汽車發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)

1、2021-10-221第三章 配氣機(jī)構(gòu)2021-10-22第2頁第一節(jié)第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成 一、功用一、功用 按照發(fā)動機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求，按照發(fā)動機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求，定時開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可定時開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣或空氣得以及時進(jìn)入氣缸，廢氣從氣燃混合氣或空氣得以及時進(jìn)入氣缸，廢氣從氣缸排出。缸排出。l充氣效率充氣效率v v 1 1、充氣效率小于充氣效率小于1 1 2 2、提高充氣效率的方法、提高充氣效率的方法2021-10-22第3頁二二 配氣機(jī)構(gòu)的總體組成配氣機(jī)構(gòu)的總體組成 氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門

2、傳動組兩部分組成，氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動形式等有關(guān)。氣門驅(qū)動形式等有關(guān)。 氣門組零件包括氣門、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門氣門組零件包括氣門、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座和氣門鎖夾等；彈簧、氣門彈簧座和氣門鎖夾等； 氣門傳動組零件則包括凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、氣門傳動組零件則包括凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、搖臂軸座和氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)取u臂軸、搖臂軸座和氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)取?021-10-22第4頁以頂置雙凸輪軸齒形帶傳動的配氣機(jī)構(gòu)為例以頂置雙凸輪軸齒形帶傳動

3、的配氣機(jī)構(gòu)為例2021-10-22第5頁三、配氣機(jī)構(gòu)的類型三、配氣機(jī)構(gòu)的類型 1 1、按氣門的布置：、按氣門的布置： 氣門頂置式；氣門側(cè)置式氣門頂置式；氣門側(cè)置式氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu) 進(jìn)氣門和排氣門進(jìn)氣門和排氣門都倒掛在氣缸上。都倒掛在氣缸上。壓縮比受到限制，壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動機(jī)的動力性和發(fā)動機(jī)的動力性和高速性均較差，逐高速性均較差，逐漸被淘汰。漸被淘汰。 目前國產(chǎn)的汽車發(fā)目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動機(jī)都采用氣門頂動機(jī)都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。置式配氣機(jī)構(gòu)。 2021-10-22第6頁2 2、按凸輪軸布置的位置：、按凸輪軸布置的位置： 下置式；中置式

4、；上置式下置式；中置式；上置式2021-10-22第7頁（1)1)凸輪軸下置凸輪軸下置優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡化了簡化了曲軸與凸輪軸曲軸與凸輪軸之間的傳動裝之間的傳動裝置。置。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：凸輪軸凸輪軸與氣門相距較與氣門相距較遠(yuǎn)，動力傳遞遠(yuǎn)，動力傳遞路線較長，不路線較長，不適用于高速發(fā)適用于高速發(fā)動機(jī)。動機(jī)。2021-10-22第8頁（2 2）凸輪軸中置）凸輪軸中置 傳動方式傳動方式：凸：凸輪軸經(jīng)過挺柱直輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂，省接驅(qū)動搖臂，省去了推桿。去了推桿。應(yīng)用應(yīng)用：適用于發(fā)：適用于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速動機(jī)轉(zhuǎn)速較高較高時，時，可以減少氣門傳可以減少氣門傳動機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量。動質(zhì)量。凸輪軸凸

5、輪軸挺柱挺柱活塞活塞搖臂搖臂調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘2021-10-22第9頁（3 3）凸輪軸上置）凸輪軸上置應(yīng)用：高速發(fā)動機(jī)應(yīng)用：高速發(fā)動機(jī) 特點(diǎn)： 凸輪軸與氣門距離近，不需要推桿，使往復(fù)運(yùn)動的慣量減少。凸輪軸凸輪軸活塞雙凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)2021-10-22第10頁3 3、按曲軸與凸輪軸的傳動方式：、按曲軸與凸輪軸的傳動方式： 齒輪傳動；鏈傳動；齒型帶傳動齒輪傳動；鏈傳動；齒型帶傳動齒輪傳動 凸輪軸下置、中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形定時齒輪傳動。一般曲軸與凸輪軸之間的傳動只需一對定時齒輪，必要時可加裝中間齒輪。為了嚙合平穩(wěn)、減小噪聲，定時齒輪多用斜齒輪。在中、小功率發(fā)動機(jī)上，曲軸定時齒輪用鋼來制

