第三章配氣機(jī)構(gòu)選編課件

*川師成都學(xué)院電子工程系1第三章配氣機(jī)構(gòu)本章講授內(nèi)容：配氣機(jī)構(gòu)概述配氣相位氣門組氣門傳動組*川師成都學(xué)院電子工程系1第三章配氣機(jī)構(gòu)本章講授內(nèi)容：*川師成都學(xué)院電子工程系2一、配氣機(jī)構(gòu)概述功用：按發(fā)動機(jī)各氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時開啟和關(guān)閉每個氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機(jī)）或空氣（柴油機(jī)）得以及時進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。*川師成都學(xué)院電子工程系2一、配氣機(jī)構(gòu)概述功用：按發(fā)動機(jī)各氣*川師成都學(xué)院電子工程系3組成*川師成都學(xué)院電子工程系3組成*川師成都學(xué)院電子工程系4配氣機(jī)構(gòu)的布置形式分類：按氣門布置的形式：氣門頂置、氣門側(cè)置壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動機(jī)的動力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。

目前發(fā)動機(jī)基本都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。

*川師成都學(xué)院電子工程系4配氣機(jī)構(gòu)的布置形式分類：壓縮比受到*川師成都學(xué)院電子工程系5按凸輪軸布置的形式：下置、中置、上置*川師成都學(xué)院電子工程系5按凸輪軸布置的形式：下置、中置、上*川師成都學(xué)院電子工程系6上置凸輪軸實物圖*川師成都學(xué)院電子工程系6上置凸輪軸實物圖*川師成都學(xué)院電子工程系7*川師成都學(xué)院電子工程系7*川師成都學(xué)院電子工程系8*川師成都學(xué)院電子工程系8*川師成都學(xué)院電子工程系9*川師成都學(xué)院電子工程系9*川師成都學(xué)院電子工程系10按凸輪軸傳動的形式：齒輪傳動、鏈傳動、齒形帶傳動傳動方式傳動路線應(yīng)用齒輪傳動曲軸正時齒輪（鋼）→凸輪軸正時齒輪（鑄鐵或膠木）凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)鏈條傳動曲軸→鏈條→凸輪軸正時齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)齒形帶傳動曲軸→齒形皮帶→凸輪軸正時齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)*川師成都學(xué)院電子工程系10按凸輪軸傳動的形式：齒輪傳動、鏈*川師成都學(xué)院電子工程系11按每缸氣門數(shù)及其排列方式：二氣門、三氣門、四氣門、五氣門同氣門串聯(lián)：影響進(jìn)氣門充氣效率、排氣門熱負(fù)荷不均勻同氣門并聯(lián)：提高進(jìn)氣門充氣效率、排氣門熱負(fù)荷均勻*川師成都學(xué)院電子工程系11按每缸氣門數(shù)及其排列方式：二氣門*川師成都學(xué)院電子工程系12單缸5氣門*川師成都學(xué)院電子工程系12單缸5氣門*川師成都學(xué)院電子工程系13氣門間隙：為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通常發(fā)動機(jī)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。進(jìn)氣門間隙：0.25～0.30mm排氣門間隙：0.30～0.35mm*川師成都學(xué)院電子工程系13氣門間隙：為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通*川師成都學(xué)院電子工程系14氣門間隙過大與過小的危害

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。

無間隙或間隙過?。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。*川師成都學(xué)院電子工程系14氣門間隙過大與過小的危害*川師成都學(xué)院電子工程系15二、配氣相位配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時間。配氣相位圖：用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示的配氣相位。配氣相位對發(fā)動機(jī)工作的影響：影響發(fā)動機(jī)的動力性、功率。配氣相位對發(fā)動機(jī)工作的要求：延長進(jìn)、排氣時間。進(jìn)氣門早開晚關(guān)，排氣門早開晚關(guān)。配氣相位flash動畫演示*川師成都學(xué)院電子工程系15二、配氣相位配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角*川師成都學(xué)院電子工程系16配氣相位演示*川師成都學(xué)院電子工程系16配氣相位演示*川師成都學(xué)院電子工程系17配氣相位角進(jìn)氣提前角α

