第四章配氣系統(tǒng)ppt課件

1、l概述概述 l配氣機構(gòu)的構(gòu)造配氣機構(gòu)的構(gòu)造l氣門間隙氣門間隙 l配氣相位配氣相位 l配氣機構(gòu)的組成和零件配氣機構(gòu)的組成和零件一、功用： 按照發(fā)動機每個氣缸內(nèi)所進(jìn)展的任務(wù)循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時開啟和封鎖氣缸的進(jìn)、排氣門，使新穎可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。 二、充氣效率： 在進(jìn)氣行程中，實踐進(jìn)入氣缸內(nèi)的新穎空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣形狀下充溢氣缸任務(wù)容積的新穎空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。 v=M/M0 M 進(jìn)氣過程中，實踐進(jìn)入氣缸的新氣的質(zhì)量； Mo在理想形狀下，充溢氣缸任務(wù)容積的新氣質(zhì)量。 充氣效率越高越好，而其大小與配氣機構(gòu)構(gòu)造

2、有直接的關(guān)系。充氣效率越高越好，而其大小與配氣機構(gòu)構(gòu)造有直接的關(guān)系。充氣效率普通為何充氣效率普通為何值值?取值范圍取值范圍l氣門組l傳動組l驅(qū)動組一、氣門的布置型式 1、氣門頂置式 組成：2、氣門側(cè)置式已、氣門側(cè)置式已很少運用。很少運用。A、氣門行程大，構(gòu)造較復(fù)雜，熄滅室緊湊。B、曲軸與凸輪軸傳動比為2:1。1、凸輪軸下置 有利要素：簡化曲軸與凸輪軸之間的傳動安裝齒輪傳動，有利于發(fā)動機的布置。 不利要素是什么？不利要素是什么？凸輪軸與氣門相凸輪軸與氣門相距較遠(yuǎn)，動力傳距較遠(yuǎn)，動力傳送道路較長，環(huán)送道路較長，環(huán)節(jié)多，因此不適節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動機。用于高速發(fā)動機。 傳動方式：凸輪軸經(jīng)過挺柱

3、直接驅(qū)動搖臂，省去了推桿。 應(yīng) 用：適用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，可以減少氣門傳動機構(gòu)的往復(fù)運動質(zhì)量。凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱活塞活塞搖臂搖臂調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘運用：高速發(fā)動機 如：桑塔納轎車發(fā)動機凸輪軸凸輪軸活塞特點：特點： 凸輪軸與氣門凸輪軸與氣門間隔近，不需求推桿、間隔近，不需求推桿、挺柱，使往復(fù)運動的挺柱，使往復(fù)運動的慣量減少。慣量減少。雙凸輪軸上置式發(fā)動機 本錢低，但任務(wù)本錢低，但任務(wù)性能好性能好可靠性、耐久性可靠性、耐久性略差，噪聲大，略差，噪聲大，造價高造價高任務(wù)可靠，嚙合任務(wù)可靠，嚙合平穩(wěn)、噪聲小平穩(wěn)、噪聲小特點特點凸輪軸下置、凸輪軸下置、中置式配氣中置式配氣機構(gòu)機構(gòu)曲軸正時齒輪鋼曲軸正時

4、齒輪鋼凸輪軸正時齒輪鑄鐵凸輪軸正時齒輪鑄鐵或膠木或膠木齒輪傳動齒輪傳動運用運用傳動道路傳動道路傳動方式傳動方式凸輪軸上置凸輪軸上置式配氣機構(gòu)式配氣機構(gòu)曲軸曲軸齒形皮帶齒形皮帶凸輪凸輪軸正時齒輪軸正時齒輪齒形帶傳動齒形帶傳動凸輪軸上置凸輪軸上置式配氣機構(gòu)式配氣機構(gòu) 曲軸曲軸鏈條鏈條凸輪軸正凸輪軸正時齒輪時齒輪鏈條傳動鏈條傳動一汽一汽audi轎車的齒形帶傳動安裝轎車的齒形帶傳動安裝凸輪軸凸輪軸曲軸曲軸充氣效率更高，排放性能好，降低油耗充氣效率高，有利于改善排放氣道構(gòu)造簡單，利于缸蓋冷卻優(yōu)缺陷同名氣門排成一列同名氣門排成2列，同名氣門排成1列一切氣門排成一列，進(jìn)、排氣門交替布置陳列方式普通為3進(jìn)2排

