气门传动组.
配气机构构造与基本工作原理
3、进气门的配气相位
①进气提前角α:
在排气行程接近终了时,活塞到达上止点之 前,即曲拐转到离上止点位置还差一个角度α 时,进气门便开始开启
②进气迟后角β:
在进气行程曲拐转到活塞到达下止点位置时, 进气门并未关闭,而是曲拐转过下止点后一 个角度β,活塞上行进入压缩行程时,进气门 才关闭。
4、排气门配气相位
②气门重叠角α+δ :
进、排气门同时开启过程对应的曲轴转角。
6、配气相位与发动机转速和负荷关系
• 发动机转速不同,配气相位也应不同。转 速越高,每一次进、排气时间越短,要求 提前角和迟后角越大。
• 发动机负荷不同,配气相位也应不同,汽 油机小负荷运转时,进气压力较低,气门 重叠角应减小,否则易出现废气倒流现象。
六、配气机构的工作过程
气门的开启是 通过气门传动 组的作用完成 的,而气门的 关闭则是由气 门弹簧来完成 的。气门的启 闭时刻和规律 完全取决于凸 轮的轮廓曲线。
凸轮轮廓与气门的运动规律
气门开启点
气门升程最大时刻 气门关闭点
七、配气机构的工作特点
四冲程发动机每完成一个工作循环各缸的进、 排气门需要开闭一次,即需要凸轮轴转过 一圈,而曲轴需要转两圈。曲轴转速与凸 轮轴转速之比为2:1。气门传动组使气门 开启,气门弹簧使气门关闭。
凸轮轴正时齿轮的齿数是曲轴正时齿轮的两 倍
配气机构的作用及组成
1.配气机构的作用及组成
一、功用:
是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
二、组成:
气门组:气门及与之关联的零件;
气门传动组:从正时齿轮到推动气门动作的所有零件。
2.为什么要预留气门间隙?什么是气门间隙?为什么要留气门相位?
在气门杆尾端与摇臂端(侧置式气门机构为挺杆端)之间留有气门间隙,是为补偿气门受热后的膨胀之需的.
发动机发动时,气门将因气温升高而膨胀。如果气门以其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小,则在热态下,气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发动机在压缩和作功行程中的漏气,从而使功率下降,严重时甚至不易启动。为了消除这种现象,通常在发动机冷态装配时,在气门与其传动机构中预留一定的间隙,以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙被称为气门间隙。
但是,如果气门间隙留得太大,冷态下传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击,而且加速磨损,同时使得气门开启的持续时间减少,汽缸的充气情况变坏。
所以高级轿车上都采用液压挺柱,挺柱长度能自动变化,随时补偿气门的热膨胀量,故不需要预留气门间隙。
3.为什么有的配气机构中采用两个套装的气门弹簧
你所指两套装置的气门弹簧我可否理解成控制气门开闭的弹簧。
所有的气门弹簧都是大簧套小簧;并且是是旋向相反。
采取这种结构的原因是防止因为气门弹簧旋向的原因产生谐振,造成气门关闭不严,所以设置成旋向相反的两个气门弹簧,让它们的谐振频率相反进行抵消,消除谐振引起的气门关闭不严的现象
汽车发动机结构与检修教案第三单元配气机构
汽车发动机结构与检修教案第三单元配气机构
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1:配气机构的作用是什么?
2:配气机构为什么要留气门间隙?过大过小各有什么危害?其调整方法与步骤如何?
形成性评价
利用动画、幻灯片、多媒体等教学等方法有效的完成了本讲的要紧内容的讲解任务,学生能比较顺利的掌握。
第二讲配气机构的构造
教学内容配气机构的构造计划
学时
2
教学目标1、掌握配气机构要紧零件的结构
2、熟悉气缸数自动可变化机构
3、熟悉可变气门相位与气门升程电子操纵技术
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1:什么叫配气相位?如何画出配气相位图?
2:凸轮轴的构造是如何的?如何进行轴向定位?
形成性评价
利用实物、幻灯片等方法有效的完成了本讲的基础知识与基本技能的讲解任务,学生能比较顺利的掌握这部分知识。
第三讲配气机构的维修
教学内容配气机构的维修计划
学时
2
教学目标1、掌握气门间隙的调整
2、掌握气门与气门座的检修
3、熟悉气门传动组的修理
项目内容解决措施
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1:简述气门间隙调整的目的、方法与步骤。
形成性评价
利用多媒体、幻灯片、案例、与启发式教学等方法有效的完成了本讲的基础知识与基本技能的讲解任务,学生能比较顺利的掌握这部分知识。
第四讲配气机构异响诊断
教学内容配气机构异响诊断计划
学时
2
教学目标1、熟悉气门异响的种类
2、熟悉气门常见异响的现象及原因
项目内容解决措施
教学过程结构设计
知识性练习复习题
1:气门与气门座的配合要求有什么?
