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学习情境 3 配气机构

学习情境 3 配气机构. 概述 配气相位 配气机构的组成和零件 可变配气相位. 概述. 一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气 ( 汽油机 ) 或空气 ( 柴油机 ) 得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。 二、充气效率： η v = M/M 0 M —— 进气过程中，实际 进 入气缸的新气的质量； M o —— 在理想状态下， 充满气缸工作容积的新气质 量 。. 组成： 气门组 传动组 驱动组. 配气机构. 学习任务 1 配气机构的构造.

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学习情境 3 配气机构

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  1. 学习情境3 配气机构 • 概述 • 配气相位 • 配气机构的组成和零件 • 可变配气相位

  2. 概述 一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。 二、充气效率： ηv=M/M0 M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； Mo——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质 量。

  3. 组成： 气门组 传动组 驱动组 配气机构

  4. 学习任务1 配气机构的构造 一、按气门的布置型式 1、气门顶置式 组成：

  5. 2、气门侧置式 进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件数目少。 气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。

  6. 二、凸轮轴的布置型式 1、凸轮轴下置 缺点： 凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。 优点： 简化曲轴与凸轮轴之间才传动装置，有利于发动机的布置。

  7. 2、凸轮轴中置式 摇臂 调整螺钉 传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。 应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。 挺柱 凸轮轴 活塞

  8. 3、凸轮轴上置式 凸轮轴 凸轮轴 特点： 凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。 应用：高速发动机 桑塔纳轿车发动机 双凸轮轴上置式发动机 活塞

  9. 捷达轿车气缸盖实物图

  10. 上置凸轮轴实物图

  11. 三、凸轮轴的传动方式 1、齿轮传动 凸轮轴下置、中置式配气机构

  12. 四、气门数 和布置形式 单缸2气门

  13. 单缸4气门 SOHC “单顶置凸轮轴” (Single Over Head Camshaft)， DOHC“双顶置凸轮轴” （Double Over Head Camshaft），

  14. 单缸5气门

  15. 五、配气相位 1、气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气相位。

  16. 3、气门叠开 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度（+ ）。 排气过程 进气过程

  17. 思 考 1、作出配气相位图，并分析气门早开与迟闭的原因。

  18. 四、气门间隙 1、概念： 气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。

  19. 学习任务2 配气机构的组件和工作情况 要求： 保证气缸的密封。气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向，气门弹簧两端面与气门杆中心线垂直，以保证气门头在气门座上下偏斜，气门弹簧弹力足以克服气门及其传动件运动惯性力，使气门能及时关闭，并保证气门紧压在气门座上。 一、气门组

  20. 1、气门 功用： 燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 工作条件： A、进气门570K~670K，排气门1050K~1200K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨 杆部 头部 进气门570K~670K（铬钢或铬镍钢） 排气门1050K~1200K（硅铬钢）

  21. 气门头部的结构形式

  22. （2）气门锥角 1）定义：气门锥面与顶平面的夹角称气门锥角。 α

  23. 2）气门锥角的作用 就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性； 气门落座时有自动定位作用； 避免气流拐弯过大而降低流速； 气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。

  24. 3）进、排气门锥角的大小 进气门锥角较小，多用300。 排气门锥角较大，通常为450。

  25. 装配前应将密封锥面研磨。 边缘应保持一定的厚度，1~3mm。

  26. h1 h2 3）气门头部直径 气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排气阻力就越小。通常进气门头部直径大于排气门。

  27. 气门杆

  28. 气门杆尾部：其形状决定于弹簧座固定方式 易断裂处 凹槽 较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精度和耐磨性

  29. 2、气门导管 作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的铸铁， 能提高自润滑作用。 加工方法： 导管内、外圆柱面经加工后压入气缸盖或导管孔中，然后精绞内表面 装配： 气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。

  30. 倒角 气缸盖 气门导管 卡环：防止气门导管在使用中脱落。 伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。 过盈配合

  31. 3、气门座 气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 1.靠其内锥面与气门锥面的紧密 贴合密封气缸。 2.接受气门传来的热量。 气门座

  32. 气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。 镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。 汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座

  33. 4、气门弹簧 功用：保证气门的回位。 材料：高锰碳钢、铬钒钢 锁片 气门弹簧座 气门弹簧 气门弹簧的装配

  34. 气门弹簧 不等距弹簧 应用：CA7560 圆柱等螺距弹簧 圆柱形螺旋弹簧

  35. 双弹簧布置 旋向相反的两个弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一弹簧 应用车型： 奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505

  36. 思考： 1、什么是气门锥角？气门锥角有什么样作用？进排气门的锥角有什么不同？ 2、气门弹簧有什么样的作用？为什么要采用双气门弹簧？

  37. 3、气门旋转机构 通过发动机运转振动力作用，使气门在气门座上自由的做不规则的旋转的装置，其作用是：减小气门头部受热变形，防止沉积物形成。

  38. 弹簧座 锥形套筒 锁 片 自由旋转机构

  39. 4、气门间隙 1、概念： 气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。

  40. 气门间隙调整原则 调整原则： 1、不可调区域： 将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。 将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。 2、调气门间隙的步骤： 1）画出配气相位图 2）排出各缸的位置 3）当一缸在压缩上止点时，判断其它缸位于何行程，并判断间隙是否可调。

  41. 利用配气相位调节气门间隙 例：α=8º β=31º γ=28º δ=8º 点火次序：1—5—3—6—2—4 一缸在压缩上止点，问那些气门的间隙可调？

  42. α δ 1缸 6缸 2缸 4缸 β γ 3缸 5缸

  43. (3)调节1号气缸进、排气门的间隙 进气门：0．26mm± 0．02mm； 排气门：0．30mm ± 0．02mm。 (4)松开锁止螺母， 转动调节螺钉，直到 厚薄规前后移动时感 觉到有一点拖滞为止。 (5)拧紧锁止螺母， 再检查气门间隙， 如有必要，重新进 行调整。

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