5、兩進(jìn)兩排，排氣門直徑可減小一進(jìn)一排，進(jìn)氣門直徑大于排氣門構(gòu)造特點多數(shù)新款轎車前者：1根凸輪軸和T型桿驅(qū)動；后者：兩根凸輪軸每缸4氣門寶來1.8T貨車發(fā)動機代表車型分別用2根凸輪軸驅(qū)動同名氣門一根凸輪軸驅(qū)動驅(qū)動方式每缸5氣門每缸2氣門每缸氣門數(shù)每缸每缸4氣門陳列方式氣門陳列方式每缸每缸4氣門驅(qū)動方式氣門驅(qū)動方式l氣門頂置，下置凸輪軸OHVl氣門頂置，上置凸輪軸OHCl氣門頂置，雙搖臂，上置凸輪軸OHV/OHCl氣門頂置，上置雙凸輪軸OHV/DOHC1、用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實踐開閉時辰和開啟的繼續(xù)時間 ，稱為配氣相位。1030 4080 4080 1030 上止點下止點氣門疊開：當(dāng)進(jìn)氣門早

6、開和排氣門晚關(guān)時，出現(xiàn)的進(jìn)排氣門同時開啟的景象。 氣門疊開角：氣門同時開啟的角度+ 。排氣過程排氣過程進(jìn)氣過程進(jìn)氣過程氣門疊開的后果？氣門疊開的后果？1、概念： 氣門間隙：為保證氣門封鎖嚴(yán)密，通常發(fā)動機在冷態(tài)裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動零件搖臂、挺柱或凸輪之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙。氣門桿氣門桿搖臂搖臂氣門間隙氣門間隙氣門氣門間隙間隙進(jìn)氣門進(jìn)氣門 0.250.30mm排氣門排氣門 0.300.35mm為何排氣為何排氣門間隙大門間隙大于進(jìn)氣門于進(jìn)氣門間隙？間隙？氣門間隙氣門間隙氣門間隙氣門間隙1、氣門組氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座、鎖片等零件組成。要求：要求：保證氣缸的密封。保證氣缸的密封

7、。功用：功用： 熄滅室的組成部分，是氣體進(jìn)、熄滅室的組成部分，是氣體進(jìn)、出熄滅室通道的開關(guān)，接受沖擊力、出熄滅室通道的開關(guān)，接受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。高溫沖擊、高速氣流沖擊。 任務(wù)條件：任務(wù)條件： A、進(jìn)氣門、進(jìn)氣門600K700K，排氣門，排氣門800K1100K。 B、頭部接受氣體壓力、氣門彈簧力、頭部接受氣體壓力、氣門彈簧力、傳動慣性力等，傳動慣性力等， C、冷卻和光滑條件差，、冷卻和光滑條件差， D、被氣缸中熄滅生成物中的物質(zhì)所、被氣缸中熄滅生成物中的物質(zhì)所腐蝕。腐蝕。 性能：性能： 強度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨強度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨進(jìn)氣門進(jìn)氣門570K670K

8、鉻鋼鉻鋼或鉻鎳鋼或鉻鎳鋼 排氣門排氣門1050K1200K硅鉻鋼硅鉻鋼頭部頭部桿部桿部凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門，少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門，而不宜用于排氣門。而不宜用于排氣門。凹頂式凹頂式喇叭頂喇叭頂適用于排氣門，由于其強度高，排氣阻力小，廢氣的去適用于排氣門，由于其強度高，排氣阻力小，廢氣的去除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜。工較復(fù)雜。 凸頂式凸頂式球面頂球面頂構(gòu)造簡單，制造方便，吸熱

