發(fā)動機配氣機構課件

第三章配氣機構※邱卓丹※凸輪軸挺柱推桿搖臂凸輪軸正時齒輪搖臂軸第三章配氣機構※邱卓丹※凸輪軸挺柱推桿搖1

按發(fā)動機工作過程的需要，適時開啟、關閉進排氣門，使新鮮充量進入，廢氣排出。充氣量越大，發(fā)動機可能發(fā)出的功率越大。由于進、排氣阻力故：ηv=（0.8—0.9）↑ηv的措施1、在結(jié)構上采取措施，減少進、排氣阻力。2、選擇適當?shù)倪M、排、氣門開啟和持續(xù)的時間、使進、排氣盡可能充分。一、配氣機構的功用：二、充氣效率——新鮮充量充滿氣缸的程度※——邱卓丹——※按發(fā)動機工作過程的需要，適時開啟、關閉進排氣門，使新鮮充2第一節(jié)氣門式配氣機構的布置及傳動按氣門的布置型式

按凸輪軸的傳動方式按每缸氣門數(shù)分二、型式：頂置側(cè)置齒輪傳動式鏈條傳動式帶傳動式二氣門式四氣門式多氣門式一、組成：按凸輪軸的布置型式上置中置下置觀看動畫第一節(jié)氣門式配氣機構的布置及傳動按氣門的布置型式3

頂置式配氣機構工作原理※——邱卓丹——※觀看動畫頂置式配氣機構工作原理※——邱卓丹——※觀看動畫4（一）氣門的布置型式：特點優(yōu)點缺點應用頂置式進、排氣門倒掛在氣缸蓋上經(jīng)濟性、動力性好結(jié)構較復雜廣泛側(cè)置式進、排氣門在缸體一側(cè)結(jié)構簡單（無搖臂）燃燒室結(jié)構不緊湊，經(jīng)濟、動力性差已逃汰※——邱卓丹——※（一）氣門的布置型式：特點優(yōu)點缺點應用頂置式進、排氣門倒掛5（二）凸輪軸的布置型式：

1、下置：凸輪軸正時齒輪直接與曲軸正時齒輪嚙合。

2、中置：推桿短，要加入中間傳動裝置。

3、上置：凸輪軸通過搖臂或直接來驅(qū)動氣門，要用惰輪、皮帶、鏈條，及張緊裝置。結(jié)構復雜，用于高速強化的轎車發(fā)動機?！褡康ぁ^看動畫觀看動畫觀看動畫（二）凸輪軸的布置型式：1、下置：凸輪軸正時齒輪直接與曲6（三）傳動型式：齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動※——邱卓丹——※（三）傳動型式：齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動※——邱卓丹—7（四）氣門數(shù)及排列方式：1、

一般發(fā)動機采用每缸兩個氣門的排列方式：汽油機進排氣道一般通常布置在缸體的同側(cè)，以便排氣預熱進氣。柴油機進排氣道通常布置在機體兩側(cè)，以免排氣對進氣加熱。