6、造，而凸輪軸定時齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制造，以減小噪聲。 鏈傳動 鏈條與鏈輪的傳動特別適用于凸輪軸上置的配氣機(jī)構(gòu)。為使鏈條在工作是具有一定的張力而不致脫鏈，裝有導(dǎo)鏈板、鏈條張緊輪。鏈傳動的主要問題是其工作可靠性不如齒輪傳動。其傳動性能在很大程度上取決于鏈條的制造質(zhì)量。 2021-10-22第11頁2021-10-22第12頁齒型帶傳動 這種齒形帶用氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維和尼龍織物，以增加強(qiáng)度。采用齒形帶傳動，對于減少噪聲、減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量和降低成本都有很大好處。2021-10-22第13頁4 4、按每缸氣門數(shù)目：、按每缸氣門數(shù)目： 兩氣門式；四氣門式兩氣門式；四氣門式; ;曲軸軸線2021

7、-10-22第14頁5 5、按氣門驅(qū)動形式：、按氣門驅(qū)動形式： 搖臂驅(qū)動；擺臂驅(qū)動；直接驅(qū)動搖臂驅(qū)動；擺臂驅(qū)動；直接驅(qū)動2021-10-22第15頁2021-10-22第16頁2021-10-22第17頁第二節(jié)第二節(jié) 配氣定時及氣門間隙配氣定時及氣門間隙一、配氣定時（配一、配氣定時（配氣相位）氣相位） 以曲軸轉(zhuǎn)角表示以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時的進(jìn)、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時刻及其開啟的持續(xù)時間稱作配氣定時。間稱作配氣定時。 以曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)以曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示的配氣相形圖來表示的配氣相位稱為配氣相位圖。位稱為配氣相位圖。2021-10-22第18頁上止點(diǎn)下止點(diǎn)2021-10-22第

8、19頁 實際進(jìn)氣時刻和延續(xù)時間：實際進(jìn)氣時刻和延續(xù)時間： 在排氣行程接近終了時，活塞到達(dá)上止在排氣行程接近終了時，活塞到達(dá)上止點(diǎn)前，即曲軸轉(zhuǎn)到離上止點(diǎn)還差一個角度點(diǎn)前，即曲軸轉(zhuǎn)到離上止點(diǎn)還差一個角度，進(jìn)氣門便開始開啟，直到活塞越過下止點(diǎn)后進(jìn)氣門便開始開啟，直到活塞越過下止點(diǎn)后時，進(jìn)氣門才關(guān)閉。整個進(jìn)氣過程延續(xù)時時，進(jìn)氣門才關(guān)閉。整個進(jìn)氣過程延續(xù)時間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180180+。 - - 進(jìn)氣提前角進(jìn)氣提前角 一般一般=10=10-30-30 - - 進(jìn)氣延遲角進(jìn)氣延遲角 一般一般=40=40-80-802021-10-22第20頁實際排氣時刻和延續(xù)時間：實際排氣時刻和延續(xù)時間：

9、 在作功行程接近終了時，活塞到達(dá)下止在作功行程接近終了時，活塞到達(dá)下止點(diǎn)前，即曲軸轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)還差一個角度點(diǎn)前，即曲軸轉(zhuǎn)到離下止點(diǎn)還差一個角度，排氣門便開始開啟，直到活塞越過上止點(diǎn)后排氣門便開始開啟，直到活塞越過上止點(diǎn)后時，排氣門才關(guān)閉。整個排氣過程延續(xù)時時，排氣門才關(guān)閉。整個排氣過程延續(xù)時間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角180180+。 - - 排氣提前角排氣提前角 一般一般=40=40-80-80 - - 排氣延遲角排氣延遲角 一般一般=10=10-30-302021-10-22第21頁氣門重疊氣門重疊 由于進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前即開啟，而排氣門由于進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前即開啟，而排氣門在上止點(diǎn)后才關(guān)

10、閉，這就出現(xiàn)了一段時間內(nèi)排氣在上止點(diǎn)后才關(guān)閉，這就出現(xiàn)了一段時間內(nèi)排氣門和進(jìn)氣門同時開啟的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為門和進(jìn)氣門同時開啟的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為氣門氣門重疊重疊，重疊時期的曲軸轉(zhuǎn)角稱為，重疊時期的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角氣門重疊角。 氣門重疊角等于氣門重疊角等于+。 由于新鮮氣流和廢氣流的流動慣性都比較由于新鮮氣流和廢氣流的流動慣性都比較大，在短時間內(nèi)是不會改變流向的，因此只要?dú)獯螅诙虝r間內(nèi)是不會改變流向的，因此只要?dú)忾T重疊角選擇適當(dāng)，就不會有廢氣倒流入進(jìn)氣管門重疊角選擇適當(dāng)，就不會有廢氣倒流入進(jìn)氣管和新鮮氣體隨同廢氣排除的可能性。這對換氣是和新鮮氣體隨同廢氣排除的可能性。這對換氣是有利的，