9、面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、構(gòu)造簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、排氣門都可采用。排氣門都可采用。平頂式平頂式 進(jìn)氣門進(jìn)氣門排氣門排氣門氣門錐角：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面氣門錐角：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。的夾角。錐角作用：錐角作用： A、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。 B、氣門落座時有較好的對中、定位作用。、氣門落座時有較好的對中、定位作用。 C、防止氣流拐彎過大而降低流速。、防止氣流拐彎過大而降低流速。裝配前應(yīng)將裝配前應(yīng)將密封錐面研密封錐面研磨。磨。邊緣應(yīng)堅持邊緣應(yīng)堅持一定的厚度，一

10、定的厚度，13mm。進(jìn)氣門：普通為進(jìn)氣門：普通為30，緣由是在一樣氣門升程情況下，錐角小，緣由是在一樣氣門升程情況下，錐角小時進(jìn)氣阻力?。坏捎陬^部邊緣較薄，剛度差，密封性及導(dǎo)熱時進(jìn)氣阻力??；但由于頭部邊緣較薄，剛度差，密封性及導(dǎo)熱性均差。性均差。排氣門：普通為排氣門：普通為45。因其熱負(fù)荷較大。因其熱負(fù)荷較大圓柱形，不斷做圓柱形，不斷做往復(fù)運動。往復(fù)運動。較高的加工精度，外表經(jīng)較高的加工精度，外表經(jīng)過熱處置和磨光，保證同過熱處置和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性磨性氣門桿尾部：其氣門桿尾部：其外形決議于彈簧外形決議于彈簧座固定方式座固定方式 凹槽凹槽易斷裂處易斷裂

11、處凹槽環(huán)槽：安裝兩半錐凹槽環(huán)槽：安裝兩半錐形鎖片。形鎖片。鎖銷孔：用鎖銷固定。鎖銷孔：用鎖銷固定。功用：保證氣門的回位，使氣門功用：保證氣門的回位，使氣門與氣門座嚴(yán)密貼合。與氣門座嚴(yán)密貼合。 資料：高錳碳鋼、鉻釩鋼資料：高錳碳鋼、鉻釩鋼氣門彈簧的裝配氣門彈簧的裝配氣門彈簧氣門彈簧氣門彈簧座氣門彈簧座鎖片鎖片氣門關(guān)閉氣門關(guān)閉保證氣門及時關(guān)保證氣門及時關(guān)閉、密封閉、密封氣門開啟氣門開啟保證氣門不脫離保證氣門不脫離凸輪凸輪圓柱形螺旋彈簧圓柱形螺旋彈簧圓柱等螺距彈簧圓柱等螺距彈簧不等距彈簧不等距彈簧 隨著有效圈數(shù)的隨著有效圈數(shù)的減少，自然頻率減少，自然頻率提高。提高。氣門彈簧要防止發(fā)生氣門彈簧要防止發(fā)

12、生共振當(dāng)任務(wù)頻率和共振當(dāng)任務(wù)頻率和本身頻率相等或成某本身頻率相等或成某一倍數(shù)時，主要措一倍數(shù)時，主要措施有：不等距彈簧、施有：不等距彈簧、雙彈簧雙彈簧提高彈簧本身剛度，提高彈簧本身剛度，改動其自振頻率改動其自振頻率旋向相反的兩旋向相反的兩個彈簧，防止個彈簧，防止斷裂的彈簧卡斷裂的彈簧卡入另一彈簧，入另一彈簧，一根折斷后另一根折斷后另一根可繼續(xù)任一根可繼續(xù)任務(wù)務(wù)運用車型：運用車型： 奧迪奧迪100，捷達(dá)，桑塔納，捷達(dá)，桑塔納, 廣州標(biāo)致廣州標(biāo)致5051、組成：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂。、組成：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂。2、功用：定時驅(qū)動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適、功用：定時驅(qū)動氣門開閉

13、，并保證氣門有足夠的開度和適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。當(dāng)?shù)臍忾T間隙。凸輪凸輪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作用：作用： 驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和封鎖，使其符合發(fā)動機的任務(wù)順序、配氣相驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和封鎖，使其符合發(fā)動機的任務(wù)順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 任務(wù)條件：任務(wù)條件： 接受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。接受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 耐磨，抗沖擊韌性，剛度。耐磨，抗沖擊韌性，剛度。 資料：資料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 構(gòu)造：凸輪、軸頸、偏心輪、螺旋齒輪；每構(gòu)造：凸輪、軸頸、偏心輪、螺