該方式的同名氣門可用一個氣道，使氣道簡化并得到較大的氣道通過截面。

每缸單獨的氣道有助于缸蓋冷卻均勻?！褡康ぁㄋ模忾T數(shù)及排列方式：1、一般發(fā)動機采用每缸兩個氣82、新型發(fā)動機采用4氣門等多氣門：（進氣門的面積↑→↑ηV）（只用一個凸輪通過T型驅(qū)動桿同時驅(qū)動）缺：同名氣門在氣道中的位置不同，二者的工作條件及效果不一致。（用兩根凸輪軸）①同名氣門排成兩列。②同名氣門排成一列?！褡康ぁ^看動畫觀看動畫2、新型發(fā)動機采用4氣門等多氣門：（進氣門的面積↑→↑ηV）9三、氣門間隙：意義：①間隙過小，則氣門受熱膨脹，導致氣門關閉不嚴，漏氣，使發(fā)動機功率下降，甚至氣門燒壞。因此，在發(fā)動機冷態(tài)裝配時，在氣門與其傳動機構中應留適當?shù)拈g隙。②間隙過大，則使氣門最大開度減小，開啟延續(xù)時間縮短，影響配氣相位，且加劇傳動件間的撞擊，加速零件磨損，↑噪聲冷態(tài)氣門間隙要求：進氣門的間隙0.25~0.30mm排氣門的間隙0.30~0.35mm方法：兩次調(diào)整法★逐缸調(diào)整法※——邱卓丹——※三、氣門間隙：意義：①間隙過小，則氣門受熱膨脹，導致氣10延長進、排氣時間，改善換氣過程，提高發(fā)動機性能。第二節(jié)配氣相位進、排氣門的開閉時刻和開啟持續(xù)時間用曲軸轉(zhuǎn)角表示。定義：進排氣門早開晚關的意義：現(xiàn)代汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高，活塞每一行程所經(jīng)歷的時間十分短促，上海桑塔納轎車，發(fā)動機在最大功率時的轉(zhuǎn)速為5600r/min，一個行程歷時間為0.0054s，在這樣短的時間內(nèi)使進氣充足，排氣干凈比較困難?！褡康ぁ娱L進、排氣時間，改善換氣過程，提高發(fā)動機性能。第二節(jié)11※——邱卓丹——※※——邱卓丹——※12定義目的數(shù)值進氣提前角α進氣門在上止點前開始開啟，從開始開啟到上止點所對應的曲軸轉(zhuǎn)角↓進氣阻力→↑ηVα=10o—30o進氣遲閉角β從下止點到進氣門關閉所對應的曲軸轉(zhuǎn)角利用壓差，氣流慣性，提高充量β=40o—80o1、進氣定時：※——邱卓丹——※定義目的數(shù)值進氣進氣門在上止點前開始開啟，從開始13定義目的數(shù)值排氣提前角γ排氣門在下止點前開始開啟，從開始開啟到下止點所對應的曲軸轉(zhuǎn)角利用壓差進行自由排氣γ=40o—80o排氣遲閉角δ從上止點到排氣門關閉所對應的曲軸轉(zhuǎn)角利用氣流慣性及壓差繼續(xù)排氣δ=10o—30o2、排氣定時：※——邱卓丹——※定義目的數(shù)值排氣排氣門在下止點前開始開啟，從開始143、氣門重疊：——排氣門和進氣門同時開啟的現(xiàn)象稱為氣門重疊。（α+δ）不同結(jié)構、轉(zhuǎn)速的發(fā)動機，配氣相位也各有不同。合理的配氣相位要通過反復試驗確定?！褡康ぁ?、氣門重疊：——排氣門和進氣門同時開啟的現(xiàn)象稱為氣門重15調(diào)氣門間隙應在氣門關閉時調(diào)調(diào)整：調(diào)整螺釘，鎖緊螺母。測量：氣門與搖臂間氣門間隙兩次調(diào)整法步驟：②接著轉(zhuǎn)動發(fā)動機曲軸至第6缸的壓縮上止點使余下的編號為4、5、8、9、11、12的待調(diào)氣門處于關閉狀態(tài)，依次將它們的氣門間隙調(diào)整至要求值。①打開氣門室罩；轉(zhuǎn)動發(fā)動機曲軸至第1缸的壓縮上止點使編號為1、2、3、6、7、10的待調(diào)氣門處于關閉狀態(tài)，依次對它們進行氣門間隙調(diào)整，步驟為：松開鎖緊螺母及調(diào)整螺釘，將厚薄規(guī)插入氣門桿尾端與搖臂之間檢查間隙；擰緊調(diào)整螺釘，使符合要求值的厚薄規(guī)被輕輕壓住，再把鎖緊螺母鎖住再用厚薄規(guī)復查一次間隙有無變化，不合適時應松開鎖緊螺母進行重新調(diào)整。

