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配气机构解析PPT教学课件
9
四、配气机构组成
配气机构
气门组
气门传动组
汽车构造与使用
10
四、配气机构组成
汽车构造与使用
11
四、配气机构组成
汽车构造与使用
12
四、配气机构组成
➢气门组
1—锁片 2、6—弹簧座 3、4—弹簧 5—气门导管与气门油封 7Hale Waihona Puke 气门汽车构造与使用13
四、配气机构组成
➢气门组
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果 凸顶式（球面 好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。 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
凹顶式（喇叭 阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排
顶）
气门。
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
气门锥角
进气门：铬钢 或铬镍钢； 排 气门：硅铬钢
汽车构造与使用
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杆部 头部
四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门实物图
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门各部分名称
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门头部的结构形式
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四、配气机构组成
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。
工作条件：
承受气门间歇性开启的冲击载荷。
材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁
结构：
斜齿轮： 驱动分电器、 （机油泵）
偏心轮： 驱动汽油泵
正时齿轮
轴颈
凸轮
汽车构造与使用
《配气机构设计》课件
3. 进行安全系数校核，确 保设计满足强度要求。
结构设计优化
优化方法
结构优化目标：降低重量、 减小体积、提高刚度和稳定
性。
01
02
03
1. 运用现代设计理论，如有 限元分析、拓扑优化等。
2. 考虑制造工艺和装配要求 ，确保设计的可实现性。
04
05
3. 进行多方案比较，选择最 优设计方案。
03
配气机构关键部件设计
流体动力学分析
总结词
研究配气机构内部气体流动的规律和特性。
详细描述
流体动力学分析通过数值模拟和实验手段，研究配气机构内部气体流动的规律和特性，包括气体在气 门通道、气门座圈等处的流动特性、流动损失等，为优化配气机构设计提供依据。
05
配气机构优化设计
基于仿真的优化设计
仿真模型建立
建立配气机构的数学模型，通过仿真软件进行模拟， 预测其性能和行为。
气门设计
01
气门类型
根据发动机类型和性能要求，选 择合适的气门类型，如平顶、球 顶等。
气门尺寸
02
03
气门材料
根据发动机排量和性能要求，确 定气门的尺寸，包括直径和高度 。
选择耐高温、耐磨损、抗腐蚀的 气门材料，如合金钢、不锈钢等 。凸轮设计 Nhomakorabea01
02
03
凸轮形状
根据配气机构的工作要求 ，设计合适的凸轮形状， 如圆形、椭圆形等。
配气机构性能分析
动力学分析
总结词
研究配气机构在各种工况下的运动规律和动态响应。
详细描述
通过动力学分析，可以了解配气机构在发动机运转过程中的运动规律，包括气门 开启和关闭时刻、气门升程等参数，以及这些参数对发动机性能的影响。
结构设计优化
优化方法
结构优化目标：降低重量、 减小体积、提高刚度和稳定
性。
01
02
03
1. 运用现代设计理论，如有 限元分析、拓扑优化等。
2. 考虑制造工艺和装配要求 ，确保设计的可实现性。
04
05
3. 进行多方案比较，选择最 优设计方案。
03
配气机构关键部件设计
流体动力学分析
总结词
研究配气机构内部气体流动的规律和特性。
详细描述
流体动力学分析通过数值模拟和实验手段，研究配气机构内部气体流动的规律和特性，包括气体在气 门通道、气门座圈等处的流动特性、流动损失等，为优化配气机构设计提供依据。
05
配气机构优化设计
基于仿真的优化设计
仿真模型建立
建立配气机构的数学模型，通过仿真软件进行模拟， 预测其性能和行为。
气门设计
01
气门类型
根据发动机类型和性能要求，选 择合适的气门类型，如平顶、球 顶等。
气门尺寸
02
03
气门材料
根据发动机排量和性能要求，确 定气门的尺寸，包括直径和高度 。
选择耐高温、耐磨损、抗腐蚀的 气门材料，如合金钢、不锈钢等 。凸轮设计 Nhomakorabea01
02
03
凸轮形状
根据配气机构的工作要求 ，设计合适的凸轮形状， 如圆形、椭圆形等。
配气机构性能分析
动力学分析
总结词
研究配气机构在各种工况下的运动规律和动态响应。
详细描述
通过动力学分析，可以了解配气机构在发动机运转过程中的运动规律，包括气门 开启和关闭时刻、气门升程等参数，以及这些参数对发动机性能的影响。
配气机构介绍.ppt课件
第一节 气门式配气机构的布置及传动
1、组成：由气门组和气门传动组组成
2、分类： （一）按气门的布置形式分： 1）顶置气门式 2）侧置气门式...
