发动机配气机构ppt课件

防共振措施：
① 提高弹簧钢度（f固有>>f激发）
A 采用变螺距弹簧。 工作时，螺距小的一端逐渐迭加， 有效圈数不断变化，f固不断变化。
B 采用双簧结构：
两簧刚度不同， f固有也不同。若一簧发 生共振，另一簧可减振。一簧断列，另 一簧还可工作。两弹簧旋向要相反。
（五）气门旋转装置：
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※—— ——※
1、进气定时：
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进气 提前角α
进气 迟闭角β
定义
进气门在上止点前开 始开启，从开始开启 到上止点所对 应的曲
轴转角
从下止点到进气门关 闭所对应的曲轴转角
目的 ↓进气阻力→↑ηV
利用压差，气流惯 性，提高充量
数值 α=10º—
30º
β=40º— 80º
2、排气定时：
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锁片式：在气门杆端制有凹糟，用两半锥形锁片将弹簧座的内锥面卡住。 锁销式：在杆端制圆柱形径向通孔，把锁销扦入孔中。
气门杆
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
气门杆尾部： 环形槽、锁 销孔
易断裂处
（二）气门导管：
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功 用： 保证气门直线运动，使气门与座正确配合。 工作条件： 热力负荷大。 材 料： 灰铸铁或球墨铸铁（耐磨、耐高温、强度高）
防落装置： 在气门导管与缸盖间用卡环定位。气门杆与导管 间应留0.05—0.12mm 间隙。
（三）气门座：
功 用： 与气门共同执行密封并导热。 工作条件： 热力负荷和机械负荷大。 材 料： 合金钢（耐磨、耐高温、强度高）
型式： 镶嵌式：磨损后易更换。但导热性差，加工精度要求高，公差配合严格。 直接镗出：导热性好，工作可靠。但磨损后不易更换。
作用： 使气门相对于座缓慢旋转，以减少积炭，减轻磨损。
① 低摩擦型自由旋转机构
② 强制旋转机构
二、气门传动组：
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（一）凸轮轴：
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功 用：
上面制有凸轮，根据工作过程需要，使气门开、闭。
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材 料：
优质中低碳钢或合金铸铁或球墨铸铁（高强度、耐磨）
特 点：
凸轮轴的各轴颈直径做成从前向后 依次减小，以便安装。
①同名气门排成两列。
②同名气门排成一列。
（只用一个凸轮通过T型驱动杆同时驱动）
（用两根凸轮轴）
缺：同名气门 在气道中的位 置不同，二者 的工作条件及 效果不一致。
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观看动画 ※—— ——※
三、气门间隙：
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意义：
① 间隙过小，则气门受热膨胀，导致气门关闭不严，漏 气，使发动机功率下降，甚至气门烧坏。
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1、下置：凸轮轴正时齿轮直接与曲轴正时齿轮啮合。 2、中置：推杆短，要加入中间传动装置。 3、上置：凸轮轴通过摇臂或直接来驱动气门，要用惰轮、皮带、链条，及张
紧装置。结构复杂，用于高速强化的轿车发动机。
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2、新型发动机采用4气门等多气门：（进气门的面积↑→↑ηV）
(7)继续逆时针方向转动曲轴180。使第4号 气缸活塞处于压缩上死点位置。调节第4 号气缸进、排气门的间隙。
(8)再逆时针转动曲轴180°。使第2号气 缸活塞处于压缩上死点位置，“UP”记 号应在进气门侧。调节第2号气缸进、排 气门的间隙。
凸轮轴旋向
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿 形带轮
中置：顺时针 下置：逆时针 上置：顺时针
曲轴正时齿 形带轮
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凸轮轮廓： 决定气门ห้องสมุดไป่ตู้闭快慢及开度大小和持续时间。
齿轮轴定位及正时记号： 正时齿轮装配时要按正时记号装配，保证原 设计的发火顺序。在前端装止推垫板定位。
传动比： i曲凸 曲 凸R R曲 凸Z Z曲 凸1 2
第二节 配气相位
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定义： 进、排气门的开闭时刻和开启持续时间用曲轴转角表示。
进排气门早开晚关的意义：
延长进、排气时间，改善换 气过程，提高发动机性能。
现代汽车发动机转速较高，活塞每
一行程所经历的时间十分短促，上
海桑塔纳轿车，发动机在最大功率 时的转速为5600r/min，一个行程历 时间为0.0054s，在这样短的时间内 使进气充足，排气干净比较困难。
不同结构、转速的发动机，配气相位也各有不同。 合理的配气相位要通过反复试验确定。
