3配气机构PPT课件

渐被淘汰。
目前国产的汽车发 动机都采用气门顶 置式配气机构。
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三、凸轮轴的布置型式
凸轮轴下置
凸轮轴上置
凸轮轴中置
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四、凸轮轴的传动方式
传动方式
图示
齿轮传动
链条传动
应用
凸轮轴下置、 中置式配气机构
凸轮轴上置式 配气机构
齿形带传动
凸轮轴上置式 配气机构
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A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。
进气门开启持续时间内的曲轴转角，即进气持续角为
α+180°+β，约为230°～290°。
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3、排气提前角
在做功冲程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开 启。从排气门开始开启到活塞到达下止点时所对应的曲轴 转角称为排气提前角，用γ表示。一般γ值在40～80°之间。 做功冲程接近结束时，气缸内的压力约为0.3～0.5MPa， 做功作用已经不大，此时提前打开排气门，高温废气迅速 排出，减小活塞上行排气时的阻力，减少排气时的功率损 失。高温废气提早迅速排出，还可防止发动机过热。
头部
蚀。
性能：
强度和刚度大、 耐热、耐腐蚀、耐 磨
进气门：铬钢 或铬镍钢； 排 气门：硅铬钢
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气门头部的结构形式
平顶式
结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小， 进、排气门都可采用。
凸顶式 （球面顶）
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气 的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性 力大加工较复杂。
边缘应保持一定 的厚度，1～ 3mm。
装配前应将密 封锥面研磨。
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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
气门座圈
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0.30～ 0.35mm
气 门杆
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实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母，调整调节螺钉
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配气相位
一、概念
气门从开启到关闭所 经历的曲轴转角，称为
配气相位。
10°~30°
40°~80 °
40°~80 °
10°~30 °
下止点
上止点
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二、气门重叠 气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时，出现的
进排气门同时开启的现象。 气门重叠角：气门同时开启的角度（+ ）。
配气机构
概述 配气相位 配气机构的主要零部件 可变进气系统
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概述
一、配气机构功用
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。
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二、配气机构的布置型式
压缩比受到限制， 进排气门阻力较大， 发动机的动力性和 高速性均较差，逐
4、排气迟闭角
排气门是在活塞到达上止点后，又开始下行一段距离后才 关闭的。从活塞位于上止点到排气门完全关闭时所对应的 曲轴转角称为排气迟闭角，用Ф表示。一般Ф数值在10～ 30°之间。活塞到达上止点时，气缸内的压力仍高于大气 压，由于气流有一定的惯性，排气门适当延迟关闭可使废 气排得更干净。排气门开启持续时间内的曲轴转角，即排 气持续角为γ+180+Ф，约为230°～290°。
ηv=M1/Ms M1 ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； Ms——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质
量。
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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。
凸轮轴
气门 进气门 排气门
间隙
0.25～ 0.30mm
气门实物图
进气门（大）
排气门（小）
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气门杆部
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
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配气机构的主要零部件
一、气门组
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气门组实物图
锁片
弹簧座
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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。
杆部
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
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5、气门叠开与气门叠开角
由于进气门早开和排气门晚关，在活塞位于排气 上止点附近，出现一段进、排气门同时开启的现象， 称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门提前角 α与排气门迟后角Ф之和称为气门重叠角。气门叠 开时气门的开度很小，且新鲜气流和废气流有各自 的惯性，在短时间内不会改变流向，适当的叠开角， 不会出现废气倒流进气道和新鲜气体随废气排出的 现象。相反，进入气缸内部的新鲜气体可增加气缸 内的气体压力，有利于废气的排出。
凹顶式 （喇叭顶）
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，而不宜用于排气门。
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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、获得较大的气门座合压力，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。
气门重叠角 排气过程
进气过程
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1、进气提前角
在排气冲程接近完成时，活塞到达上止点之前，进气门 便开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴 转角称为进气提前角，用α表示。一般α值在10～30°之 间。进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下移动时， 进气门已有一定开度，所以可较快地获得较大的进气通 道截面，减少进气阻力。
2、进气迟闭角
在进气冲程到达下止点时，进气门并未关闭，而是在活
塞上行一段距离后才关闭。从活塞位于下止点至进气门
完全关闭时对应的曲轴转角称为进气迟闭角，用β表示。
一般β值在40～80°之间。活塞在到达下止点时，气缸内
的压力仍低于大气压力，且气流还有相当大的惯性，适
当延迟关闭进气门，可利用压力差和气流惯性继续进气。
正时齿轮及正时标记
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B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中置式 或顶置式凸轮轴发动机。
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
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五、气门数目及排列方式
每 缸 四 气 门 的 布 置
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►充气效率
在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混 合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的 新鲜空气或可燃混合气的质量之比。