發(fā)動機構(gòu)造配氣機構(gòu)

1、配配 氣氣 機機 構(gòu)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 配氣機構(gòu)的組成配氣機構(gòu)的組成 第二節(jié)第二節(jié) 配氣定時及氣門間隙配氣定時及氣門間隙 第三節(jié)第三節(jié) 氣門組氣門組 第四節(jié)第四節(jié) 氣門傳動組氣門傳動組 第一節(jié)第一節(jié) 配氣機構(gòu)的組成配氣機構(gòu)的組成 每組的零件組成與氣門的位置、凸輪軸的位置、氣門驅(qū)動形式有關(guān)。 從結(jié)構(gòu)上看，氣門式配氣機構(gòu)的種類可按氣門的位置劃分為側(cè)置氣門（見圖3-1）和頂置氣門（見圖3-2a,圖3-2b）。 氣門式配氣機構(gòu)氣門組：氣門、氣門座和氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧（氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)）氣門傳動組：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂 （擺臂與氣門間隙自動補償器）氣門頂置式配氣機構(gòu) 1.組成 氣門(valve)

2、、氣門導(dǎo)管、彈簧、彈簧座，搖臂軸、搖臂、推桿、挺柱、凸輪軸、正時齒輪(timing gear) 。 2.原理 曲軸正時齒輪凸輪軸凸輪挺柱推桿搖臂氣門。 曲軸與凸輪軸傳動曲軸與凸輪軸傳動比比 2:1。 挺柱推桿凸輪 頂置氣門及傳動機構(gòu) 一、側(cè)置氣門一、側(cè)置氣門SV（Side valve）：）： 是進、排氣門沿著汽缸排列的型式，如圖3-1所示，屬于氣門系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)最簡單的一種。發(fā)動機的總高度較低，也沒有推桿間隙調(diào)整問題。但是，這種結(jié)構(gòu)的燃燒室形狀造成壓縮比不高，熱效率較低，目前這種型式的配氣機構(gòu)已趨于淘汰?？偨Y(jié)：總結(jié)：SV結(jié)構(gòu)簡單、性能低結(jié)構(gòu)簡單、性能低。二、頂置氣門（二、頂置氣門（Overhead

3、 valve）：）：凸輪軸頂置（凸輪軸頂置（OHC：Overhead camshaft） 將凸輪軸布置于汽缸頂部（圖3-5）的優(yōu)點：去掉了推桿那樣的往復(fù)運動部分，而且凸輪直接與搖臂接觸或直接驅(qū)動氣門，從而使發(fā)動機在高速旋轉(zhuǎn)時也能準確地正時，氣門能平穩(wěn)地開閉。當然，由于凸輪軸位于汽缸上方很高的位置上，增加了發(fā)動機的高度，也使得曲軸與凸輪軸之間的轉(zhuǎn)動要使用長的鏈條或皮帶。為了保證正時、還需安裝一些調(diào)節(jié)裝置，使機構(gòu)變得復(fù)雜。第二節(jié)第二節(jié) 配氣定時配氣定時 一、氣門動作的實際過程（見圖一、氣門動作的實際過程（見圖3-7） 二、配氣相位二、配氣相位 一、氣門動作的實際過程一、氣門動作的實際過程（見圖（見

4、圖3-7） 1進氣沖程 在活塞下降階段，被一個凸輪頂出的搖臂壓向進氣門，氣門打開。汽油和空氣的混合氣從進氣口被大氣壓壓入氣門。 2壓縮沖程 活塞下降結(jié)束，跟著開始上升。同時，凸輪軸以曲軸的1/2速度運轉(zhuǎn)，這是因為曲輪皮帶輪的直徑是凸輪軸皮帶輪直徑的1/2。二個凸輪的尖端都在哪個搖臂也沒頂出的位置上，所以進排氣門都在卷簧的力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，進氣沖程的進氣沖程中吸入的混合氣被壓縮。 3爆發(fā)沖程 在壓縮沖程接近結(jié)束時，火花塞電火花點燃燃燒室內(nèi)的混合氣，混合氣爆發(fā)，氣體急劇膨脹，壓下活塞，帶動曲軸運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生動能。在這個過程中，凸輪不在頂出搖臂的位置上，兩個氣門仍處在關(guān)閉狀態(tài)。 4排氣沖程 活塞到

5、達下止點位置上，再次開始上升，這樣排氣門方面的凸輪尖端轉(zhuǎn)動，頂起搖臂。所以，排氣門打開，開始排氣。進氣門方面的凸輪的尖端緊接其后動作，所以又后進氣沖程開始重復(fù)相同的動作。二、配氣相位二、配氣相位 以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間稱作配氣相位（定時）。 配氣相位可以用配氣相位圖來表示（見圖3-8）(動畫效果演示) 1進氣門提前開：進氣沖程開始時，進氣門接近全開，進氣阻力小。 2進氣門延遲關(guān)閉，利用進氣慣性多進氣。 3排氣門提前開：先自由排氣，減少排氣沖程時活塞上行阻力。 4排氣門延遲關(guān)閉：利用排氣慣性，使廢氣排得更干凈。 由于進氣門早開和排氣門晚關(guān)，致使活塞在上止點附近出現(xiàn)進