：一般為：10o～30o進(jìn)氣遲后角β

：一般為：40o～80o進(jìn)氣持續(xù)角：進(jìn)氣門開啟持續(xù)時間的曲軸轉(zhuǎn)角。為180o+α+β排氣提前角γ

：一般為：40o～80o排氣遲后角δ

：一般為：10o～30o排氣持續(xù)角：排氣門開啟持續(xù)時間的曲軸轉(zhuǎn)角。為180o+γ+δ氣門重疊：在某一時間內(nèi)，進(jìn)氣門、排氣門同時開啟的現(xiàn)象。氣門重疊角：氣門重疊時的曲軸轉(zhuǎn)角。為α+δ

*川師成都學(xué)院電子工程系17配氣相位角進(jìn)氣提前角α：一般為*川師成都學(xué)院電子工程系18配氣相位影視*川師成都學(xué)院電子工程系18配氣相位影視*川師成都學(xué)院電子工程系19三、氣門組的構(gòu)造氣門組組成：氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座及鎖片等零件。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件的運(yùn)動慣性。氣門氣門座氣門導(dǎo)管氣門彈簧彈簧座鎖片*川師成都學(xué)院電子工程系19三、氣門組的構(gòu)造氣門組組成：氣門*川師成都學(xué)院電子工程系20氣門組實物圖鎖片彈簧座*川師成都學(xué)院電子工程系20氣門組實物圖鎖片彈簧座*川師成都學(xué)院電子工程系21氣門組成：頭部和桿部。功用：頭部是用來密封氣缸的進(jìn)、排氣通道；桿部是用來為氣門的運(yùn)動導(dǎo)向。工作條件：高溫、高壓、氣門彈簧力、傳動零件慣性力。頭部桿部進(jìn)氣門：570K~670K（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門：1050K~1200K（硅鉻鋼）*川師成都學(xué)院電子工程系21氣門組成：頭部和桿部。頭部桿部進(jìn)*川師成都學(xué)院電子工程系22氣門頭部結(jié)構(gòu)形式氣門頭頂面形狀：平頂、球面頂、喇叭頂。平頂式結(jié)構(gòu)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。球面頂適用于排氣門，因為其強(qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大加工較復(fù)雜。喇叭頂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，而不宜用于排氣門。*川師成都學(xué)院電子工程系22氣門頭部結(jié)構(gòu)形式氣門頭頂面形狀：*川師成都學(xué)院電子工程系23氣門錐角氣門錐角：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。錐角作用：獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。氣門落座時有較好的對中、定位作用。避免氣流拐彎過大而降低流速。邊緣應(yīng)保持一定的厚度，1～3mm。裝配前應(yīng)將密封錐面研磨。*川師成都學(xué)院電子工程系23氣門錐角氣門錐角：氣門頭部與氣門*川師成都學(xué)院電子工程系24氣門桿部較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔凹槽氣門桿尾部的結(jié)構(gòu)取決于氣門彈簧座的固定方式*川師成都學(xué)院電子工程系24氣門桿部較高的加工精度，表面經(jīng)過*川師成都學(xué)院電子工程系25氣門座氣缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣門錐面相結(jié)合的部位。功用：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。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)動機(jī)的進(jìn)、排氣門座）。氣門密封干涉角：比氣門錐角大0.5～1度的氣門座圈錐角。氣門座*川師成都學(xué)院電子工程系25氣門座氣缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣門錐*川師成都學(xué)院電子工程系26氣門座影視*川師成都學(xué)院電子工程系26氣門座影視*川師成都學(xué)院電子工程系27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。氣門導(dǎo)管氣缸蓋過盈配合卡環(huán)：防止氣門導(dǎo)管在使用中脫落。伸入深度應(yīng)適量。錐度可減少氣流阻力。*川師成都學(xué)院電子工程系27氣門導(dǎo)管功用：導(dǎo)向作用、導(dǎo)熱作用*川師成都學(xué)院電子工程系28氣門彈簧功用：克服在氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動件的慣性力，保證氣門及時落座并緊緊貼合。形狀：圓柱形螺旋彈簧。材料：高碳錳鋼、硌釩鋼。防止共振：①提高氣門彈簧的剛度；②采用不等螺距的圓柱彈簧；③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)。氣門彈簧氣門彈簧座鎖片*川師成都學(xué)院電子工程系28氣門彈簧功用：克服在氣門關(guān)閉過程*川師成都學(xué)院電子工程系29氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使氣門頭部溫度均勻；阻止沉積物形成*川師成都學(xué)院電子工程系29氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使氣門頭部溫度均勻；*川師成都學(xué)院電子工程系30四、氣門傳動組功用：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。