形成性评价
利用动画、幻灯片、案例、与启发式教学等方法有效的完成了本讲的基础知识与基本技能的讲解任务,学生能比较顺利的掌握这部分知识。
《汽车发动机构造与维修(职业教育版)》第三章气门组的构造与维修
任务3.1配气机构的构造与维修
➢ 3.1.3 气门组的检修
3)气门与气门座密封性的检修气门和气门座经过铰削研 磨后,通常要进行密封性的检测,常用的方法有画线法、 拍击法、染色法、渗漏法及试验器检测法等,具体内容 如下。 (1)画线法。将气门及气门座清洗干净,在气门锥面上 用铅笔沿径向均匀地画上若干条线,如图1所示。每条线 相隔约 4 mm;然后使气门与相配气门座接触,略压紧并 转动气门 45° ~90°,取出气门,查看铅笔线条。如果铅 笔线条均被切断,则说明密封性良好,如图2所示;否则 应重新研磨
气门导管
—11—
任务3.1配气机构的构造与维修
➢ 3.1.1气门组的构造
4 气门弹簧
气门弹簧是圆柱形的螺旋弹簧,位于气缸盖与气门弹簧座之间,主要用于使气门自动回位 关闭,并保证气门与气门座紧密贴合。气门弹簧还可用于吸收气门在开启和关闭过程中各传动 件所产生的惯性力,以防止各传动件彼此分离而破坏配气机构的正常工作。气门弹簧与气门油 封连接处安装有气门弹簧垫片,气门弹簧垫片为一次性零件。它主要用于保护被连接件的表面 不受气门弹簧擦伤,并分散气门弹簧对被连接件的压力。当气门弹簧的工作频率与其自然振动 频率相等或为某一倍数时,将会产生共振。强 烈的共振会破坏气门的正常工作,使气门弹簧 折断。为避免共振的发生,发动机中常采用等螺距弹簧、变螺距弹簧或双气门弹簧等。
发动机配气机构拆装-气门传动组的拆装(高级课件)
注意用电、用油安全,禁止在拆装场地抽烟。
正确选用拆装工具,注意各种螺钉的拆装转矩,避免
用力过大伤及周围人员或将螺钉拧断。
44
精编课件
实习前依次有序进入实习场地。 实习时专心听讲,认真观摩教师示范,积极主动
图3-31 安装正时带后上防护罩 38
精编课件
12)将曲轴转到第一缸上止点位置,如图3-32所示。
图3-32 第一缸上止点位置 39
精编课件
13)将正时带轮上的标记对准底板上的标记,如图3-33所示。
图3-33 对准同步标记 40
精编课件
14)将正时带安装到张紧轮和凸轮轴齿形带轮上,如图3-34所示。
精编课件
7)拆下正时带后防护罩,如图3-11所示。
图3-11 拆下正时带后防护罩 16
精编课件
8)从两边到中间对角交叉分次拧松气缸盖螺栓,取下气缸盖, 如图3-12所示。
图3-12 拆卸气缸盖 17
精编课件
图3-13 气缸盖螺栓拆卸顺序图
18
精编课件
9)拿下气缸盖,取下气缸垫,如图3-14所示。
45
精编课件
实训室工作规则
为了保证实训课程能严格按照教学计划和教学大纲实行,为了确 保学员人身和仪器设备的安全,学员进入汽车实训中心必须听从教 师指挥,不得各行其事。 不准迟到早退、有事向教师请假。 汽车实训中心严禁吸烟。严禁将火种带入汽车实训中心,以免造成 安全隐患。 进入汽车实训中心需穿戴符合安全要求的着装,不准穿拖鞋、高跟 鞋、背心短裤和裙子,女生长发盘起、扎紧或戴帽。 严格遵守安全操作规程,确保人身和仪器设备安全。 事先了解实训内容和目的,实训前进行预习以提高实训效果。 服从教师指挥,认真听讲,仔细观察教师的示范操作。 按教师分配的岗位操作,按时完成实训任务。未接到教师明确指令, 严禁发动汽车、移动汽车、动用与本实训无关的仪器设备。不准窜 岗窜位、大声喧哗、嬉笑打闹、影响他人操作。 爱护实训仪器设备、仪器、工具,不准倚靠仪器设备、车辆,不准 乱丢乱放仪器设备、仪器、工具,不准将仪器设备、仪器、工具、 零部件等带出汽车实训中心。损坏丢失按章赔偿。 按时下课,清点归还工具、打扫卫生、关好门窗。
气门组,气门传动组
• 配气机构多采用顶置式气门。根据凸轮轴的位置分为下置 式、中置式和上置式。
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28
3.1 配气机构的概述
2.配气机构的分类 (1)配气机构按气门的布置位置不同可分为: 顶置式气门 侧置式气门
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按气门的布置位置不同分类图
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30
3.1 配气机构的概述
(2)按凸轮轴的位置可分为: 凸轮轴下置式 凸轮轴中置式 凸轮轴上置式
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气门锥角
定义 气门锥面与气门顶平面的夹 角称为气门锥角。 气门锥角的作用 ①提高密封性和导热性; ②气门落座有自动定位作用; ③避免使气流拐弯过大而降低流速。 ④有了锥角,气门落座时能挤掉接触 面的沉积物,即有自洁作用。