（二）按凸轮轴的布置位置分：1）下置凸轮轴式 2）顶置凸轮轴式...
（三）按凸轮轴的传动方式分： 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式...
（四）按每缸气门数目分： 1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
多气门缺点：结构复杂，成本高。
四气门
五气门机构
五气门机构 （单顶置凸轮轴、单摇臂驱动气门）
五、气门间隙
为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 原因：发动机工作时气门及气门传动件受热膨胀，如果冷态时无 气门间隙或气门间隙过小，则在热态时势必引起气门关闭不严， 造成在压缩和作功行程中漏气，导致发动机功率下降，排气门烧 坏，严重时甚至不能起动。气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损加剧，机械噪声加大，而且 气门开启时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时间缩短，也会导 致发动机功率下降。
1、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） （1）二气门（传统）
A：带单摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启…优点是气 门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大， 不利于布置直的进气道。
（b）带双摇臂，气门间隙调 整螺钉在短摇臂端、推杆一侧， 顺时针方向转动调整螺钉，摇 臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。
1、组成：由气门组和气门传动组组成
2、分类： （一）按气门的布置形式分： 1）顶置气门式 2）侧置气门式...
（二）按凸轮轴的布置位置分：1）下置凸轮轴式 2）顶置凸轮轴式...
（三）按凸轮轴的传动方式分： 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式...
（四）按每缸气门数目分： 1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
多气门缺点：结构复杂，成本高。
四气门
五气门机构
五气门机构 （单顶置凸轮轴、单摇臂驱动气门）
五、气门间隙
为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 原因：发动机工作时气门及气门传动件受热膨胀，如果冷态时无 气门间隙或气门间隙过小，则在热态时势必引起气门关闭不严， 造成在压缩和作功行程中漏气，导致发动机功率下降，排气门烧 坏，严重时甚至不能起动。气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损加剧，机械噪声加大，而且 气门开启时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时间缩短，也会导 致发动机功率下降。
1、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） （1）二气门（传统）
A：带单摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启…优点是气 门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大， 不利于布置直的进气道。
（b）带双摇臂，气门间隙调 整螺钉在短摇臂端、推杆一侧， 顺时针方向转动调整螺钉，摇 臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。
《汽车配气机构》PPT课件
05.12.2020
气门导管
气缸盖 过盈配合
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。
.
28
气门弹簧
功用：克服在气门关闭过程中 气门及传动件的惯性力，保证 气门及时落座并紧紧贴合。
形状：圆柱形螺旋弹簧。
材料：高碳锰钢、硌钒钢。
防止共振：①提高气门弹簧的 刚度；②采用不等螺距的圆柱 弹簧；③采用双气门弹簧。
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
05.12.2020
.
推杆 挺柱
31
凸轮轴
组成：各缸的进、排气门凸轮及驱 动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的 齿轮。
功用：使气门按一定的工作次序和 配气相位及时开闭，并保证气门有 足够的升程。
材料：优质钢模锻、合金铸铁、球 墨铸铁。
同一正时气齿缸轮的进排气凸轮的相对转
角位置是与既定的配气相位轴相颈适应
挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
为何排气
门间隙大
进气门间隙：0.25～0.30mm 排气门间隙：0.30～0.35mm
于进气门 间隙？
05.12.2020
.
14
汽车构造
气门间隙过大与过小的危害
间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间， 降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动 机因进气不足，排气不净而功率下降；此外，还使配气机 构零件的撞击增加，磨损加快。
➢气门弹簧的两端面与气门杆的
中心线相垂直；
气门弹簧
➢气门弹簧的弹力足以克服气门
气门导管 气门
及其传动件的运动惯性。
气门座
05.12.2020
.