11、但應(yīng)注意，如氣門重疊角過大，當(dāng)汽油有利的，但應(yīng)注意，如氣門重疊角過大，當(dāng)汽油機(jī)小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、進(jìn)氣管內(nèi)壓力很低時，就可能出機(jī)小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、進(jìn)氣管內(nèi)壓力很低時，就可能出現(xiàn)廢氣倒流，使進(jìn)氣量減少。現(xiàn)廢氣倒流，使進(jìn)氣量減少。2021-10-22第22頁配氣相位演示配氣相位演示2021-10-22第23頁可變配氣定時機(jī)構(gòu) 本田本田VTEC2021-10-22第24頁二、氣門間隙 發(fā)動機(jī)冷態(tài)下，當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時，氣門發(fā)動機(jī)冷態(tài)下，當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時，氣門與傳動件之間的間隙稱為氣門間隙。與傳動件之間的間隙稱為氣門間隙。氣門桿氣門桿搖臂搖臂氣門間隙氣門間隙2021-10-22第25頁過大：過大：（1 1）傳

12、動零件之間及氣門和氣門座之間產(chǎn)生撞擊）傳動零件之間及氣門和氣門座之間產(chǎn)生撞擊響聲，并加速磨損。響聲，并加速磨損。（2 2）使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸充氣和排）使氣門開啟的持續(xù)時間減少，氣缸充氣和排氣情況變壞。氣情況變壞。過小：過小：熱態(tài)下使氣門關(guān)閉不嚴(yán)而發(fā)生漏氣，導(dǎo)致功率下熱態(tài)下使氣門關(guān)閉不嚴(yán)而發(fā)生漏氣，導(dǎo)致功率下降，甚至燒壞氣門。降，甚至燒壞氣門。氣門間隙進(jìn)氣門0.250.30mm排氣門0.300.35mm2021-10-22第26頁實 物 圖測量氣門間隙測量氣門間隙擰松緊定螺母，調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘擰松緊定螺母，調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘2021-10-22第27頁第三節(jié)第三節(jié) 氣門組氣門組一、組成2021

13、-10-22第28頁A A、進(jìn)氣門、進(jìn)氣門300-400300-400，排，排氣門氣門600-800600-800。 B B、承受氣體壓力、氣門、承受氣體壓力、氣門彈簧力及傳動組零件慣彈簧力及傳動組零件慣性力性力 C C、冷卻和潤滑條件較差、冷卻和潤滑條件較差D D、被氣缸中燃燒生成物、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕中的物質(zhì)所腐蝕進(jìn)氣門：鉻鋼進(jìn)氣門：鉻鋼或鉻鎳鋼；或鉻鎳鋼； 排排氣門：硅鉻鋼氣門：硅鉻鋼耐熱耐熱足夠的強(qiáng)足夠的強(qiáng)度和剛度度和剛度耐磨損耐磨損耐腐蝕耐腐蝕二、氣門1、工作條件及材料功用：功用：燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室通道燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開關(guān)，承

14、受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。的開關(guān)，承受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。2021-10-22第29頁2、氣門的構(gòu)造頭部頭部桿部桿部2021-10-22第30頁（1）氣門頂部2021-10-22第31頁（2）氣門錐面裝配前應(yīng)將密裝配前應(yīng)將密封錐面研磨。封錐面研磨。邊緣應(yīng)保持一定的厚度，邊緣應(yīng)保持一定的厚度，1 13mm3mm。2021-10-22第32頁（3 3）氣門桿部）氣門桿部較高的加工精度，表較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性氣門桿尾部：氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷環(huán)形槽、鎖銷孔孔凹槽凹槽易斷裂處易斷