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常用的气门锥角为30°和45°
。
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气门组构件
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按凸轮轴的位置分类图
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3.1 配气机构的概述
(3)按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为: 齿轮传动式 链条传动式 同步齿形带传动式等
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凸轮轴下置式配气机构
• 组成
• 其组成主要有气门驱动组和气门组两大部分。
• 气门驱动组:气门驱动组是从正时齿轮开始至推动气门动 作的所有零件;主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺柱、推 杆、调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等 组成。其功用是定时驱动气门使其开闭。
项目三配气机构
项⽬三配⽓机构
项⽬三配⽓机构
知识⽬标:
1.掌握配⽓机构的功⽤、组成、⼯作原理及结构形式;
2.熟悉可变配⽓相位;
能⼒⽬标:
1.握配⽓机构异响故障的诊断;
2.掌握⽓门间隙的调整⽅法。
配⽓机构是控制发动机进⽓和排⽓的装置,它应能保证发动机进⽓充分、排⽓(废⽓)⼲净,对现代汽车发动机转速的提⾼、性能的改善有着重要意义。现代轿车发动机多采⽤多⽓门、凸轮轴上置、齿形带传动式结构。⼀些⾼性能轿车发动机采⽤可变配⽓相位和⽓门升程电⼦控制系统,它能根据发动机的运⾏状况⽽改变发动机的配⽓相位和⽓门升程,使发动机在所有⼯作转速下都能获得较佳的配⽓相位和⽓门升程,从⽽提⾼发动机的动⼒性和经济性。
本模块主要介绍配⽓机构的类型、组成、⼯作原理、配⽓相位、常见故障的诊断等内容。
⼀、配⽓机构的作⽤和组成
(⼀)配⽓机构的作⽤
配⽓机构是控制发动机进⽓和排⽓的装置。其作⽤是根据发动机的⼯作顺序和各缸⼯作循环的要求,定时开启和关闭进、排⽓门,使新鲜可燃混合⽓(汽油机)或空⽓(柴油机)准时进⼊⽓缸,废⽓得以及时排出⽓缸。
进⼊⽓缸内的新鲜可燃混合⽓或空⽓(也称进⽓量)对发动机性能的影响很⼤。进⽓量越多,发动机的有效功率和转矩越⼤。因此,配⽓机构⾸先要保证进⽓充分,进⽓量尽可能多。同时,废⽓要排除⼲净,因为⽓缸内残留的废⽓越多,进⽓量将会越少。其次,配⽓机构的运动件应该具有较⼩的质量和较⼤的刚度,以使配⽓机构具有良好的动⼒特性。
(⼆)配⽓机构的组成
发动机配⽓机构基本可分成两部分:⽓门组和⽓门传动组。
⽓门组⽤来封闭进、排⽓道,主要零件包括⽓门、⽓门座、⽓门弹簧和⽓门导管等。⽓门组的组成与配⽓机构的形式基本⽆关,但结构⼤致相同。
汽车发动机基础知识
汽车发动机
单元一发动机基础知识
一、汽车的总体构造
汽车的总体结构主要由发动机、底盘、电气设备和车身等部分组成。
发动机是汽车的动力装置,使供入其中的燃料燃烧而发出动力。
底盘是将发动机输出的动力传给驱动车轮,支承全车并保证汽车正常行驶的装置,包括传动系、行驶系、转向系、制动系四部分。
车身是是驾驶员工作和装载乘客、货物的场所。
电气设备是汽车点火、启动、电源、照明、仪表、信号、报警、空调装置等
二、发动机的概念
发动机是给汽车提供动力的部件,是汽车的核心总成。它先将燃料燃烧,使燃料的化学能转化成热能,最终转变为机械能并输出。
图1-1 发动机示意图
三、发动机的种类
1、按照所用燃料分类。
内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机;使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。
2、按照行程分类。
内燃机按照工作行程的不同可以分为二行程和四行程发动机。
3、按照冷却方式分类。
内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。
4、按照气缸数目分类。
内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。
5、按照气缸排列方式分类。
内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。
6、按照进气系统是否采用增压方式分类。
内燃机按照进气系统是否采用增压方式可以分为自然吸气(非增压)式发动机和强制进气(增压式)发动机
四、发动机基本结构
汽油机的两大机构和五大系统:曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。
