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文檔簡介
第三章 配氣機構 邱卓丹 凸輪軸 挺柱 推桿 搖臂 凸輪軸正時齒輪 搖臂軸 按發(fā)動機工作過程的需要,適時開啟、關閉進排氣門,使新鮮充量進入,廢氣排出。充氣量越大,發(fā)動機可能發(fā)出的功率越大。 由于進、排氣阻力故: v = ( 1、在結構上采取措施,減少進、排氣阻力。 2、選擇適當的進、排、氣門開啟和持續(xù)的時 間、 使進、排氣盡可能充分。 一、配氣機構的功用: 二、充氣效率 新鮮充量充滿氣缸的程度 邱卓丹 第一節(jié) 氣門式配氣機構的布置及傳動 按氣門的布置型式 按凸輪軸的傳動方式 按每缸氣門數分 二、型式: 頂置 側置 齒輪傳動式 鏈條傳動式 帶傳動式 二氣門式 四氣門式 多氣門式 一、組成: 按凸輪軸的布置型式 上置 中置 下置 觀看動畫 頂置式配氣機構工作原理 邱卓丹 觀看動畫 (一) 氣門的布置型式: 特點 優(yōu)點 缺點 應用 頂置式 進、排氣門倒掛在氣缸蓋上 經濟性、動力性好 結構較復雜 廣泛 側置式 進、排氣門在缸體一側 結構簡單(無搖臂) 燃燒室結構不緊湊,經濟、動力性差 已逃汰 邱卓丹 (二) 凸輪軸的布置型式: 1、下置: 凸輪軸正時齒輪直接與曲軸正時齒輪嚙合。 2、中置: 推桿短,要加入中間傳動裝置。 3、上置: 凸輪軸通過搖臂或直接來驅動氣門,要用惰輪、皮帶、鏈條,及張 緊裝置。結構復雜,用于高速強化的轎車發(fā)動機。 邱卓丹 觀看動畫 觀看動畫 觀看動畫 (三) 傳動型式: 齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動 邱卓丹 (四) 氣門數及排列方式: 1、 一般發(fā)動機采用每缸兩個氣門的排列方式: 汽油機進排氣道一般通常布置在缸體的同側,以便排氣預熱進氣。 柴油機進排氣道通常布置在機體兩側,以免排氣對進氣加熱。 該方式的同名氣門可用一個氣道 , 使氣道簡化并得到較大的氣道通過截面 。 每缸單獨的氣道有助于缸蓋冷卻均勻 。 邱卓丹 2、 新型發(fā)動機采用 4氣門等多氣門: (進氣門的面積 V) (只用一個凸輪通過 缺:同名氣門在氣道中的位置不同,二者的工作條件及效果不一致。 (用兩根凸輪軸) 同名氣門排成兩列。 同名氣門排成一列。 邱卓丹 觀看動畫 觀看動畫 三、氣門間隙: 意義: 間隙過小 , 則氣門受熱膨脹 , 導致氣門關閉不嚴 , 漏 氣 , 使發(fā)動機功率下降 , 甚至氣門燒壞 。 因此,在發(fā)動機冷態(tài)裝配時,在氣門與其傳動機構中應留適當的間隙。 間隙過大 , 則使氣門最大開度減小 , 開啟延續(xù)時間縮 短 , 影響配氣相位 , 且加劇傳動件間的撞擊 , 加速零 件磨損 , 噪聲 冷態(tài)氣門間隙要求: 進氣門的間隙 氣門的間隙 方法: 兩次調整法 逐缸調整法 邱卓丹 延長進、排氣時間,改善換氣過程,提高發(fā)動機性能。 第二節(jié) 配氣相位 進、排氣門的開閉時刻和開啟持續(xù)時間用曲軸轉角表示。 定義: 進排氣門早開晚關的意義: 現代汽車發(fā)動機轉速較高,活塞每一行程所經歷的時間十分短促,上海桑塔納轎車,發(fā)動機在最大功率時的轉速為 5600r/個行程歷時間為 這樣短的時間內使進氣充足,排氣干凈比較困難。 