20
气门组实物图
第六章配气机构ppt课件
第六章 配气机构
6.1配气机构 功用： • 配气机构是控制内燃机进、排气过程的机构，即呼吸系统。 • 按气缸的发火顺序和气缸中的工作过程，适时开启和关闭进气阀及 排气阀，进入新鲜空气，排出废气。 工作条件： • 转速高，若n=1000，四冲程，500次，以很高而变化的速度工作， 惯性力和热负荷大，且润滑不良，零件磨损大。 要求： • 定时准确； • 有足够大的气体流通面积； • 振动，噪音小； • 工作可靠，寿命长； • 结构简单，维修方便。
260º 40º
40º
260º
几种内燃机的气阀冷态间 隙
内燃机型 冷阀冷态间隙mm
号
进气阀
排气阀
上柴135系 0.30 列
解放CA-10B 0.25
0.35 0.25
轻12-180 0.98(+0.1； 0.98(+0.1；
-0.08)
-0.08)
已知某四缸直列发动机的配气相位如下：进气门提前开 启角α=12°，进气门滞后关闭角β=59°；排气门提前开启 角γ=61°，排气门滞后关闭角δ=16°。试求：该发动机的 进、排气门持续开启角和气门重叠角；并分析当气门凸轮 磨损后，对配气相位的影响。
边缘应保持 一定的厚度， 1~3mm。
装配前应将 密封锥面研 磨。
气门锥角的大小
进气门：一般为30°，原因是在相同气门升程情况下，锥角小 时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导 热性均差。 排气门：一般为45°。因其热负荷较大
气门杆
圆柱形，不断 做往复运动。
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
弹簧座
气门弹簧
锥形套筒
支承板
6.1配气机构 功用： • 配气机构是控制内燃机进、排气过程的机构，即呼吸系统。 • 按气缸的发火顺序和气缸中的工作过程，适时开启和关闭进气阀及 排气阀，进入新鲜空气，排出废气。 工作条件： • 转速高，若n=1000，四冲程，500次，以很高而变化的速度工作， 惯性力和热负荷大，且润滑不良，零件磨损大。 要求： • 定时准确； • 有足够大的气体流通面积； • 振动，噪音小； • 工作可靠，寿命长； • 结构简单，维修方便。
260º 40º
40º
260º
几种内燃机的气阀冷态间 隙
内燃机型 冷阀冷态间隙mm
号
进气阀
排气阀
上柴135系 0.30 列
解放CA-10B 0.25
0.35 0.25
轻12-180 0.98(+0.1； 0.98(+0.1；
-0.08)
-0.08)
已知某四缸直列发动机的配气相位如下：进气门提前开 启角α=12°，进气门滞后关闭角β=59°；排气门提前开启 角γ=61°，排气门滞后关闭角δ=16°。试求：该发动机的 进、排气门持续开启角和气门重叠角；并分析当气门凸轮 磨损后，对配气相位的影响。
边缘应保持 一定的厚度， 1~3mm。
装配前应将 密封锥面研 磨。
气门锥角的大小
进气门：一般为30°，原因是在相同气门升程情况下，锥角小 时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导 热性均差。 排气门：一般为45°。因其热负荷较大
气门杆
圆柱形，不断 做往复运动。
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
弹簧座
气门弹簧
锥形套筒
支承板
《配气机构》课件
《配气机构》PPT课件
了解配气机构的结构和工作原理，以及其在发动机中的作用。探索各种配气 机构的分类、优势和应用范围，以及未来发展趋势。
什么是配气机构？
配气机构是一种用于控制气缸内混合气进入和排出的机械装置。它协调活塞运动和气门开闭，确保发动机的正 常运转。
配气机构的功能是什么？
• 准确控制气门的开启和关闭时间，以优化燃烧效率。 • 确保气门和活塞之间的配合，以防止机械碰撞。 • 调整气门的开启程度，以适应不同工况。
长曲轴配气机构的结构及工作 原理
• 使用较长的曲轴，将活塞和气门通过滑块相连。 • 曲轴上的滑块沿着凸轮轨迹运动，控制气门的开闭。 • 提供稳定的气门控制和较高的发动机效率。
斜盘配气机构的结构及工作原理
• 采用斜盘和滚子，将曲轴的旋转运动转化为气门的线性运动。 • 通过斜盘的倾斜角度来控制气门的开闭。 • 结构紧凑，可实现精确的气门控制。
配气机构的分类及其特点有哪些？
单凸轮轴配气机构
结构简单，控制精度较低，适用于低功率发动 机。
无凸轮轴配气机构
无需凸轮轴，采用电磁和液压控制。
双凸轮轴配气机构
控制精度较高，适用于高功率发动机。
长曲轴配气机构
采用长曲轴和滑块，具有高效稳定的运行。
单凸轮轴配气机构的结构及工 作原理
• 采用单个凸轮轴驱动气门的开闭。 • 凸轮轴上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 通过连杆将凸轮轴的旋转运动转化为气门的线性运动。
齿轮式配气机构的结构及工作 原理
• 采用齿轮传动的方式控制气门的开闭。 • 齿轮上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 精度高，适用于高功率发动机。
齿链式配气机构的结构及工作原理
• 采用齿链传动的方式控制气门的开闭。 • 齿链上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 结构简单可靠，适用于中功率发动机。
了解配气机构的结构和工作原理，以及其在发动机中的作用。探索各种配气 机构的分类、优势和应用范围，以及未来发展趋势。
什么是配气机构？
配气机构是一种用于控制气缸内混合气进入和排出的机械装置。它协调活塞运动和气门开闭，确保发动机的正 常运转。
配气机构的功能是什么？
• 准确控制气门的开启和关闭时间，以优化燃烧效率。 • 确保气门和活塞之间的配合，以防止机械碰撞。 • 调整气门的开启程度，以适应不同工况。