柴油机的两大机构和四大系统:曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系。柴油机是压燃的,不需要点火系。
汽车维修初级课件:第三章 配气机构
2021/3/10
汽车发动机构造
3.1 配气机构的功用及组成
(二)凸轮轴中置式配气机构 调整螺钉
摇臂
凸轮轴置于机体上部的配气机构被
称为凸轮轴中置式配气机构。与凸轮轴
下置式配气机构的组成相比,减少了推
杆,从而减轻了配气机构的往复运动质
量,增大了机构的
刚度,更适用于较
高转速的发动机。
挺柱
2021/3/10
汽车发动机构造
3.2 配气定时及气门间隙
一、配气定时(配气相位)
以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时 间称作配气定时。
通常用环形图表示-配气相位图。
2021/3/10
汽车发动机构造
3.2 配气定时及气门间隙
理论上讲进、压、功、排各占180°,也就是说进、排气门都 是在上、下止点开闭,延续时间都是曲轴转角180°。
2021/3/10
汽车发动机构造
3.2 配气定时及气门间隙
(三)气门叠开
1.定义:由于进气门早开和排气门晚关,就出现了一段进排气门同 时开启的现象,称为气门叠开。同时开启的角度,即进气门早开角与 排气门晚关角的和(α+δ),称为气门叠开角。
2.废气倒排回进气管和新鲜气体随 废气排出的问题: 由于叠开时气门 的开度较小,且新鲜气体和废气流 的惯性要保持原来的流动方向,所 以只要叠开角适当,就不会产生废 气倒排回进气管和新鲜气体随废气 排出的问题。发动机的结构不同、 转速不同,配气相位也就不同。
气门传动组拆装及检修(新)
4、摇臂和摇臂轴
1)功用
摇臂将挺杆(或凸轮)传来的力, 改变方向作用于气门端面,推开或 关闭气门。
摇臂
2)结构
摇臂组示意图
摇臂轴紧固螺钉 螺栓 摇臂
摇臂轴
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
定位弹簧
短臂
长臂
摇 臂 的 结 构
二、气门传动组零件的检修
1、凸轮轴的检修要点
凸轮轴主要的损伤有:磨损(凸轮、轴颈及键槽)、弯 曲变形。检查凸轮轴不应有凸轮磨损、轴颈磨损或有擦伤、 轴弯曲、轴向间隙增大、键槽磨损或扭曲等故障。 1)检查凸轮轴凸轮高度
挺柱体顶部工作面加工 成中间凸起0.004~ 0.012mm的圆弧面。
2.凸轮的中心线与挺柱的 中心线错开1.5mm 3.同时凸轮在母线长度方 向倾斜0.002~0.02mm, 这样使凸轮与挺柱的接触 点偏离挺柱中心线,挺柱 工作过程中能绕其轴线作 微小转动使磨损均匀。
4)液压挺柱
能够自动调节挺柱的长度,补偿传动零件之间的Biblioteka Baidu隙,减小了各零件的冲击载 荷噪声以及磨损。
2、游标卡尺
游标卡尺可测量长度,外径,内径和深
度。量程:0~150,200,300mm。测量精 度:0.05mm、0.02mm。
1-内径测量爪 2-外径测量爪 3-止动螺钉 4-游标尺刻度 5-主要刻度 6-深度测量 7-深度尺
汽车构造配气系统
马自达6的可变配气定时机构
进气提前
进气迟后
三、气门间隙
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。
凸轮轴
气门
间隙
进气门 0.25~0.30mm
排气门 0.30~0.35mm
气 门杆
实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母,调整调节螺钉
(1)摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构
(2)摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构
比摇臂驱动式刚度更好,更有利于高速发动机,广泛应用于轿车发动机。
(3)直接驱动、凸轮轴上置式配气机构
凸轮通过吊杯形机械或液力挺柱驱动气门。 这种机构刚度最大,能量损失少,在高度强化的
轿车发动机上得到广泛的应用。
加工方法: 外表面加工精度较高 ,内表面精绞
(球面顶) 工较复杂。
凹顶式
凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形,可以减 少进气阻力,但其顶部受热面积大,故适用于进气门,
(喇叭顶) 而不宜用于排气门。
5、气门锥角
气门锥角概念:气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平 面的夹角。
锥角作用: A、获得较大的气门座压力,提高密封性和导热性。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过大而降低流速。
第三章 配气机构 第一节 气门式配气机构的布置与传动 第二节 气门式配气机构的主要零部件 工程机械内