例題（鏈接）測量氣門間隙擰松緊定螺母，調(diào)正調(diào)節(jié)螺釘觀看動畫調(diào)氣門間隙應在氣門關閉時調(diào)調(diào)整：調(diào)整螺釘，鎖緊螺母。測量：氣16第三節(jié)配氣機構的零件和組件一、氣門組：第三節(jié)配氣機構的零件和組件一、氣門組：17（一）氣門：①平頂：工藝簡單、受熱面小、工作可靠，用作進、排氣門。②凹頂：頭部與桿部過渡圓滑可減少進氣阻力但制造困難，受熱面大。用作進門③球面頂：可減少排氣阻力和積炭，但制造困難，受熱面積大，用作排氣門。合金鋼（耐磨、耐熱、強度高）在任何情況下都能保證燃燒室的氣密性。熱力負荷、機械負荷大，冷卻、潤滑困難。功用：工作條件：材料：氣門頭部形狀：※——邱卓丹——※（一）氣門：①平頂：工藝簡單、受熱面小、工作可靠，用作進、18氣門錐角：取值：一般取γ=45o，個別進氣門γ=30o意義：便于氣門落座時自行對正中心，接觸良好。錐角不能過小，否則頭部邊緣較薄，易變形。氣門直徑：為減少進氣阻力，提高氣缸的充氣效率，進氣門直徑大，排氣門直徑小。有些發(fā)動機為使制造工藝簡單，常采用直徑相等。氣門桿部：為氣門運動導向，承受側(cè)壓力及傳熱。氣門桿部尾端的形狀取決氣門彈簧座的固定方式?！褡康ぁ鶜忾T錐角：取值：一般取γ=45o，個別進氣門γ=30o意義：19氣門實物圖進氣門排氣門氣門實物圖進氣門排氣門20在桿端制圓柱形徑向通孔，把鎖銷扦入孔中。鎖片式：在氣門桿端制有凹糟，用兩半錐形鎖片將彈簧座的內(nèi)錐面卡住。鎖銷式：彈簧座的固定方式：※——邱卓丹——※在桿端制圓柱形徑向通孔，把鎖銷扦入孔中。鎖片式：在氣門21氣門桿較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導管的配合精度和耐磨性氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔凹槽易斷裂處氣門桿較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導管的22

在氣門導管與缸蓋間用卡環(huán)定位。氣門桿與導管間應留0.05—0.12mm間隙。（二）氣門導管：灰鑄鐵或球墨鑄鐵（耐磨、耐高溫、強度高）保證氣門直線運動，使氣門與座正確配合。熱力負荷大。功用：工作條件：材料：

防落裝置：※——邱卓丹——※

23氣門與氣門座之間的配合是經(jīng)相互研磨，研磨好的零件不能互換，以保證密封良好。即氣門不能互換。（三）氣門座：合金鋼（耐磨、耐高溫、強度高）與氣門共同執(zhí)行密封并導熱。熱力負荷和機械負荷大。功用：工作條件：材料：直接鏜出：導熱性好，工作可靠。但磨損后不易更換。鑲嵌式：磨損后易更換。但導熱性差，加工精度要求高，公差配合嚴格。

型式：※——邱卓丹——※氣門與氣門座之間的配合是經(jīng)相互研磨，研磨好的零件不能互換，以24（四）氣門彈簧：功用：材料：使氣門迅速回位，緊密閉合，并防止氣門在發(fā)動機機振動時發(fā)生跳動，破壞密封性。高碳錳鋼（剛度大）安裝時應給彈簧一定的預緊力，防止氣門隨發(fā)動機振動而跳動。安裝：防共振措施：A