15、裂處2021-10-22第33頁（4）氣門尾端2021-10-22第34頁（5）氣門傳熱 氣門頭部接受的熱量一部分經(jīng)氣門座圈傳給氣缸蓋；另一部分則通過氣門桿和氣門導(dǎo)管也傳給氣缸蓋，最終都被氣缸蓋水套中的冷卻液帶走。為了增強(qiáng)傳熱，氣門與氣門座圈的密封錐面必須嚴(yán)密貼合。為此，二者要配對研磨，研磨之后不能互換。2021-10-22第35頁特殊氣門在某些高度強(qiáng)化的發(fā)動機(jī)上采用中空氣門桿的氣門。為降低排氣門溫度，增強(qiáng)排氣門散熱能力，許多汽車發(fā)動機(jī)上采用納冷卻氣門。2021-10-22第36頁3、每缸氣門數(shù)進(jìn)氣門和排氣門數(shù)量相同時，進(jìn)氣門頭部直徑總比排氣門大。進(jìn)氣門比排氣門數(shù)多的發(fā)動機(jī)，排氣門頭部直徑總是

16、比進(jìn)氣門大。2021-10-22第37頁氣門實物圖氣門實物圖進(jìn)氣門（大）進(jìn)氣門（大）排氣門（?。┡艢忾T（小）2021-10-22第38頁三、氣門座與氣門座圈 氣缸蓋上與氣門錐面相貼合的部位。 它與氣門頭部共同對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。 氣門座可在氣缸蓋上直接鏜出，但氣門座在高溫下工作，磨損嚴(yán)重，故有不少發(fā)動機(jī)的氣門座用較好的材料（合金鑄鐵、奧氏體鋼等）單獨(dú)制作，然后鑲嵌到氣缸蓋上。2021-10-22第39頁氣門座圈：氣門座圈： 以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。鑲嵌式氣門座特點(diǎn)：鑲嵌式氣門座特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：提高氣門座的使用壽命，便于更換。提

17、高氣門座的使用壽命，便于更換。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時易導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時易造成嚴(yán)重事故。造成嚴(yán)重事故。氣門座圈氣門座圈2021-10-22第40頁四、氣門導(dǎo)管1、功用 對氣門的運(yùn)動導(dǎo)向，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動，使氣門與氣門座或氣門座圈能正確貼合。此外，還將氣門桿接受的熱量部分地傳給氣缸蓋。2、工作條件及材料 氣門導(dǎo)管的工作溫度較高，而且潤滑條件較差，靠配氣機(jī)構(gòu)工作時飛濺起來的機(jī)油來潤滑氣門桿和氣門導(dǎo)管孔。 氣門導(dǎo)管由灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金制造。在以一定的過盈將氣門導(dǎo)管壓入氣缸蓋上的氣門導(dǎo)管座孔之后，再精鉸氣門導(dǎo)管孔，以保證氣門導(dǎo)管與氣門桿的正確配合間隙。2

18、021-10-22第41頁功用功用：對氣門的運(yùn)動導(dǎo)向，：對氣門的運(yùn)動導(dǎo)向，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動，使氣門與氣門座或氣門座使氣門與氣門座或氣門座圈能正確貼合。此外，還圈能正確貼合。此外，還將氣門桿接受的熱量部分將氣門桿接受的熱量部分地傳給氣缸蓋。地傳給氣缸蓋。工作條件：工作條件： 工作溫度較高，工作溫度較高，約約500K500K。潤滑困難，易磨。潤滑困難，易磨損。損。 材料：材料： 用含石墨較多的鑄用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。鐵，能提高自潤滑作用。 加工方法：加工方法： 外表面加工精外表面加工精度較高度較高 ，內(nèi)表面精絞。，內(nèi)表面精絞。 裝配：裝配： 氣門桿與氣

19、門間隙氣門桿與氣門間隙0.05-0.12mm0.05-0.12mm。 氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管氣缸蓋氣缸蓋過盈配合過盈配合卡環(huán)：防止氣門導(dǎo)卡環(huán)：防止氣門導(dǎo)管在使用中脫落。管在使用中脫落。伸入深度應(yīng)適量。錐度伸入深度應(yīng)適量。錐度可減少氣流阻力。可減少氣流阻力。四、氣門導(dǎo)管2021-10-22第42頁五、氣門彈簧v氣門彈簧的功用是保證氣門關(guān)閉時能緊密地與氣門座或氣門座圈貼合，并克服在氣門開啟時配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的慣性力，使傳動件始終受凸輪控制而不相互脫離。v為此，氣門彈簧應(yīng)有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力。2021-10-22第43頁 氣門彈簧一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧。當(dāng)氣門彈簧的工作頻率與其固有的振動頻率相等或為整