凸輪軸挺柱推桿搖臂凸輪軸正時齒輪搖臂軸*川師成都學(xué)院電子工程系30四、氣門傳動組功用：使進(jìn)、排氣門*川師成都學(xué)院電子工程系31凸輪軸組成：各缸的進(jìn)、排氣門凸輪及驅(qū)動汽油泵的偏心輪、驅(qū)動分電器的齒輪。功用：使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時開閉，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)排氣凸輪的相對轉(zhuǎn)角位置是與既定的配氣相位相適應(yīng)的。軸頸凸輪偏心輪正時齒輪*川師成都學(xué)院電子工程系31凸輪軸組成：各缸的進(jìn)、排氣門凸輪*川師成都學(xué)院電子工程系32*川師成都學(xué)院電子工程系32*川師成都學(xué)院電子工程系33凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。凸輪工作條件：承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。凸輪性能：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。*川師成都學(xué)院電子工程系33凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨*川師成都學(xué)院電子工程系34凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動規(guī)律氣門開啟點消除氣門間隙階段氣門升程最大時刻氣門關(guān)閉點出現(xiàn)氣門間隙階段緩沖結(jié)束點凸輪的輪廓*川師成都學(xué)院電子工程系34凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動規(guī)律氣門開啟*川師成都學(xué)院電子工程系35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。點火順序：1－2－4－3同名凸輪的相對角位置四缸發(fā)動機(jī)凸輪投影*川師成都學(xué)院電子工程系35同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位*川師成都學(xué)院電子工程系36凸輪影視*川師成都學(xué)院電子工程系36凸輪影視*川師成都學(xué)院電子工程系371、正時齒輪；2、墊圈；3、螺母；4、止推板；5、螺栓；6、隔圈（調(diào)節(jié)環(huán)）123456凸輪軸軸向定位利用隔圈控制軸向竄動竄動量凸輪軸的軸向定位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。*川師成都學(xué)院電子工程系371、正時齒輪；2、墊圈；3、螺母*川師成都學(xué)院電子工程系38凸輪軸的驅(qū)動A、齒輪傳動：應(yīng)用在下置凸輪軸發(fā)動機(jī)。采用斜齒齒輪。正時標(biāo)記對準(zhǔn)：保證正確的配氣相位和點火時刻*川師成都學(xué)院電子工程系38凸輪軸的驅(qū)動A、齒輪傳動：應(yīng)用在*川師成都學(xué)院電子工程系39B、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)。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*川師成都學(xué)院電子工程系39B、鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動*川師成都學(xué)院電子工程系40凸輪軸影視1*川師成都學(xué)院電子工程系40凸輪軸影視1*川師成都學(xué)院電子工程系41凸輪軸影視2*川師成都學(xué)院電子工程系41凸輪軸影視2*川師成都學(xué)院電子工程系42凸輪軸3*川師成都學(xué)院電子工程系42凸輪軸3*川師成都學(xué)院電子工程系43挺柱功用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。挺柱的分類：普通挺柱和液壓挺柱。材料：鎳硌合金、冷激合金鑄鐵。筒式滾輪式普通挺柱：*川師成都學(xué)院電子工程系43挺柱功用：將凸輪的推力傳給推桿或*川師成都學(xué)院電子工程系44氣門關(guān)閉時氣門打開時單向閥彈簧被壓縮液壓挺柱*川師成都學(xué)院電子工程系44氣門關(guān)閉時氣門打開時單向閥彈簧被*川師成都學(xué)院電子工程系45推桿功用：將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來的推力傳給搖臂。材料：硬鋁、鋼。結(jié)構(gòu)：實心推桿、硬鋁棒、鋼管。*川師成都學(xué)院電子工程系45推桿功用：將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來*川師成都學(xué)院電子工程系46搖臂功用：將推桿和凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿以推開氣門。工作過程：實際是一個雙臂杠桿。易磨損部位堆焊耐磨合金氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺母搖臂搖臂軸套潤滑油道*川師成都學(xué)院電子工程系46搖臂功用：將推桿和凸輪傳來的力