14、旋齒輪；每2氣缸一個軸頸；軸頸直徑前氣缸一個軸頸；軸頸直徑前后依次減小；另有空心凸輪軸，如捷達(dá)后依次減小；另有空心凸輪軸，如捷達(dá)EA113凸輪凸輪凸輪軸軸頸凸輪軸軸頸驅(qū)動分電器的螺旋齒輪驅(qū)動分電器的螺旋齒輪任務(wù)條件：接受氣門彈簧的張力，任務(wù)條件：接受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。間歇性的沖擊載荷。 凸輪性能：外表有良好的耐磨性，凸輪性能：外表有良好的耐磨性，足夠的剛度、韌性。足夠的剛度、韌性。 凸輪與挺柱線接凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，觸，接觸壓力大，磨損快。磨損快。 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)

15、的。四缸發(fā)動機凸輪投影四缸發(fā)動機凸輪投影點火順序：點火順序： 1243凸輪輪廓應(yīng)保證氣門的運動規(guī)律符合配氣相位的要求凸輪輪廓應(yīng)保證氣門的運動規(guī)律符合配氣相位的要求氣門開啟點氣門開啟點消除氣門消除氣門間隙階段間隙階段氣門升程最大時辰氣門升程最大時辰氣門封鎖點氣門封鎖點出現(xiàn)氣門出現(xiàn)氣門間隙階段間隙階段緩沖終了點緩沖終了點A、齒輪傳動：運用在下置凸輪軸發(fā)動機。采用斜齒齒輪。、齒輪傳動：運用在下置凸輪軸發(fā)動機。采用斜齒齒輪。曲軸正時曲軸正時齒形帶輪齒形帶輪中間軸齒中間軸齒形帶輪形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1作用：將凸作用：將凸輪的推力傳給推桿輪的推力傳給推桿或氣門。或氣門。

16、2挺柱的分類：挺柱的分類：氣門側(cè)置式氣門側(cè)置式菌式菌式減小摩擦所呵斥的對減小摩擦所呵斥的對挺柱的側(cè)向力。多用挺柱的側(cè)向力。多用于大缸徑柴油機。于大缸徑柴油機。滾輪式滾輪式氣門頂置式，減輕質(zhì)氣門頂置式，減輕質(zhì)量量筒式筒式錐形凸輪錐形凸輪挺柱受凸輪側(cè)向推力，產(chǎn)生一定傾斜，長期會挺柱受凸輪側(cè)向推力，產(chǎn)生一定傾斜，長期會呵斥挺柱與導(dǎo)管間的單面磨損及挺柱與凸輪間呵斥挺柱與導(dǎo)管間的單面磨損及挺柱與凸輪間的不均勻磨損。因此將凸輪制成錐面，將挺柱的不均勻磨損。因此將凸輪制成錐面，將挺柱底部制成球面，以使磨損均勻。底部制成球面，以使磨損均勻。由于存在氣門間隙，在高速運動時會產(chǎn)由于存在氣門間隙，在高速運動時會產(chǎn)生較大的震動和噪聲，不適宜要求行駛生較大的震動和噪聲，不適宜要求行駛平穩(wěn)和低噪聲的發(fā)動機平穩(wěn)和低噪聲的發(fā)動機凸輪為何要成錐形？凸輪為何要成錐形？作用：作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 任務(wù)情況：任務(wù)情況： 是氣門機構(gòu)中最容易彎曲的零件。是氣門機構(gòu)中最容易彎曲的零件。強度要求高，盡量短。強度要求高，盡量短。 資料：資料： 硬鋁或鋼硬鋁或鋼空心推桿空心推桿實心推桿實心推桿硬鋁推桿硬鋁推桿鋼支承鋼支承搖臂構(gòu)造表示圖搖臂構(gòu)造表示圖氣門