邱卓丹 邱卓丹 定 義 目 的 數 值 進氣 提前角 進氣門在上止點前開始開啟,從開始開啟到上止點所對 應的曲軸轉角 進氣阻力 V =10 30 進氣 遲閉角 從下止點到進氣門關閉所對應的曲軸轉角 利用壓差,氣流慣性,提高充量 =40 80 1、 進氣定時: 邱卓丹 定 義 目 的 數 值 排氣 提前角 排氣門在下止點前開始開啟 ,從開始開啟到下止點所對應的曲軸轉角 利用壓差進行自由排氣 =40 80 排氣 遲閉角 從上止點到排氣門關閉所對應的曲軸轉角 利用氣流慣性及壓差繼續(xù)排氣 =10 30 2、 排氣定時: 邱卓丹 3、 氣門重疊: 排氣門和進氣門同時開啟的現象稱為氣門重疊。 ( +) 不同結構、轉速的發(fā)動機,配氣相位也各有不同。合理的配氣相位要通過反復試驗確定。 邱卓丹 調氣門間隙應在氣門關閉時調 調整:調整螺釘,鎖緊螺母。 測量:氣門與搖臂間 氣門間隙兩次調整法步驟: 接著轉動發(fā)動機曲軸至第 6缸的壓縮上止點使余下的編號為 4、 5、 8、 9、 11、 12的待調氣門處于關閉狀態(tài),依次將它們的氣門間隙調整至要求值。 打開氣門室罩;轉動發(fā)動機曲軸至第 1缸的壓縮上止點使編號為 1、 2、 3、 6、 7、 10的待調氣門處于關閉狀態(tài) , 依次對它們進行氣門間隙調整 , 步驟為: 松開鎖緊螺母及調整螺釘 , 將厚薄規(guī)插入氣門桿尾端與搖臂之間檢查間隙; 擰緊調整螺釘 , 使符合要求值的厚薄規(guī)被輕輕壓住 , 再把鎖緊螺母鎖住再 用厚薄規(guī)復查一次間隙有無變化 , 不合適時應松開鎖緊螺母進行重新調整 。 例題(鏈接) 測量氣門間隙 擰松緊定螺母,調正調節(jié)螺釘 觀看動畫 第三節(jié) 配氣機構的零件和組件 一、氣門組: (一) 氣門: 平頂: 工藝簡單、受熱面小、工作可靠,用作進、排氣門。 凹頂: 頭部與桿部過渡圓滑可減少進氣阻力但制造困難,受熱面大。用作進門 球面頂: 可減少排氣阻力和積炭,但制造困難,受熱面積大,用作排氣門。 合金鋼(耐磨、耐熱、強度高) 在任何情況下都能保證燃燒室的氣密性。 熱力負荷、機械負荷大,冷卻、潤滑困難。 功 用: 工作條件: 材 料: 氣門頭部形狀: 邱卓丹 氣門錐角: 取值: 一般取 =45, 個別進氣門 =30 意義: 便于氣門落座時自行對正中心,接觸良好。 錐角不能過小,否則頭部邊緣較薄,易變形。 氣門直徑: 為減少進氣阻力,提高氣缸的充氣效率, 進氣門直徑大,排氣 門直徑小 。有些發(fā)動機為使制造工藝簡單,常采用直徑相等。 氣門桿部: 為氣門運動導向,承受側壓力及傳熱。氣門桿部尾端的形狀取決氣門彈簧座的固定方式。 邱卓丹 氣門實物圖 進氣門 排氣門 在桿端制圓柱形徑向通孔,把鎖銷扦入孔中。 鎖片式 : 在氣門桿端制有凹糟,用兩半錐形鎖片將彈簧座的內錐面卡住。 鎖銷式 : 彈簧座的固定方式: 邱卓丹 氣門桿 較高的加工精度,表面經過熱處理和磨光,保證同氣門導管的配合精度和耐磨性 氣門桿尾部: 環(huán)形槽、鎖銷孔 凹槽 易斷裂處 在氣門導管與缸蓋間用卡環(huán)定位。氣門桿與導管間應留 隙。 (二) 氣門導管: 灰鑄鐵或球墨鑄鐵(耐磨、耐高溫、強度高) 保證氣門直線運動,使氣門與座正確配合。 熱力負荷大。 功 用: 工作條件: 材 料: 防落裝置: 邱卓丹 氣門與氣門座之間的配合是經相互 研磨 ,研磨好的零件不能互換,以保證密封良好。 即氣門不能互換。 (三) 氣門座: 合金鋼(耐磨、耐高溫、強度高) 與氣門共同執(zhí)行密封并導熱。 熱力負荷和機械負荷大。 功 用: 工作條件: 材 料: 直接鏜出:導熱性好,工作可靠。但磨損后不易更換。 鑲嵌式:磨損后易更換。但導熱性差,加工精度要求高,公差配合嚴格。 