第二节 气门式配气机构的主要零部件
一、气门组
气门组应保证气门能够实现气 缸的密封,因此要求: ➢ 气门头部与气门座贴合严密; ➢ 气门导管与气门杆的上下运动有 良好的导向; ➢ 气门弹簧的两端面与气门杆的中 心线相垂直,以保证气门头在气门 座上不偏斜; ➢ 气门弹簧的弹力足以克服气门及 其传动件的运动惯性力,使气门能 迅速关闭,并保证气门紧压在气门 座上。
13
第一节 气门式配气机构的布置与传动
三、曲轴和凸轮轴的传动
2. 链传动和齿形带传动
➢链 条 与 链 轮 的 传 动 适 用于凸轮轴上置的配气 机构,但其工作可靠性 和耐久性一般不如齿轮 传动。 ➢齿 形 带 传 动 的 优 点 是 噪声小、质量小、成本 低。缺点是需定期更换。
链传动
齿形带传动
14
12
第一节 气门式配气机构的布置与传动
三、曲轴和凸轮轴的传动
1. 齿轮传动
➢凸轮轴下置、中置的配气机构 一般采用圆柱形正时齿轮传动。 ➢通常从曲轴到凸轮轴只需一对 正时齿轮传动,若两轴中心线距 离较大,用一对齿轮传动会导致 齿轮直径过大,造成齿轮圆周线 速度过高,可增加一个中间惰轮。 ➢为了啮合平稳,减小噪声,正 时齿轮多用斜齿轮。
22
第二节 气门式配气机构的主要零部件
一、气门组
杆部主要为
1. 气门
气门的运动
本田发动机配气机构的分析
• 2、功用:按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发
火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使 新鲜充量得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出; 在压缩与膨胀行程中,保证燃烧室的密封。
常见的配气机构
换气过程
• 排气门开启直到进气门关闭的过程分为四 阶段: • 1、自由排气 • 2、强制排气 • 3、进气 • 4、燃烧室扫气
排气行程 排气
进气门关闭
残余废气
排气门打开
活 塞
压力0 .105~0.115 MPa 温度900~1200 K
曲轴转角
活塞运 动方向
气门位置 行程 名称 进 排 关 关 关 开 进气 压缩 作功 排气 开 关 关 关 曲轴旋 转动力 飞轮惯性力 飞轮惯性力 气体压力 飞轮惯性力
0°~180° 180°~360° 360°~540° 540°~720°
上→下 下→上 上→下 下→上
单缸发动机曲轴每转两周中只有半周是由于膨胀气体的作 用使曲轴旋转,其余一周半则依靠飞轮惯性维持转动。所以曲 轴转速是不均匀的,因而发动机运转不平稳。
凸轮形状
凸轮机构的类型
移动凸轮
盘形凸轮 圆柱凸轮
最新汽车发动机配气机构分析
最新汽车发动机配气机构分析
发动机气门式配气机构的布置及传动
一、配气机构的功用
按照发动机的每一气缸所进行的工作循环和发火次序要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气,使新鲜充量得以进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
(另:介绍充气效率概念)
二、分类
1、按气门的布置型式:气门顶置式、气门侧置式
2、按凸轮轴的布置位置:凸轮轴上置式、中置式、下置式
3、按曲轴与凸轮轴的传动方式:齿轮传动式、链条传动式及齿形带传动式
4、按每缸气门数目:二气门式、四气门式等
配气相位与气门间隙
配气相位是进、排气门的实际开闭时刻。通常用相对于上、下止点的曲轴转角的圆形图表来表示(配气相位图)
进排气凸轮之间的夹角:
υ=90°+(γ+β-α-δ)
气门间隙:气门间隙是指气门处于关闭位置,凸轮轴的凸起部分尚未与挺柱平面接触时,气门与摇臂或挺柱(侧置式气门)之间的间隙。
发动机气门组
气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件。
1、气门
气门头部
要求足够的强度、刚度、耐热耐磨能力。材料采用合金钢(进气门)、耐热合金钢(排气门)
头部形状:平顶、喇叭形项、球面项等
气门锥角
气门杆
呈圆柱形,表面经热处理和抛光。
发动机气门传动组
气门传动组主要包括:凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、正时齿轮等零件
气门传动组的作用:使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭。
凸轮形状
凸轮的轮廓应保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求,尽可能大的时面值。
柴油机配气机构
单元三 配 气 机 构
充气效率越高,表明进入气缸内的新鲜空气 的质量越多,就可以使较多燃料充分燃烧,燃烧 时放出的热量就越大,所以发动机发出的功率也 越大。对于一定工作容积的发动机而言,充气效 率与进气终了时气缸内的压力和温度有关。此时 压力越高,温度越低,则一定容积的气体质量就 越大,即充气效率越高。