6、、排氣門同時開啟的現(xiàn)象氣門重疊，它等于進氣提前角與排氣遲后角之和。發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時氣門重疊角大，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時氣門重疊角大，低速運轉(zhuǎn)時氣門重疊角小低速運轉(zhuǎn)時氣門重疊角小第三節(jié)第三節(jié) 氣門組氣門組一、氣門組 1.組成 氣門、氣門彈簧、彈簧座(spring collar)、鎖片(spring fixing)、氣門導(dǎo)管。 2.要求 貼合嚴密、良好導(dǎo)向、開閉迅速。 氣門油封 3.結(jié)構(gòu)特點 （1）氣門導(dǎo)管(valve guide):壓入導(dǎo)管孔，飛濺潤滑。 （2）氣門座(seat) （3）氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu) （4）氣門：合金鋼制成。密封錐面研配。氣門桿鎖片固定。二、氣門二、氣門 1. 氣門的工作條件：氣門溫度

7、高（進氣門為300400，排氣門為600800）；受沖擊力大；潤滑差，易腐蝕。 2氣門材料 進氣門：合金鋼 排氣門：高鉻耐熱鋼 3氣門構(gòu)造：進、排氣門均為菌形氣門，由氣門頭部和氣門桿兩部分組成（見圖3-11），氣 門頂面有平頂、凸頂和凹頂?shù)刃螤睿ㄒ妶D3-12）。目前應(yīng)用最多的是平頂氣門。氣門與氣門座或氣門座圈之間靠錐面密封。氣門錐角一般為45、30（很少采用）。 4每缸氣門數(shù)： 特點：凡是進氣門和排氣門數(shù)量相同時，進氣門頭部特點：凡是進氣門和排氣門數(shù)量相同時，進氣門頭部直徑總比排氣門大；凡是進氣門數(shù)比排氣門數(shù)多時，直徑總比排氣門大；凡是進氣門數(shù)比排氣門數(shù)多時，排氣門頭部直徑總比進氣門大排氣門頭

8、部直徑總比進氣門大 圖3-11 氣門結(jié)構(gòu)研配圖3-12 氣門頂面的形狀 三、氣門座與氣門座圈三、氣門座與氣門座圈 四、氣門導(dǎo)管：主要起導(dǎo)向作用，間隙不能太大。四、氣門導(dǎo)管：主要起導(dǎo)向作用，間隙不能太大。 五、氣門彈簧：一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧五、氣門彈簧：一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧 （見圖（見圖3-15）。但為避）。但為避 開共振，也采用變螺距氣門彈開共振，也采用變螺距氣門彈 簧、簧、雙氣門彈簧雙氣門彈簧 六、氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)六、氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 氣門傳動組氣門傳動組 二、氣門傳動組 1.組成 凸輪軸、正時齒輪、挺柱及導(dǎo)管、推桿、搖臂、搖臂軸。 2.要求 按配氣相位規(guī)定的時刻開閉進、排氣

9、門，并有足夠開度。 3.結(jié)構(gòu)和原理凸輪軸凸輪軸 1. 凸輪軸工作條件及材料：模鍛或鑄造制成 2. 凸輪軸構(gòu)造：如圖316為凸輪軸的構(gòu)造，它由凸輪軸軸頸，進、排氣凸輪等組成。 進、排氣門開啟和關(guān)閉的時刻、持續(xù)時間以及開閉的速度等分別由凸輪軸上的進、排凸輪控制。凸輪和凸輪軸采用整體制造，凸輪輪廓見圖317。 3. 凸輪軸傳動機構(gòu)：凸輪軸由曲軸驅(qū)動，其傳動機構(gòu)有齒輪式、鏈條式及齒形帶式。 *齒輪式傳動機構(gòu)用于下置式和中置式凸輪軸的傳動。 *鏈條式傳動機構(gòu)用于中置式和上置式凸輪軸的傳動。 *齒形帶式傳動機構(gòu)用于上置式凸輪軸的傳動。 4. 凸輪軸的軸向定位下圖是直列6缸DOHC發(fā)動機所用的凸輪軸。右下圖是直列4缸SOHC發(fā)動機所用的凸輪軸。進、排氣門都排列在同一根軸上。圖3-11 DOHC所用凸輪軸和SOHC所用凸輪軸 凸輪軸上各同名凸輪的相對角位置符合各缸發(fā)火次序 模鍛或鑄造制成 正時齒輪的正時記號（3）凸輪軸傳動機構(gòu) 1）齒輪傳動機構(gòu) 2）鏈傳動機構(gòu) 3）齒形帶傳動機構(gòu)圖3-17 凸輪的輪廓及形狀氣門間隙(valve clearance) 冷態(tài)裝配時，氣門與傳動機構(gòu)留出適當間隙，以補償熱膨脹量。挺柱挺柱 氣門挺柱位于凸輪與推桿之間，承受凸輪的動作。因此，挺柱是凸輪從動件。它可分為機械挺柱和液力挺柱兩大類。圖3-18 帶有間隙自調(diào)整裝置的氣門挺柱-液力挺柱 搖臂搖臂 從DOHC