浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修

1、第三章 配氣機(jī)構(gòu)第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造 功用：按發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，頂事開啟和關(guān)閉個(gè)氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。 對(duì)配氣機(jī)構(gòu)的要求：減小進(jìn)氣和排氣的阻力；使進(jìn)氣和排氣都盡可能充分和完善。 桑桑塔塔納納發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)配配氣氣機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)一、氣門式配氣機(jī)構(gòu)的布置與傳動(dòng) 1、組成：由氣門組和氣門傳動(dòng)組組成。 2、分類： 按氣門布置的形式：氣門頂置、氣門側(cè)置 按凸輪軸布置的形式：下置、中置、上置 按凸輪軸傳動(dòng)的形式：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒形帶傳動(dòng) 按每缸氣門數(shù)及其排列方式：二氣門、三氣門、四氣門、五氣門 氣

2、門間隙：是指氣門組與氣門傳動(dòng)組之間所留有的適當(dāng)?shù)拈g隙。 (一一)氣門布置氣門布置的型式的型式 氣門頂置、氣門側(cè)置 。氣門頂置式應(yīng)用最為廣泛。（二）凸輪軸布置的型式 下置、中置、上置。 下圖為中置式凸輪軸上置式凸輪軸上置式的配氣機(jī)構(gòu)的配氣機(jī)構(gòu)（三）凸輪軸傳動(dòng)的方式 齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒形帶傳動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)布置圖發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)布置圖凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)汽油機(jī)凸輪軸的汽油機(jī)凸輪軸的鏈傳動(dòng)裝置鏈傳動(dòng)裝置一汽奧迪一汽奧迪100轎車齒轎車齒形帶傳動(dòng)形帶傳動(dòng)（四）每缸氣門數(shù)及其排列方式 多氣門機(jī)構(gòu)布置對(duì)比多氣門機(jī)構(gòu)布置對(duì)比五氣門發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室斷面和氣門布置五氣門發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室斷面和氣門布置每缸

3、四氣門的布置及其驅(qū)動(dòng)每缸四氣門的布置及其驅(qū)動(dòng)二、配氣相位 1、配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻和開啟的持續(xù)時(shí)間。 配氣相位圖：用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來(lái)表示的配氣相位。 2、配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響：影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、功率。 配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的要求：延長(zhǎng)進(jìn)、排氣時(shí)間。進(jìn)氣門早開晚關(guān)，排氣門早開晚關(guān)。 3、配氣相位角： 進(jìn)氣提前角： 一般為：10-30 進(jìn)氣遲后角： 一般為：40-80 進(jìn)氣持續(xù)角： 進(jìn)氣門開啟持續(xù)時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角。180+ 排氣提前角： 一般為：40-80 排氣遲后角： 一般為：10-30 排氣持續(xù)角：排氣門開啟持續(xù)時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角。 180+ 氣門重疊：在某一

4、時(shí)間內(nèi)，進(jìn)氣門、排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象。 氣門重疊角：+ 氣門重疊時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角。 配氣相位配氣相位 表示法表示法配氣相位圖配氣相位圖三、配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件 （一）、氣門組 組成：氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座及鎖片。 要求：氣門頭部與氣門座貼合嚴(yán)密；氣門導(dǎo)管與氣門桿上下運(yùn)動(dòng)有良好的導(dǎo)向；氣門彈簧的兩端面與氣門桿的中心線相垂直；氣門彈簧的彈力足以克服氣門及其傳動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)慣性。 1、氣門 組成：頭部和桿部。 功用：頭部是用來(lái)密封氣缸的進(jìn)、排氣通道；桿部是用來(lái)為氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。 工作條件：受高溫、氣體壓力、氣門彈簧力以及傳動(dòng)零件慣性力的作用。 材料：進(jìn)氣門：中碳合金鋼、耐熱合金鋼； 排

5、氣門：耐熱合金鋼； 形狀、結(jié)構(gòu)：氣門頭頂面：平頂、球面頂、喇叭頂。 平頂：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。目前使用最多。 球面頂：強(qiáng)度高、排氣阻力小、廢氣的清除效果好。用于排氣門。 喇叭頂：進(jìn)氣阻力小、頂部受熱面積大。用于進(jìn)氣門。 氣門頭部的機(jī)構(gòu)型式氣門頭部的機(jī)構(gòu)型式 氣門錐角：氣門頭部與氣門座接觸的平面，和氣門頂平面的夾角。一般為45。 氣門頭部與氣門座之間的密封錐面在裝配前，必須相互研磨，以保證良好的配合。 2、氣門座： 一般在氣缸蓋上直接鏜出。 功用：與氣門頭部共同對(duì)氣缸起密封作用，并接受氣門傳來(lái)的熱量。 工作條件：高溫、磨損嚴(yán)重。 類型：直接鏜出（進(jìn)氣門座）、鑲嵌式（排氣門和鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣

6、門座）。氣門桿部：氣門桿部：鎖片式、鎖銷式。 3、氣門導(dǎo)管 功用：導(dǎo)向作用、導(dǎo)熱作用。 工作條件：高溫、磨損嚴(yán)重。 材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金材料。氣門導(dǎo)管內(nèi)外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋的氣門導(dǎo)管孔中，然后再精鉸內(nèi)孔。并用卡環(huán)定位。 4、氣門彈簧 功用：克服在氣門關(guān)閉過(guò)程中氣門及傳動(dòng)件的慣性力，保證氣門及時(shí)落座并緊緊貼合。 形狀：圓柱形螺旋彈簧。 材料：高碳錳鋼、硌釩鋼。 防止共振：提高氣門彈簧的剛度；采用不等螺距的圓柱彈簧；采用雙氣門彈簧。 氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：低摩擦型自由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 。氣門彈簧氣門彈簧 氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) （二）、氣門傳動(dòng)組 組成：凸輪軸、正時(shí)齒輪、挺柱

7、、導(dǎo)管、推桿、搖臂及搖臂軸。 功用：使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，且保證有足夠的開度。 1、凸輪軸 組成：個(gè)缸的進(jìn)、排氣門凸輪及驅(qū)動(dòng)汽油泵的偏心輪、驅(qū)動(dòng)配電盤的齒輪。 功用：使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時(shí)開閉，并保證氣門有足夠的升程。 材料：優(yōu)質(zhì)鋼模鍛、合金鑄鐵、球墨鑄鐵。 同一氣缸的進(jìn)排氣凸輪的相對(duì)轉(zhuǎn)角位置是與既定的配氣相位相適應(yīng)的。 四缸四沖程汽油機(jī)凸輪軸四缸四沖程汽油機(jī)凸輪軸 六缸四沖程汽油機(jī)凸輪軸六缸四沖程汽油機(jī)凸輪軸 驅(qū)動(dòng)：驅(qū)動(dòng)：用曲軸通過(guò)一對(duì)正時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)。在裝配曲軸與凸輪軸時(shí)必須將正時(shí)記號(hào)對(duì)正。 定位：軸向定位裝置。 2、挺柱 功用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門，并承

8、受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。 結(jié)構(gòu)形式：筒式、滾輪式。 材料：鎳硌合金、冷激合金鑄鐵。 可拆式挺柱導(dǎo)向體可拆式挺柱導(dǎo)向體 3、液力挺柱 組成：挺柱體、卡簧、球座、柱塞、單向閥架、柱塞彈簧、單向閥碟形彈簧等。 工作原理：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作面使挺柱上推時(shí)，挺柱想一個(gè)剛體一樣推動(dòng)氣門開啟；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到非工作面，解除了對(duì)推桿的推力，向挺桿體腔內(nèi)油壓降低。若氣門、推桿受熱膨脹，挺柱回落后向挺柱體腔內(nèi)的補(bǔ)油過(guò)程便會(huì)減少補(bǔ)油量或使挺柱體腔內(nèi)的油液從柱塞與挺柱體間隙中泄漏一部分。 特點(diǎn)：可消除配氣機(jī)構(gòu)中間隙，減小個(gè)零件的沖擊載荷和噪聲，同時(shí)凸輪輪廓可設(shè)計(jì)得比較陡些，使氣門開啟和關(guān)閉更快，以減少進(jìn)排氣阻力，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，特別是高速。 液力挺柱液力挺柱 一汽奧迪發(fā)動(dòng)機(jī)液力挺柱一汽奧迪發(fā)動(dòng)機(jī)液力挺柱 4、推桿 功用：將從凸輪軸經(jīng)過(guò)挺柱傳來(lái)的推力傳給搖臂。 材料：硬鋁、鋼。 結(jié)構(gòu)：實(shí)心推桿、硬鋁棒、鋼管。 圖3-33 5、搖臂 功用：將推桿和凸輪傳來(lái)的力改變方向，作用到氣門桿以推開氣門。 工作過(guò)程：實(shí)際是一個(gè)雙臂杠桿。圖3-35。 搖臂支架搖臂支架無(wú)噪聲搖臂無(wú)噪聲搖臂 （1）無(wú)噪聲搖臂無(wú)噪聲搖臂 （2）四、氣缸數(shù)自動(dòng)可變化機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)