长曲轴配气机构的结构及工作 原理
• 使用较长的曲轴，将活塞和气门通过滑块相连。 • 曲轴上的滑块沿着凸轮轨迹运动，控制气门的开闭。 • 提供稳定的气门控制和较高的发动机效率。
斜盘配气机构的结构及工作原理
• 采用斜盘和滚子，将曲轴的旋转运动转化为气门的线性运动。 • 通过斜盘的倾斜角度来控制气门的开闭。 • 结构紧凑，可实现精确的气门控制。
配气机构的分类及其特点有哪些？
单凸轮轴配气机构
结构简单，控制精度较低，适用于低功率发动 机。
无凸轮轴配气机构
无需凸轮轴，采用电磁和液压控制。
双凸轮轴配气机构
控制精度较高，适用于高功率发动机。
长曲轴配气机构
采用长曲轴和滑块，具有高效稳定的运行。
单凸轮轴配气机构的结构及工 作原理
• 采用单个凸轮轴驱动气门的开闭。 • 凸轮轴上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 通过连杆将凸轮轴的旋转运动转化为气门的线性运动。
齿轮式配气机构的结构及工作 原理
• 采用齿轮传动的方式控制气门的开闭。 • 齿轮上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 精度高，适用于高功率发动机。
齿链式配气机构的结构及工作原理
• 采用齿链传动的方式控制气门的开闭。 • 齿链上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 结构简单可靠，适用于中功率发动机。
配气机构.ppt.ppt
广州工程技术职业学院
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。
广州工程技术职业学院
2、凸轮轴中置式 调整螺钉 摇臂
传动方式：凸轮轴经
过挺柱直接驱动摇臂，
应用
凸轮轴下置、 中置式配气 机构
凸轮轴上置 链条传动 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮 式配气机构
齿形带传动
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时 齿轮
凸轮轴上置 式配气机构
广州工程技术职业学院
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。
二、气门驱动组
1、组成 2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当
的气门间隙。
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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。 材料：
优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：
同名凸轮的相对角位置
同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配 气相位相对应的。
如何通过同名 凸轮的相对角位置 判定发动机的工作 顺序？
点火顺序： 1—2—4—3 四缸发动机凸轮投影广州工程技术职业学院
作用：
为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生 的轴向力。
气缸体
凸轮轴颈
窜动量
止推板
• 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，
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。
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2、凸轮轴中置式 调整螺钉 摇臂
传动方式：凸轮轴经
过挺柱直接驱动摇臂，
应用
凸轮轴下置、 中置式配气 机构
凸轮轴上置 链条传动 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮 式配气机构
齿形带传动
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时 齿轮
凸轮轴上置 式配气机构
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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。
二、气门驱动组
1、组成 2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当
的气门间隙。
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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。 材料：
优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：
同名凸轮的相对角位置
同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配 气相位相对应的。
如何通过同名 凸轮的相对角位置 判定发动机的工作 顺序？
点火顺序： 1—2—4—3 四缸发动机凸轮投影广州工程技术职业学院
作用：
为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生 的轴向力。
气缸体
凸轮轴颈
窜动量
止推板
• 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，
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