20、數(shù)倍時，氣門彈簧就會發(fā)生共振。共振時將使配氣定時遭到破壞，使氣門發(fā)生反跳和沖擊，甚至使彈簧折斷。2021-10-22第44頁2021-10-22第45頁六、氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)六、氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 為了使氣門頭部溫度均為了使氣門頭部溫度均勻，防止局部過熱引起的變勻，防止局部過熱引起的變形和清除氣門座積炭，可設(shè)形和清除氣門座積炭，可設(shè)法使氣門在工作中相對氣門法使氣門在工作中相對氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)。氣門緩慢旋轉(zhuǎn)座緩慢旋轉(zhuǎn)。氣門緩慢旋轉(zhuǎn)時在密封錐面上產(chǎn)生輕微的時在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，有阻止沉積物形成摩擦力，有阻止沉積物形成的自潔作用。的自潔作用。 氣門每開閉一次，就使氣門每開閉一次，就使氣門轉(zhuǎn)過一定角度。氣

21、門轉(zhuǎn)過一定角度。2021-10-22第46頁第四節(jié)第四節(jié) 氣門傳動組氣門傳動組 氣門傳動組包括凸輪軸、定時齒輪、挺柱，推桿、搖臂、氣門傳動組包括凸輪軸、定時齒輪、挺柱，推桿、搖臂、搖臂軸等。搖臂軸等。 氣門傳動組的作用是使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時氣門傳動組的作用是使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉，且保證有足夠的開度?？涕_閉，且保證有足夠的開度。凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂凸輪軸正凸輪軸正時齒輪時齒輪搖臂軸搖臂軸2021-10-22第47頁一、凸輪軸一、凸輪軸功用：功用： 驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機(jī)的驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機(jī)的工作順序

22、、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件：工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料：材料： 優(yōu)質(zhì)碳鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵優(yōu)質(zhì)碳鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：軸頸軸頸斜齒輪斜齒輪凸輪凸輪偏心輪偏心輪正時齒輪正時齒輪斜齒輪：斜齒輪：驅(qū)動分電器、驅(qū)動分電器、（機(jī)油泵）（機(jī)油泵）偏心輪：偏心輪：驅(qū)動器汽油泵驅(qū)動器汽油泵止推凸緣止推凸緣 止推座止推座凸輪軸襯套凸輪軸襯套2021-10-22第48頁凸輪凸輪凸輪性能：凸輪性能： 承受氣門彈簧的張力，間承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。歇性的沖擊載荷。 表面

23、有良好的耐磨性，足表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。夠的剛度。 凸輪與挺柱線接觸，接凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。觸壓力大，磨損快。工作條件：工作條件：作用：作用：氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時間氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時間必須符合配齊相位要求。這是由凸必須符合配齊相位要求。這是由凸輪的輪廓來保證的，而且凸輪的輪輪的輪廓來保證的，而且凸輪的輪廓還在很大程度上決定了氣門的最廓還在很大程度上決定了氣門的最大升程的運(yùn)動規(guī)律。大升程的運(yùn)動規(guī)律。2021-10-22第49頁凸輪的輪廓凸輪的輪廓凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動規(guī)律凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動規(guī)律氣門開啟點(diǎn)氣門開啟點(diǎn)消除氣門間消除氣門間隙階段隙階段氣門升程最大時刻氣

24、門升程最大時刻氣門關(guān)閉點(diǎn)氣門關(guān)閉點(diǎn)出現(xiàn)氣門間出現(xiàn)氣門間隙階段隙階段緩沖結(jié)束點(diǎn)緩沖結(jié)束點(diǎn)2021-10-22第50頁 以下置式凸輪軸為例，凸輪的工作過程如下：當(dāng)凸輪按途中方向轉(zhuǎn)過EA時，挺柱處于最低位置不動，氣門處于關(guān)閉狀態(tài)。凸輪轉(zhuǎn)至A點(diǎn)時，挺柱開始移動。繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在緩沖段AB內(nèi)的某點(diǎn)M處，消除氣門間隙，氣門開始開啟，至C點(diǎn)時氣門開度最大，而后逐漸關(guān)小，至緩沖段DE內(nèi)某點(diǎn)N時，氣門完全關(guān)閉。此后，挺柱繼續(xù)下落，出現(xiàn)氣門間隙，至E點(diǎn)時挺柱又處于最低位置。 由于氣門開始開啟和最后關(guān)閉時均在凸輪升程變化較慢的緩沖段內(nèi)，這就使氣門桿尾端在消除氣門間隙的瞬間和氣門頭落座的瞬間的沖擊力均較小，有利于減小噪聲

