發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)課件

發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)摘要1、配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造與工作原理2、發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣原理3、配氣相位其及應(yīng)用4、配氣機(jī)構(gòu)拆裝工藝配氣機(jī)構(gòu)功用與構(gòu)造1、配氣機(jī)構(gòu)功用據(jù)發(fā)動機(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，定時(shí)打開和關(guān)閉各氣缸的進(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,使換氣過程最佳，以保證發(fā)動機(jī)在各種工況下工作時(shí)發(fā)出最好的性能。2、配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造四沖程內(nèi)燃機(jī)采用氣門式配氣機(jī)構(gòu)是由氣門組、傳動組和驅(qū)動組三部分組成，（1）氣門組包括：氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座及鎖緊裝置等零件；（2）傳動組包括：挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸等零件；（3）驅(qū)動組包括：凸輪軸，凸輪軸軸承和止推裝置等。配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)造示意圖氣門組1、氣門（1）功用：控制進(jìn)、排氣門的開、閉工作狀態(tài)。工作條件。承受高溫、高壓、沖擊、潤滑困難。要求：足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊。（2）材料：進(jìn)氣門采用合金鋼（鉻鋼或鎳鉻等），排氣門采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼等）。氣門組（3）構(gòu)造：氣門由頭部、桿身和尾部組成。氣門頭部是一個具有圓錐斜面的圓盤，氣門錐角一般為45度，也有30度，氣門頭邊緣應(yīng)保持一定厚度，一般為1-3mm，以防工作中沖擊損壞和被高溫?zé)g。氣門密封錐面與氣門座配對研磨。氣門頭頂部形狀有平頂，球面頂和喇叭形頂?shù)?、平頂：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、吸熱面積小，質(zhì)量小、進(jìn)、排氣門均可采用。2、球面頂：適用于排氣門，強(qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜。3、喇叭形頂：適用于進(jìn)氣門，進(jìn)氣阻力小，但受熱面積大氣門導(dǎo)管1、功用：①起導(dǎo)向作用，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動時(shí)不會歪斜，以保證氣門的氣密性。②起導(dǎo)熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過氣缸蓋傳出去。氣門座氣門座與氣門頭部密封錐面配合密封氣缸，氣門頭部的熱量亦經(jīng)過氣門座外傳。氣門座可以在缸蓋或缸體上直接鏜出，也可以采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)。鑲嵌式結(jié)構(gòu)氣門座都采用較好的材料（合金鑄鐵、奧氏體鋼等）單獨(dú)制作。氣門彈簧1、功用：氣門彈簧的作用在于保證氣門回位，在氣門關(guān)閉時(shí)，保證氣門與氣門座之間的密封，在氣門開啟時(shí)，保證氣門不因運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的慣性力而脫離凸輪。氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1、功用：為了使氣門頭部溫度均勻，防止局部過熱引起的變形和清除氣門座積炭，有阻止沉積物形成的自潔作用。2、結(jié)構(gòu)：鎖片、卡簧鎖片、卡簧的功用是在氣門彈簧力的作用下把彈簧座和氣門桿鎖住，使彈簧力作用到氣門桿上氣門傳動組1、構(gòu)造：主要包括凸輪軸及正時(shí)齒輪、挺柱、導(dǎo)管、推桿、搖臂和搖臂軸等。2、功用：是使進(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。挺柱挺柱的功用是將凸輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力，近年來，液壓挺柱被廣泛地采用。

推桿推桿的作用是將從凸輪軸傳來的推力傳給搖臂，它是配氣機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。要求有很高的剛度，在動載荷大的發(fā)動機(jī)中，推桿應(yīng)盡量地做得短些。搖臂搖臂實(shí)際上是一個雙臂杠桿，將推桿傳來的力改變方向，作用到氣門桿端打開氣門。配氣相位1）定義：配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開啟時(shí)刻和開啟延續(xù)時(shí)間，通常用環(huán)形圖表示-配氣相位圖。2）理論上的配氣相位分析理論上講進(jìn)、壓、功、排各占180°，也就是說進(jìn)、排氣門都是在上、下止點(diǎn)開閉，延續(xù)時(shí)間都是曲軸轉(zhuǎn)角180°。但實(shí)際表明，簡單配氣相位對實(shí)際工作是很不適應(yīng)的，它不能滿足發(fā)動機(jī)對進(jìn)、排氣門的要求。配氣相位氣門氣門工作狀態(tài)表氣門工作狀態(tài)行程名稱氣門工作狀態(tài)行程開始行程終了進(jìn)氣門排氣門進(jìn)氣門排氣門進(jìn)氣行程壓縮行程作功行程排氣行程曲軸轉(zhuǎn)角配氣相位示意圖實(shí)際的配氣相位分析進(jìn)氣門早開：增大了進(jìn)氣行程開始時(shí)氣門的開啟高度，減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。進(jìn)氣門晚關(guān)：延長了進(jìn)氣時(shí)間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進(jìn)氣量。排氣門早開：借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。排氣門晚關(guān)：延長了排氣時(shí)間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。氣門重疊

