第三章配气机构1.ppt

1、第三章 配气机构,概述 配气相位与气门间隙 气门组 气门传动组,1概述,一、功用： 定时开启和关闭进、排气门。 二、充气效率： 实际进入气缸内的新鲜充量与在进口状态下充满气缸工作容积的新鲜充量的质量之比。 v=M/M0,三、组成,组成： 气门组、 气门传动组,凸轮轴 挺柱 推杆 摇臂,四、配气机构的布置,一）、气门的布置 1、气门顶置式 气门挂在气缸盖上。 2、气门侧置式 气门布置在气缸的一侧。,二）、凸轮轴的布置,1、凸轮轴下置 凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多。 简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置。,2、凸轮轴中置,减少气门传动机构的往复运动质量。,3、凸轮轴上置式,应用：高速发

2、动机 桑塔纳轿车发动机,凸轮轴,凸轮轴,活塞,特点： 不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。,双凸轮轴上置式发动机,DOHC：Double Overhead Camshaft SOHC：Simple Overhead Camshaft,2 配气相位及气门间隙一、配气相位,以曲轴转角表示气门开闭时刻及开启持续时间。,上止点,下止点,进气门早开晚关：早开是为了在上止点时气门已完全打开，晚关是为了利用进气的惯性多进气。 排气门也早开晚关。,配气相位演示,气门叠开：进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度。,上止点,下止点,VTEC VVT,思考,某6缸四冲程发动机，其工作顺序为1-

3、5-3-6-2-4，利用配气相位图分析当第1缸位于压缩上止点时，其余各缸分别在什么位置？,二、气门间隙： 在冷态时，在气门杆尾端与气门驱动零件之间留有适当的间隙。,气门杆,摇臂,气门间隙,为何排气门间隙大于进气门间隙？,总结,气门间隙过大：气门不能完全打开。 气门间隙过小：气门关闭不严。,摇臂结构示意图,气门间隙调节螺钉,调节螺母,摇臂,摇臂轴套,气门间隙调整原则,调整原则： 1、不可调区域： 将要打开，已开，刚关的气门不可调。 2、步骤： 1）画出配气相位图 2）排出各缸的位置 3）当一缸在压缩上止点时，判断其它缸位于何行程，并判断间隙是否可调。,利用配气相位调节气门间隙,例：=8 =31

4、=28 =8 点火次序：153624 一缸在压缩上止点，问哪些气门的间隙可调？,1缸,5缸,3缸,6缸,2缸,4缸,实物图,测量气门间隙,拧松紧定螺母，调正调节螺钉,3气门组,气门组：气门、气门导管、气门弹簧、气门座、锁片组成,气门组实物图,1、气门,功用： 气体进、出燃烧室通道的开关， 工作条件： A、高温，高压。 B、冷却和润滑条件差， C、腐蚀。 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨,进气门300400（铬钢或铬镍钢） 排气门600 800 （硅铬钢）,头部,杆部,气门头部的结构形式,气门实物图,进气门,排气门,气门锥角,气门锥角：气门头部锥面与气门顶部平面夹角,锥角作用： A、密封

5、和导热。 B、对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过大而降低流速。,装配前应将密封锥面研磨。,边缘应保持一定的厚度，13mm。,气门杆,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、气门座,气门座： 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

6、易造成严重事故。,3、气门导管,作用： 导向，导热作用。 工作条件： 温度约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 装配： 与气门杆之间间隙0.050.12mm。,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。,倒角,伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。,4、气门弹簧,功用：保证气门的回位。 材料：高锰碳钢、铬钒钢,气门弹簧的装配,气门弹簧,气门弹簧座,锁片,气门弹簧,圆柱形螺旋弹簧,圆柱等螺距弹簧,不等距弹簧 应用：CA7560,不等螺距弹簧安装时应注意什么问题？,随着有效圈数的减少，固有频率提高。,双弹簧布置,旋向相反的两个弹簧，防止断裂

7、的弹簧卡入另一弹簧,应用车型： 奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505,气门装配,锥形套筒,锁片,每缸气门数： 2、3、4、5气门,思考,1、有没有6气门发动机?,4、气门传动组,1、组成：凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂 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。,1 凸轮轴,作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭。 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：,凸轮,凸轮轴轴颈,驱动分电器的螺旋齿轮,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。,凸轮与挺柱线接

8、触，接触压力大，磨损快。,凸轮的轮廓,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,同名凸轮的相对角位置,如何通过同名凸轮的相对角位置判定发动机的工作顺序？,四缸发动机同名凸轮投影,工作顺序： 1243,凸轮轴的驱动,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。,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,凸轮轴的传动方式,思考,凸轮轴转速：曲轴转速=？,2、挺柱,作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。,分类：,挺柱

9、端面与凸轮的关系,锥形凸轮,凸轮为何要成锥形？,液力挺柱,挺柱体,柱塞,球形支座,卡环,柱塞弹簧,单向阀,单向阀架,柱塞腔,挺柱体腔,进油口,进油通道,结构： 性能： 消除了配气机构的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪声提高发动机高速时的性能。,桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图,气门关闭时,气门打开时,单向阀,弹簧被压缩,3、气门推杆,作用： 将挺柱传来的推力传给摇臂。 工作情况： 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。,摇臂结构示意图,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,摇臂结构示意图,润滑油