型式: 邱卓丹 (四) 氣門彈簧: 功 用: 材 料: 使氣門迅速回位,緊密閉合,并防止 氣門在發(fā)動機機振動時發(fā)生跳動,破壞密封性。 高碳錳鋼(剛度大) 安裝時應給彈簧一定的預緊力,防止氣門 隨發(fā)動機振動而跳動。 安 裝: 防共振措施: A 采用變螺距彈簧。 兩簧剛度不同 , 不同 。 若一簧發(fā)生共振 , 另一簧可減振 。 一簧斷列 , 另一簧還可工作 。 兩彈簧旋向要相反 。 提高彈簧鋼度( 工作時,螺距小的一端逐漸迭加,有效圈數不斷變化, 斷變化。 B 采用雙簧結構: 使氣門相對于座緩慢旋轉,以減少積炭,減輕磨損。 (五) 氣門旋轉裝置: 作用: 低摩擦型自由旋轉機構 強制旋轉機構 邱卓丹 二、氣門傳動組: 邱卓丹 (一) 凸輪軸: 凸輪軸旋向 下置: 逆時針 中置: 順時針 上置: 順時針 功 用: 材 料: 上面制有凸輪,根據工作過程需要,使氣門開、閉。 優(yōu)質中低碳鋼或合金鑄鐵或球墨鑄鐵(高強度、耐磨) 邱卓丹 特 點: 凸輪軸的各軸頸直徑做成從前向后依次減小,以便安裝。 曲軸正時齒形帶輪 中間軸齒形帶輪 張緊輪 凸輪軸正時齒形帶輪 觀看動畫 正時齒輪裝配時要按正時記號裝配 , 保證原設計的發(fā)火順序 。 在前端裝止推墊板定位 。 凸輪輪廓: 決定氣門開閉快慢及開度大小和持續(xù)時間。 齒輪軸定位及正時記號: 傳動比: 12凸曲曲凸 曲凸曲凸 邱卓丹 同名凸輪間夾角為 =360/ 如何根據凸輪軸的旋向及各進、排氣凸輪的工作次序,判定發(fā)動機的發(fā)火次序。 1、判定各缸進、排氣凸輪; 2、判定凸輪軸的旋向; 3、根據同名凸輪間夾角為 =360/ 判定同名 凸輪的工作順序,即發(fā)動機的發(fā)火次序。 邱卓丹 (二) 挺柱: 功 用: 材 料: 將凸輪的推力傳給推桿。 合金鑄鐵(高強度、耐磨) 類 型: 機械式: 要留氣門間隙。 液壓挺柱式: 不留氣門間隙。 菌式 筒式 滾輪式 機械式 液壓挺柱式 卡環(huán) 閥架 支承座 單向閥 柱塞彈簧 碟形彈簧 挺桿體 柱塞 推桿 觀看動畫 已知某汽車發(fā)動機其配氣機構采用凸輪軸下置的布置形式(即曲軸的正時齒輪直接驅動凸輪軸的正時齒輪 ),凸輪軸上各進、排氣凸輪的相對轉角位置及各缸的氣門排列順序如下圖,并已知進氣門早開,遲閉;排氣門早開,遲閉。若采用兩次調整法調整氣門間隙,試判定發(fā)動機的發(fā)火順序并寫出兩次調整法分別能調哪些氣門? 例題: 邱卓丹 1 4 2 6 3 5 (看排氣門) (三) 推桿: 功 用: 材 料: 將挺柱的力傳給搖臂。 中空鋼管或實心的硬鋁棒。 (四) 搖臂: 功 用: 材 料: 改變傳力方向,打開氣門。 45號中碳鋼。 搖臂軸 螺栓 搖臂軸支座 搖臂軸緊固螺釘 搖臂稱套 調整螺釘 搖臂 定位彈簧 搖臂比: 1: ( 觀看動畫 桑塔納發(fā)動機液壓挺柱工作示意圖 氣門關閉時 氣門打開時 單向閥 彈簧被壓縮 本田雅閣發(fā)動機氣門間隙的調整 1只有當缸蓋溫度降到 38度以下后,才能進行氣門間隙調整。 (1)拆下缸蓋罩和正時皮帶上罩。 (2)設置 1號氣缸活塞在壓縮上死點位置。凸輪軸皮帶輪上的“ 號應位于頂部,皮帶輪上的上死點槽口應與缸蓋表面平齊。 (3)調節(jié) 1號氣缸進、排氣門的間隙 進氣門: 0 26 0 02 排氣門: 0 30 0 02 (4)松開鎖止螺母, 轉動調節(jié)螺釘,直到 厚薄規(guī)前后移動時感 覺到有一點拖滯
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