ ）。,排气过程,进气过程,八、气门间隙,气 门杆,凸轮轴,1、气门间隙：发动机在冷态装下，当气门处于关闭状态时，气门杆尾端

5、与传动件的间隙。,（2） 作用：给热膨胀留有余地，保证气门密封 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。 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，甚至气门撞击活塞。 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。,实 物 图,测量气门间隙,拧松紧定螺母，调整调节螺钉,3.2 配气机构的主要零部件,一、气门组,包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧,气门组实物图,锁片,弹簧座,1

6、、气门,功用：控制进、排气管的开闭,头部,杆部,工作条件：承受高温、高压、冲击、润滑困难。,性能要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、 耐腐蚀、耐冲击。,材料：进气门采用合金钢（铬钢或镍 铬等），排气门采用耐热合金 钢（硅铬钢等）。,构造：头部、杆身和尾部组成。,气门实物图,进气门（大）,排气门（小）,两气门一样大时，排气门有记号。,气门头部的结构形式,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。,锥角作用： A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过大而降低流速。,边缘应保持一定的厚度，13mm

7、。,排气门,进气门,气门密封环带,装配前应将密封锥面研磨。,作用：减少应力集中，散热面 积大，散热快。,太宽：密封性不好 太窄：传热效果差,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,2、气门导管,作用：为气门运动导向， 兼起导热作用。,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。,工作条件：工作温度较高。润滑难，易磨损。,材料：用含石墨较多的铸铁，以提高自润滑作用。,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。

8、,3、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,气门座圈：,以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。,镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造 成严重事故。,气门座圈,4、气门弹簧,功用：保证气门的回位。吸收传动件 惯性力，防止挺柱脱离凸轮。 材料：高锰碳钢、铬钒钢。,气门弹簧,气门弹簧座,锁片,二、气门传动组,1、组成,2、功用：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。

9、,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮轴正时齿轮,摇臂轴,点此观看气门传动组录像,1、凸轮轴,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、配气相位和气门开度的变 化规律等要求。 工作条件：承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：,斜齿轮：,驱动分电器、 （机油泵）,偏心轮：,驱动器汽油泵,凸轮,凸轮性能：,承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。,表面有良好的耐磨性，足够的刚度。,凸轮与挺柱线接触，接触压力大，磨损快。,工作条件：,凸轮的轮廓,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,同名凸轮的相对角

10、位置,点火顺序： 1243,四缸发动机凸轮投影,凸轮轴的轴向定位：,作用：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。,正时齿轮,止推板,隔圈（调节环）,凸轮轴颈,凸轮轴的轴向间隙,气缸体,窜动量,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。,正时齿轮及正时标记,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,2、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。,液力挺柱,结构：见右图 性能： 消除了配气机构的间隙，减小了各零件的

11、冲击载荷和噪声提高发动机高速时的性能。,卡环,阀架,支承座,单向阀,柱塞弹簧,碟形弹簧,挺杆体,柱塞,推杆,3、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。,4、摇臂,功用：,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。,气门间隙调节螺钉,调节螺母,摇臂,摇臂轴套,易磨损部位 堆焊耐磨合金,润滑油道,油槽,润滑油道,摇臂组示意图,摇臂轴,螺栓,摇臂轴支座,摇臂轴紧固螺钉,摇臂衬套,调整螺钉,摇臂,定位弹簧,桑塔纳发动机的配气机构,小 结,气门组,气门传动组,作业 1.何为配气相位？进排气门早开、晚关的意义？ 2.配气机

12、构的主要组成？ 3.为什么要调整气门间隙或气门间隙过大与过小的危害？在车上调整四缸气门间隙的方法是什么？ 4.气门组零部件有哪些？,结束,气门间隙的调整 检查和调整气门间隙的原则:应在气门处于完全关闭、且气门挺柱落在最低位置时进行，顶置式气门应测量气门杆端面与摇臂之间的间隙，侧置式气门则测量气门杆端面与挺柱之间的间隙。1.逐缸调整法： 确定一缸活塞是否处在压缩行程的上止点的位置（进、排气全关）（飞轮与壳体上的标记对齐） 先调整第一缸的进排气门，转动曲轴180，按照1-2-4-3顺序。,2、两次调整法。 以六缸发动机1、5、3、6、2、4点火顺序工作为例说明如下： 摇转曲轴使第一缸活塞处于压缩上

13、止点，飞轮记号与检查孔刻线对正(如EQ6100型发动机)，这时可调1、2、4、5、和8、9气门(指发动机气门由前向后排列顺序)； 然后摇转曲轴一圈，使六缸活塞处于压缩行程上止点，再调3、6、7、10“加两只”(即11、12)气门，这实际上是记忆法调整。 调整时一边拧调整螺钉，一边用厚薄规插入气门杆端与摇臂之间来回拉动，感到有轻微阻力为宜，然后重新检查一遍，直到合适为止。,气门间隙检查调整注意事项 1、根据汽车生产厂家对气门间隙调整的具体要求和规定进行。 2、调整时应注意温度影响：气门摇臂、气门杆的温度会对气门间隙产生影响，一般来说热机时气门间隙调整应比冷机时要求的间隙值小，有些汽车要求在冷机时

14、调整，有的汽车在热、冷态时均可调整，但其间隙值各不相同。 3、各缸气门间隙应调整一致，以免在工作中发动机运转不平衡。 4、气门间隙调整时，所调的气门应完全在关闭状态，这时调整的间隙值才是准确的。 5、调整前注意检查摇臂头工作面。发动机工作中，摇臂头弧形工作面不断地与气门杆端部撞击、滑磨，尤其在润滑不良的情况下，会引起磨损，磨出凹坑，严重时气门杆端部卡入凹坑而折断摇臂，因此应根据磨损情况予以修复或更换新件，以免影响其调整的准确性。,1、本田雅阁发动机气门间隙的调整,1只有当缸盖温度降到38度以下后，才能进行气门间隙调整。 (1)拆下缸盖罩和正时皮带上罩。 (2)设置1号气缸活塞在压缩上死点位置。凸轮轴皮带轮上的“UP”记号应位于顶部，皮带轮上的上死点槽口应与缸盖表面平齐。,(3)调节1号气缸进、排气门的间隙 进气门：026mm 002mm； 排气门：030mm 002mm。 (4)松开锁止螺母， 转动调节螺钉，直到 厚薄规前后移动时感 觉到有一点拖滞为止。 (5)拧紧锁止螺