25、和磨損。?2/ )180(2021-10-22第51頁同名凸輪的相對角位置同名凸輪的相對角位置 同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位置是與相同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位置是與相應(yīng)的配氣相位相對應(yīng)的。應(yīng)的配氣相位相對應(yīng)的。四缸發(fā)動機(jī)凸輪投影四缸發(fā)動機(jī)凸輪投影點(diǎn)火順序：點(diǎn)火順序： 124312432021-10-22第52頁同名凸輪的相對角位置同名凸輪的相對角位置2021-10-22第53頁判定發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序2021-10-22第54頁1 1、正時齒輪；、正時齒輪；2 2、墊圈；、墊圈；3 3、螺母；螺母；4 4、止推片；、止推片；5 5、螺栓；、螺栓；6 6、隔圈。、隔圈。123456凸輪軸軸

26、向定位凸輪軸軸向定位凸輪軸的軸向定位凸輪軸的軸向定位作用：作用： 為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力。斜齒輪產(chǎn)生的軸向力。2021-10-22第55頁凸輪軸的驅(qū)動 汽油機(jī)的凸輪軸布置在汽油機(jī)的凸輪軸布置在曲軸箱上方時，凸輪軸曲軸箱上方時，凸輪軸上還具有用以驅(qū)動機(jī)油上還具有用以驅(qū)動機(jī)油泵及分電器的齒輪和驅(qū)泵及分電器的齒輪和驅(qū)動汽油泵的偏心輪。動汽油泵的偏心輪。 凸輪軸通常由曲軸通過凸輪軸通常由曲軸通過一對定時齒輪驅(qū)動，小一對定時齒輪驅(qū)動，小齒輪和大齒輪分別用鍵齒輪和大齒輪分別用鍵裝在曲軸與凸輪軸的前裝在曲軸與凸輪軸的前端，其傳動比為

27、端，其傳動比為2:12:1。在。在裝配曲軸與凸輪軸時，裝配曲軸與凸輪軸時，必須將定時齒輪正時記必須將定時齒輪正時記號對準(zhǔn)，以保證正確的號對準(zhǔn)，以保證正確的配氣相位和發(fā)火時刻。配氣相位和發(fā)火時刻。2021-10-22第56頁凸輪軸的驅(qū)動鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機(jī)。式凸輪軸發(fā)動機(jī)。曲軸正時齒曲軸正時齒形帶輪形帶輪中間軸齒形中間軸齒形帶輪帶輪張緊輪張緊輪凸輪軸正時凸輪軸正時齒形帶輪齒形帶輪2021-10-22第57頁二、挺柱二、挺柱 1 1、功用、功用 是將凸輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并是將凸輪的推力傳給

28、推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。 2 2、工作條件及材料、工作條件及材料 工作條件：磨損嚴(yán)重；承受凸輪側(cè)向力。工作條件：磨損嚴(yán)重；承受凸輪側(cè)向力。 材料：碳鋼或合金鋼。材料：碳鋼或合金鋼。2021-10-22第58頁2021-10-22第59頁液力挺柱液力挺柱結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：見右圖見右圖 性能：性能： 消除了配氣消除了配氣機(jī)構(gòu)的間隙，減機(jī)構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖小了各零件的沖擊載荷和噪聲提擊載荷和噪聲提高發(fā)動機(jī)高速時高發(fā)動機(jī)高速時的性能。的性能?？ōh(huán)卡環(huán)閥架閥架支承座支承座單向閥單向閥柱塞彈簧柱塞彈簧單向閥彈簧單向閥彈簧挺桿體挺桿體柱塞柱塞推桿

29、推桿進(jìn)油孔進(jìn)油孔2021-10-22第60頁2021-10-22第61頁桑塔納發(fā)動機(jī)液壓挺柱工作示意圖桑塔納發(fā)動機(jī)液壓挺柱工作示意圖氣門關(guān)閉時氣門關(guān)閉時氣門打開時氣門打開時單向閥單向閥彈簧被壓縮彈簧被壓縮挺柱體斜油孔低壓油腔鍵形槽柱塞高壓油腔補(bǔ)償彈簧氣門桿2021-10-22第62頁3 3、氣門推桿、氣門推桿作用：作用： 位于挺柱與搖臂之間，位于挺柱與搖臂之間，將挺柱傳來的推力傳給將挺柱傳來的推力傳給搖臂。搖臂。 工作情況：工作情況： 是氣門機(jī)構(gòu)中最容易是氣門機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件，要求有很彎曲的零件，要求有很高的剛度。高的剛度。 材料：材料： 硬鋁或鋼。硬鋁或鋼。2021-10-22第63頁