采用變螺距彈簧。兩簧剛度不同，f固有也不同。若一簧發(fā)生共振，另一簧可減振。一簧斷列，另一簧還可工作。兩彈簧旋向要相反。

①提高彈簧鋼度（f固有>>f激發(fā)）工作時，螺距小的一端逐漸迭加，有效圈數(shù)不斷變化，f固不斷變化。B采用雙簧結(jié)構：（四）氣門彈簧：功用：材料：使氣門迅速回位，緊密閉25使氣門相對于座緩慢旋轉(zhuǎn)，以減少積炭，減輕磨損。（五）氣門旋轉(zhuǎn)裝置：作用：①低摩擦型自由旋轉(zhuǎn)機構②強制旋轉(zhuǎn)機構※——邱卓丹——※使氣門相對于座緩慢旋轉(zhuǎn)，以減少積炭，減輕磨損。（五）氣門旋26二、氣門傳動組：※——邱卓丹——※二、氣門傳動組：※——邱卓丹——※27（一）凸輪軸：凸輪軸旋向下置：逆時針中置：順時針上置：順時針功用：材料：上面制有凸輪，根據(jù)工作過程需要，使氣門開、閉。優(yōu)質(zhì)中低碳鋼或合金鑄鐵或球墨鑄鐵（高強度、耐磨）※——邱卓丹——※特點：凸輪軸的各軸頸直徑做成從前向后依次減小，以便安裝。曲軸正時齒形帶輪中間軸齒形帶輪張緊輪凸輪軸正時齒形帶輪觀看動畫（一）凸輪軸：凸輪軸旋向下置：逆時針中置：順時針上置：順時28正時齒輪裝配時要按正時記號裝配，保證原設計的發(fā)火順序。在前端裝止推墊板定位。凸輪輪廓：決定氣門開閉快慢及開度大小和持續(xù)時間。齒輪軸定位及正時記號：傳動比：※——邱卓丹——※同名凸輪間夾角為α=360/ⅰ正時齒輪裝配時要按正時記號裝配，保證原設計的發(fā)火順序。在前端29如何根據(jù)凸輪軸的旋向及各進、排氣凸輪的工作次序，判定發(fā)動機的發(fā)火次序。1、判定各缸進、排氣凸輪；2、判定凸輪軸的旋向；3、根據(jù)同名凸輪間夾角為α=360/ⅰ判定同名凸輪的工作順序，即發(fā)動機的發(fā)火次序?！褡康ぁ绾胃鶕?jù)凸輪軸的旋向及各進、排氣凸輪的工作次序，判定發(fā)動機的30（二）挺柱：功用：材料：將凸輪的推力傳給推桿。合金鑄鐵（高強度、耐磨）類型：機械式：要留氣門間隙。液壓挺柱式：不留氣門間隙。菌式筒式滾輪式機械式液壓挺柱式卡環(huán)閥架支承座單向閥柱塞彈簧碟形彈簧挺桿體柱塞推桿觀看動畫（二）挺柱：功用：材料：將凸輪的推力傳給推桿。合金31已知某汽車發(fā)動機其配氣機構采用凸輪軸下置的布置形式(即曲軸的正時齒輪直接驅(qū)動凸輪軸的正時齒輪)，凸輪軸上各進、排氣凸輪的相對轉(zhuǎn)角位置及各缸的氣門排列順序如下圖，并已知進氣門早開，遲閉；排氣門早開，遲閉。若采用兩次調(diào)整法調(diào)整氣門間隙，試判定發(fā)動機的發(fā)火順序并寫出兩次調(diào)整法分別能調(diào)哪些氣門？例題：※——邱卓丹——※1—4—2—6—3—5（看排氣門）已知某汽車發(fā)動機其配氣機構采用凸輪軸下置的布置形式(即曲軸的32（三）推桿：功用：材料：將挺柱的力傳給搖臂。中空鋼管或?qū)嵭牡挠蹭X棒。（四）搖臂：功用：材料：改變傳力方向，打開氣門。45號中碳鋼。搖臂軸螺栓搖臂軸支座搖臂軸緊固螺釘搖臂稱套調(diào)整螺釘搖臂定位彈簧（三）推桿：功用：材料：將挺柱的力傳給搖臂。中空鋼33搖臂比：1：（1.2～1.8）觀看動畫搖臂比：1：（1.2～1.8）觀看動畫34桑塔納發(fā)動機液壓挺柱工作示意圖氣門關閉時氣門打開時單向