单元三 配 气 机 构
进气门早开的目的是保证进气冲程开始时进气门已有 一定开度,在随后的进气冲程中提前获得较大的进气通道 截面,使新鲜气体能顺利地充入气缸。进气门晚关的目的 是当活塞到达下止点时,气缸内压力仍低于大气压力,在 压缩冲程开始阶段,活塞上移速度较慢的情况下,仍可以 利用进气气流较大的惯性和压力差继续进气,因此进气门 迟关是有利于充气的。发动机转速越高,气流惯性越大, 进气滞后角应取更大值,以充分利用进气惯性充气。
单元三 配 气 机 构
(二)配气机构的分类
1. 按每缸气门数量分
按每缸气门的数量,配气机构可分为二气门式和 多气门式。现代发动机普遍采用多气门结构,常见的 为四气门结构,每缸两个进气门、两个排气门。
气门数的增加使发动机的进、排气通道的横截面 积增加,阻力减小,提高了发动机的充气效率,有利 于改善发动机的动力性能。
配气机构
气门传动组
气门传动组
气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱、推杆和摇臂等零件。
摇臂 摇臂轴
凸轮轴
推杆 挺柱
凸轮轴正 时齿轮
1.1 凸轮轴
1.凸轮轴结构
凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成。单根凸轮轴一般 将进气凸轮和排气凸轮布置在同一根凸轮轴上。双上置凸轮 轴配气机构的两根凸轮轴,一根是进气凸轮轴,上面布置有 各缸的进气凸轮;另一根是排气凸轮轴,上面分布有各缸的 排气凸轮。
凸轮轴上各缸同名凸轮相对角位置的排列与凸轮轴的转 动方向、各缸的工作顺序和作功间隔角有关。
2)异名凸轮的相对角位置
同一汽缸进、排气(异名)凸轮间的相对角位置排列取 决于凸轮轴的转动方向和发动机的配气相位。
4缸汽油机同名凸轮排列
6缸柴油机同名凸轮排列
4.凸轮轴的轴向定位
为了防止凸轮轴轴向窜动,一般设有轴向定位装置。
1.3 推杆
功用:采用下置、中置式凸轮轴的 配气机构,利用推杆将挺柱传来的 力传给摇臂。
材料:硬铝、钢。 结构:实心推杆、硬铝棒、钢管。
1.4 摇臂与摇臂组件
功用:将推杆或凸轮传来的力改变方向后传给气门,使其开 启。摇臂组件主要包括摇臂、摇臂轴、支承座及气门间隙调 整螺钉等零件。
汽车构造
Байду номын сангаас
汽缸体
凸轮轴颈
窜动量
止推板
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四、气门响的诊断方法
1.故障现象 发动机怠速时发出连续不断的、有节奏的“嗒、嗒、 嗒”(在气门脚处)或“啪、啪、啪”响声。 在气门座处的敲击声,转速升高时响声也随之升高,温 度变化或单缸断火时响声不变。若有多只气门响,则声音比 较杂乱。
2.故障原因 (1)气门脚响 ①气门间隙太大; ②气门间隙调整螺钉松动,或气门间隙处摇臂和气门杆 端的接触面不平; ③配气凸轮外形加工不准或磨损过甚,造成缓冲段效能 下降,加重了挺杆对气门脚的冲击; ④气门脚处润滑不良。 (2)气门落座响 ①气门杆与其导管配合间隙太大; ②气门头部与气门座接触不良; ③气门间隙太大。
凸轮轴
凸轮轴的支承
分为:全支承式和非全之承式两种。 为安装方便,凸轮轴各轴颈的直径是从前向后依次减 小的。 有些凸轮轴的轴颈上加工有不同形状的油槽或油孔。 这些油槽或油孔用来贮存润滑油 或作为润滑油通道 。
凸轮的轮廓
凸轮轮廓与气门的运动规律
配气正时标记
(1)曲轴带轮和正时 带轮上都有标记(通 常以“0”作标记)。
(2)凸轮轴轴颈的检修 (3)正时齿轮轴颈键槽的检修 (4)汽油泵驱动偏心轮的直径 极限磨损量为1 mm。磨损逾限时, 应更换新凸轮轴。
(5)凸轮轴及轴承的检修 凸轮轴的耗损与检修 凸轮轴的主要耗损是凸轮、支承轴颈表面、正时齿轮轴 颈键槽的磨损和凸轮轴的弯曲变形。 凸轮磨损的检测 测量凸轮的最大高度H与基圆直径D的差来衡量凸轮的磨 损程度。凸轮磨损后,其升程减小0.40mm以上时,应更换新 凸轮轴。
3.故障诊断与排除方法
气门脚响和气门落座响很类似。 (1)听诊 打开加机油口盖,当发动机怠速运转时,听 到有节奏的响声,可稍提节气门,如此时响声变明显,逐渐 加油时响声又随转速的提高节奏加快,可初步断定为气门脚 响或气门落座响。 柴油机由于受着火敲击声的影响,气门响不易听珍。 听诊时可采用提高转速后迅速收油门的方法,在发动机降速 时,避开着火敲击声的干扰,仔细倾听。 (2)检查气门间隙 若间隙过大,应调整到标准值,然后 再起动发动机,如响声消失则说明是气门脚响;如响声无变 化,说明是气门落座响。气门座响如系座圈松动造成,其响 声不如气门脚响坚实,且带有破碎声。
整体式凸轮轴,分为轴、轴颈和进排气凸轮。 便于安装,直径前小后大 下置每隔1-2个气缸设置一轴颈 上置每隔1个气缸设置一轴颈