30、 短臂短臂 長臂長臂4 4、搖臂、搖臂功用：功用： 搖臂結(jié)構(gòu)示意圖搖臂結(jié)構(gòu)示意圖將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。端以推開氣門。搖臂搖臂工作條件：工作條件：承受很大的彎矩，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度承受很大的彎矩，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度以及較小的質(zhì)量。以及較小的質(zhì)量。材料：材料：由鍛鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁合金等制造。由鍛鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁合金等制造。2021-10-22第64頁搖臂組示意圖搖臂組示意圖搖臂軸搖臂軸螺栓螺栓搖臂軸支座搖臂軸支座搖臂軸緊固螺釘搖臂軸緊固螺釘搖臂稱套搖臂稱套調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘搖臂搖臂定位彈簧定位彈簧 搖

31、臂端頭的工作表面一般制成圓柱形，當(dāng)搖臂擺動時可沿?fù)u臂端頭的工作表面一般制成圓柱形，當(dāng)搖臂擺動時可沿氣門桿端面滾滑，這樣可以使兩者之間的力盡可能沿氣門氣門桿端面滾滑，這樣可以使兩者之間的力盡可能沿氣門軸線作用。軸線作用。搖臂內(nèi)還鉆有潤滑油道和油孔。搖臂內(nèi)還鉆有潤滑油道和油孔。在搖臂的短臂端螺紋孔中旋入用以調(diào)節(jié)氣門間隙的調(diào)節(jié)螺釘。在搖臂的短臂端螺紋孔中旋入用以調(diào)節(jié)氣門間隙的調(diào)節(jié)螺釘。2021-10-22第65頁補(bǔ)充：氣門間隙的調(diào)整 氣門間隙是指發(fā)動機(jī)冷態(tài)、氣門關(guān)閉時，氣門與搖臂之間的間隙。 間隙過大： 進(jìn)、排氣門開啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動機(jī)因進(jìn)氣

32、不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機(jī)構(gòu)零件的撞擊增加，磨損加快。 間隙過?。?發(fā)動機(jī)工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴(yán)重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。 2021-10-22第66頁一、搖臂式氣門間隙的調(diào)整2021-10-22第67頁氣門間隙氣門間隙氣門間隙2021-10-22第68頁調(diào)整原則 搖臂（或挺柱）必須落在凸輪的基圓上才可以調(diào)整氣門間隙。 即正在進(jìn)氣、將要進(jìn)氣、進(jìn)氣剛結(jié)束的進(jìn)氣門不能調(diào)整；正在排氣、將要排氣、排氣剛結(jié)束的排氣門不能調(diào)整。 2021-10-22第69頁調(diào)整方法 1) 逐缸調(diào)整法逐缸調(diào)整法 轉(zhuǎn)動曲軸至1缸壓縮終了

33、，調(diào)整1缸的進(jìn)、排氣門。然后搖轉(zhuǎn)曲軸，按點(diǎn)火順序使下一缸達(dá)到壓縮終了，再調(diào)整這一缸的進(jìn)、排 氣門，依次類推，逐缸調(diào)整完畢。2021-10-22第70頁 2) 兩次調(diào)整法兩次調(diào)整法 生產(chǎn)實踐中，普遍采用兩次調(diào)整法調(diào)整氣門間隙，即第1缸壓縮行程上止點(diǎn)時，調(diào)整所有氣門的一半，再搖轉(zhuǎn)曲軸一周，便可調(diào)整其余一半氣門，兩次調(diào)整完畢。 口訣：利用“雙排不進(jìn)”4個字，根據(jù)汽缸工作順序?qū)⒏鞲讱忾T間隙的調(diào)整分為4種情況進(jìn)行。2021-10-22第71頁 調(diào)整氣門間隙的方法：調(diào)整氣門間隙的方法： 先旋松鎖緊螺母，用厚度符合規(guī)定間隙的塞尺插入氣門桿端面與搖臂之間，同時旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘，直至拉動塞尺感到稍有阻力后用鎖緊螺母