由于進(jìn)氣門早開，排氣門晚關(guān)，勢必造成在同一時(shí)間內(nèi)兩個氣門同時(shí)開啟。把兩個氣門同時(shí)開啟時(shí)間相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角叫作氣門重疊角。在這段時(shí)間內(nèi)，可燃混合氣和廢氣是否會亂串呢？不會的，這是因?yàn)椋篴.進(jìn)、排氣流各自有自己的流動方向和流動慣性，而重疊時(shí)間又很短，不至于混亂，即吸入的可燃混合氣不會隨同廢氣排出，廢氣也不會經(jīng)進(jìn)氣門倒流入進(jìn)氣管，而只能從排氣門排出；b.進(jìn)氣門附近有降壓作用，有利于進(jìn)氣。進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間實(shí)際進(jìn)氣時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間：在排氣行程接近終了時(shí)，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α，進(jìn)氣門便開始開啟，進(jìn)氣行程直到活塞越過下止點(diǎn)后β時(shí)，進(jìn)氣門才關(guān)閉。整個進(jìn)氣過程延續(xù)時(shí)間相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)氣角度分析180°+α+β

α-進(jìn)氣提前角一般α=10°～30°β-進(jìn)氣延遲角一般β=40°～80°所以進(jìn)氣過程曲軸轉(zhuǎn)角為230°～290°實(shí)際排氣時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間：同樣，作功行程接近終了時(shí)，活塞在下止點(diǎn)前排氣門便開始開啟，提前開啟的角度γ一般為40°～80°，活塞越過下止點(diǎn)后δ角排氣門關(guān)閉，δ一般為10°～30°，整個排氣過程相當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角排氣角度分析180°+γ+δγ-排氣提前角一般γ=40°～80°δ-進(jìn)氣延遲角一般δ=10°～30°所以排氣過程曲軸轉(zhuǎn)角為230°～290°氣門重疊角α+δ=20°～60°氣門間隙1、定義：氣門間隙是指氣門完全關(guān)閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時(shí)，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。2、作用：給熱膨脹留有余地、保證氣門密封3、不同機(jī)型，氣門間隙的大小不同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，一般冷態(tài)時(shí)，排氣門間隙大于進(jìn)氣門間隙，進(jìn)氣門間隙約為0.25～0.3mm，排氣門間隙約為0.3～0.35mm。氣門間隙氣門間隙對發(fā)動機(jī)性能的影響1、間隙過大：進(jìn)、排氣門開啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)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。2、間隙過?。喊l(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。3、采用液壓挺柱的配氣機(jī)構(gòu)不需要留氣門間隙。氣門間隙的二次調(diào)整法（“雙、排、不、進(jìn)”調(diào)整法）（“雙、排、不、進(jìn)”調(diào)整法）二次調(diào)整法的步驟1、旋轉(zhuǎn)曲軸使1缸活塞處于壓縮上止點(diǎn)位置。2、檢查第一缸的兩個氣門搖臂是否能夠繞軸頸擺動，如果兩個氣門搖臂都能夠繞軸頸擺動，表明此時(shí)為1缸活塞上止點(diǎn)位置。3、按照發(fā)動機(jī)工作順序用“雙、排、不、進(jìn)”順序進(jìn)行氣門間隙的調(diào)整。4、轉(zhuǎn)動曲軸一圈使4缸活塞處于上止點(diǎn)位置，以：“不、進(jìn)、雙、排”順序進(jìn)行氣門間隙的調(diào)整。四缸發(fā)動機(jī)氣門間隙的二次調(diào)整法作功順序調(diào)整步驟13421243第一次調(diào)整氣門雙排不進(jìn)曲軸旋轉(zhuǎn)360°后調(diào)整氣門不進(jìn)雙排六缸發(fā)動機(jī)氣門間隙的二次調(diào)整法作功順序調(diào)整步驟153624142635第一次調(diào)整氣門雙排不進(jìn)曲軸旋轉(zhuǎn)360°后調(diào)整氣門不進(jìn)雙排八缸發(fā)動機(jī)氣門間隙的二次調(diào)整法1843657215426378第一次調(diào)整氣門雙排不進(jìn)曲軸旋轉(zhuǎn)360°后調(diào)整氣門不進(jìn)雙排五缸發(fā)動機(jī)氣門間隙的二次調(diào)整法12453第一次調(diào)整氣門雙排不進(jìn)曲軸旋轉(zhuǎn)360°后調(diào)整氣門不進(jìn)雙排三缸發(fā)動機(jī)氣門間隙的二次調(diào)整法123第一次調(diào)整氣門雙排進(jìn)曲軸旋轉(zhuǎn)360°后調(diào)整氣門不進(jìn)排可變配氣相位★氣門定時(shí)和升程可變的進(jìn)氣系統(tǒng)（VTEC)★可變諧振增壓系統(tǒng)控制原理

VTEC高速時(shí)

可變進(jìn)氣諧振增壓系統(tǒng)VG30DE可變諧振增壓系統(tǒng)

小結(jié)配氣機(jī)構(gòu)有三種傳動方式齒輪驅(qū)動、鏈驅(qū)動和齒形皮帶驅(qū)動。