凸轮可分为两类:进气凸轮轴和排气凸轮轴。 各缸的进气凸轮轴(或排气凸轮轴)称为同名凸 轮。 以直列发动机为例,从凸轮轴前端看,同名凸轮 的相对位角位置按各缸做功顺序逆凸轮轴转动 方向排列,夹角为做功间隔角的一半。根据这 一规律可按凸轮轴转动方向和同名凸轮位置判 断发动机的做功顺序。
轮和推 杆配合;侧面有泄油孔; 外圆与导向孔配合。 挺杆导向孔:在缸体或缸盖
上直接加工;专设可拆式 挺杆导向体 滚轮式挺柱,其优点是可以 减小摩擦所造成的对挺柱的 侧向力。这种挺柱结构复杂 ,重量较大,一般多用于大 缸径柴油机上。
注意: 装用普通挺杆的配气机构 中有气门间隙。
普通挺柱的维修
普通挺柱的常见损伤是工作面损伤或磨损 工作面检查与修理: 检查方法:观察。 修理方法:轻微的伤痕或麻点,用油石修整。 裂纹、严重刮伤或偏磨,更换 。 与导向孔配合的检查与修理: 检查方法:测量配合间隙。 修理方法:更换
正时链条长度的检查
(2)正时带的检查安装
正时皮带传动装置 及其正时标记
正时皮带的安装
(1)曲轴带轮和正时 带轮上都有标记(
通常以“0”作标记
)。装配时都要将 标记和汽缸体上正 时齿轮带轮室上的 标记对齐,以保证
配气相位的正确性
。
(2)装上正时齿形带并检查确认齿形带不开裂 ,齿数、齿形不残缺。
装配时都要将标记
和汽缸体上正时齿轮
带轮室上的标记对齐
,以保证配气相位的 正确性。
装上正时齿形带并检查确认齿形带不开裂 ,齿数、齿形不残缺。
正时齿形带张紧度的检 查。用手指在正时齿 轮和中间齿轮之间捏 住正时齿形带,以刚 好能转90°为合适, 调整张紧轮固定螺母 并拧紧。将曲轴转2 ~3圈后,复查确认
摇臂总成的构造与维修 1、摇臂总成的构造
功用:改变传力方向,增力,调整气门间隙。 类型:有摇臂轴和无摇臂轴两种。 组成:
有摇臂轴的摇臂总成
螺栓固定式摇臂总成
带轴承的浮动摇臂
2.摇臂总成的维修
(1)检查摇臂球面部位,轻微的磨损沟痕用油石 或磨光机修磨,磨损严重时更换摇臂。 (2)带气门间隙调整螺钉的摇臂,检查调整螺钉 、锁紧螺母和摇臂上的螺孔,损坏时更换。 (3)带轴承的浮动摇臂,若轴承磨损严重或损坏 应更换摇臂。 (4)有摇臂轴的,检查摇臂与轴配合间隙,间隙 超过允许极限,应更换零件或总成。 (5)检查摇臂轴弯曲变形,超过允许极限,应校 正或更换摇臂轴。
用百分 表检查 轴向间 隙
挺柱的构造与维修
挺柱 传力并承受侧向力 分为普通挺柱和液力挺柱
种类:菌式、筒式、滚轮 式、液压挺柱等。 材料:镍铬合金铸铁或冷 激合金铸铁。 结构:挺柱底部工作表面 制成球面,且把凸轮面制 成带锥面。
(1)普通挺柱 气门顶置式配气机构的挺 柱一般制成筒式,以减轻重 量。内外底部为球面,分别与凸
(6)凸轮轴轴颈及轴承磨损的检查与修理
检查方法:检查配合间隙。 修理方法:有修理尺寸的,修磨凸轮轴, 更换轴承。 无修理尺寸的,更换轴承或凸轮轴及轴承 均换。 无轴承的,座孔磨损后,更换缸盖或缸体 。
(7)凸轮轴轴向间隙的检查与修理
检查方法:用塞尺或百分表检查。 要求:一般允许极限间隙为0.30~0.35mm。 修理方法:更换止推凸缘或隔圈
凸轮轴的维修
(1)技术要求: 1)凸轮高磨损比原设计标准值减小1.0mm左右。 2)驱动分电器的齿轮齿厚因磨损比齿厚标准值减薄 0.50mm左右。 3)驱动汽油泵的偏心轮磨损小于0.8mm 4)以凸轮轴两端轴颈为基准,中间凸轮轴颈的径向圆 跳动使用极限为0.10mm 5)凸轮轴轴颈与轴承的配合间隙一般为0.03~0.07mm, 使用极限为0.15mm 6)与轴承孔的配合尺寸,铸铁基体为0.13~0.05mm; 铝合金基体为0.07~0.03mm
凸轮轴的维修
凸轮轴的主要耗损:弯曲变形、凸轮轮廓磨损、支承轴颈表面
和正时齿轮轴颈键槽的磨损等。
将使气门的最大开度和发动机的充气系数降低,配气相位失 准,改变气门上下运动的速度特性,从而影响发动机的动力 性、经济性,增大噪声。
(1)凸轮轴弯曲的检测 凸轮轴的弯曲变形,多因气门挺柱卡滞,凸轮轴受到 过大的弯矩作用而发生的。通常用下图的方法检测凸 轮轴的弯曲变形。若中间轴颈的径向圆跳动大于 0.10mm,则应进行校正(钢质凸轮轴)。凸轮轴校直后 ,中间各轴颈的径向圆跳动应不大于0.04 mm。
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2.液力挺杆的构造与维修
功用:传力,实现无间隙传动。 组成:挺杆体、柱塞、弹簧和单向阀、推杆支座 等。
工作原理:润滑油经油道、油孔进入挺杆内;
低压腔A、高压腔B充满油;
热胀时,B腔油从柱塞与挺杆体间隙漏; 冷缩时,A腔油经单向阀向B腔充; B腔油量改变挺杆长度,实现无间隙。
液力挺杆(顶置式)
常见故障:密封不良产生异响。 密封性检查:用仪器检查压力、时间、长 度关系;或检查自由行程。
液力挺杆检验仪 检查液力挺杆自由行程