34、鎖緊調(diào)整螺釘。調(diào)整完畢后，應(yīng)再用塞尺復(fù)查一次，如有變調(diào)整完畢后，應(yīng)再用塞尺復(fù)查一次，如有變化需重新調(diào)整。化需重新調(diào)整。2021-10-22第72頁具體調(diào)整鎖緊螺母調(diào)整螺釘2021-10-22第73頁二、挺柱式氣門間隙的調(diào)整 調(diào)整方法 先用塞尺測量氣門間隙的大小及墊片的厚度，依據(jù)原廠標(biāo)準(zhǔn)間隙的大小從而確定要更換新墊片的厚度。更換完畢后，應(yīng)再用塞尺復(fù)查一次，如有變更換完畢后，應(yīng)再用塞尺復(fù)查一次，如有變化需重新調(diào)整?；柚匦抡{(diào)整。2021-10-22第74頁具體調(diào)整方法測量氣門間隙2021-10-22第75頁挺柱體2021-10-22第76頁墊片2021-10-22第77頁測量墊片厚度2021-10

35、-22第78頁 以進(jìn)氣門為例： （氣門間隙為0.25-0.30mm） 如果測得某氣門間隙為0.45mm,墊片厚度為30.60mm, 則新氣門應(yīng)加厚： 0.450.30mm=0.15mm 0.450.25mm=0.20mm 則新的氣門墊片厚度為： 30.60+0.15mm=30.75mm 30.60+0.20mm=30.80mm 則新的氣門墊片厚度范圍為：30.75-30.80mm。 2021-10-22第79頁 如果測得某氣門間隙為0.15mm,墊片厚度為40.00mm, 則新氣門墊片厚度應(yīng)為？ 計算新氣門墊片應(yīng)減?。?0.250.15mm=0.10mm 0.300.15mm=0.15mm 則

36、新的氣門墊片厚度為： 40.000.15mm=39.85mm 40.000.10mm=39.90mm則新的氣門墊片厚度范圍為：39.85-39.90mm2021-10-22第80頁不同大小的氣門墊片2021-10-22第81頁再次檢查2021-10-22第82頁課堂練習(xí) 11充氣效率越高，進(jìn)人氣缸內(nèi)的新鮮氣體的量就充氣效率越高，進(jìn)人氣缸內(nèi)的新鮮氣體的量就_，發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率就，發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率就_。 22氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門式配氣機(jī)構(gòu)由_ _ 和和_組成。組成。 33四沖程發(fā)動機(jī)每完成一個工作循環(huán)四沖程發(fā)動機(jī)每完成一個工作循環(huán), ,曲軸旋轉(zhuǎn)曲軸旋轉(zhuǎn)_周，各缸的進(jìn)、排氣門各開啟周，各缸的進(jìn)、排氣

37、門各開啟_ _ 次次, ,此時凸輪軸旋轉(zhuǎn)此時凸輪軸旋轉(zhuǎn)_周。周。 44氣門彈簧座是通過安裝在氣門桿尾部的凹槽或氣門彈簧座是通過安裝在氣門桿尾部的凹槽或圓孔中的圓孔中的_或或_ _ 固定的。固定的。 55由曲軸到凸輪軸的傳動方式有由曲軸到凸輪軸的傳動方式有_、_和和_等三種。等三種。 66氣門由氣門由_和和 _兩部分組成。兩部分組成。2021-10-22第83頁 77凸輪軸上同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位凸輪軸上同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位置與既定的置與既定的_相適應(yīng)。相適應(yīng)。 88根據(jù)凸輪軸根據(jù)凸輪軸_和同名凸輪的和同名凸輪的 _可可判定發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序。判定發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序。 99汽油

38、機(jī)凸輪軸上的斜齒輪是用來驅(qū)動汽油機(jī)凸輪軸上的斜齒輪是用來驅(qū)動_和和_的。而柴油機(jī)凸輪軸上的斜齒輪只是用來驅(qū)的。而柴油機(jī)凸輪軸上的斜齒輪只是用來驅(qū)動動_的。的。 1010在裝配曲軸和凸輪軸時在裝配曲軸和凸輪軸時, ,必須將必須將_對準(zhǔn)以對準(zhǔn)以保證正確的保證正確的_和和_。2021-10-22第84頁 判斷判斷 11充氣效率總是小于充氣效率總是小于1 1的。的。( )( ) 22曲軸正時齒輪是由凸輪軸正時齒輪驅(qū)動的。曲軸正時齒輪是由凸輪軸正時齒輪驅(qū)動的。( )( ) 33凸輪軸的轉(zhuǎn)速比曲軸的轉(zhuǎn)速快凸輪軸的轉(zhuǎn)速比曲軸的轉(zhuǎn)速快1 1倍。倍。( )( ) 44氣門間隙過大，發(fā)動機(jī)在熱態(tài)下可能發(fā)生漏氣，氣門間隙過大