气门间隙两次调整法步骤：
调气门间隙应在气门关闭时调 调整：调整螺钉，锁紧螺母。 观看动画 测量：气门与摇臂间
例题（链接）
① 打开气门室罩；转动发动机曲轴至第1缸的压缩上止点使编号为1、2、3、6、 7、10的待调气门处于关闭状态，依次对它们进行气门间隙调整，步骤为： 松开锁紧螺母及调整螺钉，将厚薄规插入气门杆尾端与摇臂之间检查间隙； 拧紧调整螺钉，使符合要求值的厚薄规被轻轻压住，再把锁紧螺母锁住再 用厚薄规复查一次间隙有无变化，不合适时应松开锁紧螺母进行重新调整。
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排气 提前角γ
排气 迟闭角δ
定义
排气门在下止点前开始开 启，从开始开启到下止点 所对应的曲轴转角
从上止点到排气门关闭所 对应的曲轴转角
目的 利用压差进行自
由排气
利用气流惯性及 压差继续排气
数值 γ=40º— 80º
δ=10º— 30º
3、气门重叠： （α+δ）
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—— 排气门和进气门同时开启的现象称为气门重叠。
(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。
(6)逆时针方向旋转曲轴180度(凸轮轴皮带轮 转动90度)，“UP” 记号应在排气门侧。调节 第3号气缸进、排气门的间隙。
一、组成：
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顶 置 式 配 气 机 构 工 作 原 理
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（一）气门的布置型式：
特点
优点
顶置式
进、排气门 倒挂在气缸
盖上
经济性、动力性 好
侧置式 进、排气门 结构简单（无摇
在缸体一侧
臂）
xx
缺点 结构较复杂
燃烧室结构不紧凑， 经济、动力性差
应用 广泛
已逃 汰
（二）凸轮轴的布置型式：
1、在结构上采取措施，减少进、排气阻力。
2、选择适当的进、排、气门开启和持续的时 间、 使进、排气尽可能充分。
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第一节 气门式配气机构的布置及传动
二、型式：
顶置 按气门的布置型式
侧置
按凸轮轴的传动方式
齿轮传动式 链条传动式 带传动式
按凸轮轴的布置型式
上置 中置 下置
按每缸气门数分
二气门式 四气门式 多气门式
凸轮轴
第三章 配气机构
摇臂轴
凸轮轴正 时齿轮
摇臂 推杆 挺柱
一、配气机构的功用：
按发动机工作过程的需要，适时开启、关闭进排气门， 使新鲜充量进入，废气排出。充气量越大，发动机可能 发出的功率越大。
二、充气效率 —— 新鲜充量充满气缸的程度
由于进、排气阻力故： ηv = （0.8 — 0.9）
↑ηv的措施
取值：一般取γ=45º，个别进气门γ=30º
气门直径： 为减少进气阻力，提高气缸的充气效率，进气门直径大，排气 门直径小。有些发动机为使制造工艺简单，常采用直径相等。
气门杆部：
为气门运动导向，承受侧压力及传热。气门杆部 尾端的形状取决气门弹簧座的固定方式。
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气门实物图
进气门
排气门
弹簧座的固定方式：
同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ
如何根据凸轮轴的旋向及各进、排气凸轮的工作次序，判定发动机的发火次序。
1、判定各缸进、排气凸轮； 2、判定凸轮轴的旋向； 3、根据同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ判定同名
凸轮的工作顺序，即发动机的发火次序。
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（二）挺柱：
功 用： 将凸轮的推力传给推杆。 材 料： 合金铸铁（高强度、耐磨）
② 间隙过大，则使气门最大开度减小，开启延续时间缩 短，影响配气相位，且加剧传动件间的撞击，加速零 件磨损，↑噪声
因此，在发动机冷态装配时，在气门与 其传动机构中应留适当的间隙。
冷态气门间隙要求：
进气门的间隙0.25~0.30mm 排气门的间隙0.30~0.35mm
方法： 两次调整法★
逐缸调整法
气门头部形状：
①平顶：工艺简单、受热面小、工作可靠，用作进、排气门。 ②凹顶：头部与杆部过渡圆滑可减少进气阻力但制造困难，受热面大。用作进门 ③球面顶：可减少排气阻力和积炭，但制造困难，受热面积大，用作排气门。
气门锥角：
意义：便于气门落座时自行对正中心，接触良好。 锥角不能过小，否则头部边缘较薄，易变形。
② 接着转动发动机曲轴至第6缸的压缩上止点使余下的编号为4、5、8、9、 11、12的待调气门处于关闭状态，依次将它们的气门间隙调整至要求值。
拧松紧定螺母，调正调节螺钉 测量气门间隙
第三节 配气机构的零件和组件
一、气门组：
（一）气门：
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功 用： 在任何情况下都能保证燃烧室的气密性。 工作条件： 热力负荷、机械负荷大，冷却、润滑困难。 材 料： 合金钢（耐磨、耐热、强度高）
机械式
类 型：
机械式：要留气门间隙。 液压挺柱式：不留气门间隙。
菌式
推杆
筒式