推杆的构造与维修 推杆 1、推杆的构造 应用:下、侧置凸轮轴配气机构。 功用:将挺杆的推力传给摇臂。 结构类型: 空心或实心杆件; 两端为球状尖形或凹形端头。 2、推杆的维修 端头磨损检查与修理:观察检查,油石修磨或更换 修理。 杆身弯曲检查与修理:在平台上滚动检查,冷压校 正修理。
三、进气管真空度的检测
通常用量程为0~120kPa的 汽车发动机检测专用真空表检 测发动机进气管的真空度。真 空表由表头和软管组成。软管 的一头连接在表头上,测量时 把另一头连接在进气管的接头 上。检测前应将发动机预热到 正常工作温度。
①发动机怠速运转时,真空表指针稳定地指在 57.42~70.93 kPa范围内表示密封性正常; 当迅速开启并关闭节气门时,指针能随之摆动在 67.6~84.44kPa之间,则进一步表明技术状况良好。 ②怠速时指针低于正常值,主要是活塞环、进气管或化油 器衬垫漏气造成,也可能与点火过迟或配气过迟有关。此种 情况若突然开大并关闭节气门,指针回落至零,且回跳不到 84.44 kPa。 ③怠速时指针在 50.66~67.55 kPa 之间摆动,表示气门粘 滞或点火系有问题。
(3)正时齿形带张 紧度的检查。用手指 在正时齿轮和中间齿 轮之间捏住正时齿形 带,以刚好能转90° 为合适,调整张紧轮 固定螺母并拧紧。将 曲轴转2~3圈后,复 查确认
正时皮带的检查
正时皮带轮磨损的检查
配气机构常见故障诊断与排除
一、气缸压缩压力不足的原因及影响
二、气缸压缩压力的检测
1.气缸压缩压力的检测方法 用气缸压力表可测量并记录压缩行程上止点时气缸的压 缩压力。 测量时,应使发动机运转至正常温度(水温80~90 ℃)后 熄火进行。汽油机需要拆除全部火花塞,将阻风门与节气门 全开,然后把气缸压力表的锥形橡胶头用手压紧在火花塞孔 上,用起动机转动曲轴3~5 s记录压力表指示的读数。柴油 机可将压力表接在喷油器安装孔上转速在500r/min时测定。 各缸测量次数不少于2次,取平均值。在用车二级维护前: 汽油机的气缸压力不低于原厂标准值的85%;柴油机则不低于 90%。对各缸压力差的要求是:汽油机不应超过各缸压力平均 值的10%,柴油机则不应超过8%。
1.
凸轮轴
作用: 驱动和控制各缸气门的开启和关闭,使其符合发动机的 工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件: 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 斜齿轮:驱动分电器、 材料: (机油泵) 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 偏心轮:驱动器汽油泵 结构:
正时齿轮 轴颈 凸轮
斜齿轮 偏心轮
2.凸轮轴构造
2.检测结果对比分析 测得的结果如低于原厂规定标准,可向该缸火花塞 ( 或 喷油器)孔内注入20~30mL机油,然后重测一次气缸压力。 如果: ①第二次测出的压力比第一次高,接近于标准压力,则 表明活塞气缸组密封不良。 ②第二次测出的压力与第一次差不多,则表明是气门或 气缸垫密封不良。 ③如相邻两缸两次检测的压力都很低,则表明是两缸相 邻处的气缸垫烧损窜气。
(1)正时链轮和链条的检查
1)正时链轮的检查 测量最小的链轮直径。将链 条分别包住凸轮轴正时链轮 和曲轴正时链轮,用游标卡 尺测量其直径,其直径不得 小于允许值。例如丰田2Y、 3Y发动机允许的最小值:凸 轮轴正时链轮为114 mm;曲 轴正时链轮为59 mm。
2)正时链条的长度检查,如图,对链条施加一定 的拉力拉紧后测量测量其长度,超过允许值时, 应予以更换
④怠速时指针在33.78~74.31 kPa之间缓慢摆动,且 随转速升高而加剧摆动,表示气门弹簧弹力不足,气门导 管磨损或气缸衬垫泄漏。 ⑤怠速时指针在40.53~60.80kPa之间缓慢摆动,表示 化油器调整不良。 ⑥怠速时指针逐渐下落至零,表示排气管系统阻塞。 ⑦怠速时指针快速摆动,升速时指针反而稳定,表示 进气门与气门导管磨损松旷。
凸轮轴的轴向定位
为了限制凸轮轴在工作中产生的轴
向移动或承受螺旋齿轮在传动时产 生的轴向力,凸轮轴需要轴向定位。 凸轮轴轴向移动量过大,对于由螺 旋齿轮传动的凸轮轴,会影响配气 定时。
凸轮轴的轴向定位
上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承
盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧 的凸肩进行轴向定位。 中、下置式凸轮轴的轴向定位通 常采用止推板。止推板用螺栓固 定在机体前端面上。第三种轴向 定位的方法是止推螺钉定位。
课题3 气门传动组零件的构造与维修
气门传动组由凸轮轴、正时齿轮、挺住、推杆、摇臂和摇臂轴 等零件组成。 气门驱动组的功用是驱动气门组,定时地开启和关闭进、排气 门。
1.凸轮轴的构造与维修
凸轮轴的工作条件及材料和功用 凸轮轴承受周期性的冲击载荷 凸轮与挺柱之间的接触应力很大 相对滑动速度也很高, 因此,凸轮工作表面的磨损比较严 重。