发动机配气机构..课件.ppt

1、发动机配气机构o摘要o1、配气机构构造与工作原理o2、发动机进排气原理o3、配气相位其及应用o4、配气机构拆装工艺配气机构功用与构造o1、配气机构功用o据发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时打开和关闭各气缸的进、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,使换气过程最佳，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。2、配气机构构造o四冲程内燃机采用气门式配气机构是由气门组、传动组和驱动组三部分组成，o（1）气门组包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁紧装置等零件；o（2）传动组包括：挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等零

2、件；o（3）驱动组包括：凸轮轴，凸轮轴轴承和止推装置等。配气机构构造示意图气门组o1、气门o（1）功用：控制进、排气门的开、闭 工作状态。o工作条件。 承受高温、高压、冲击、润滑困难。要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。o（2）材料：进气门采用合金钢（铬钢或镍铬等），排气门采用耐热合金钢（硅铬钢等）。气门组（3）构造：气门由头部、杆身和尾部组成。气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45度，也有30度，气门头边缘应保持一定厚度，一般为1-3 mm，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。气门头顶部形状o有平顶，球面顶和喇叭形顶等o1、 平顶：结

3、构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、进、排气门均可采用。 o2、球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。 o3、 喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大气门导管气门导管o1、功用：起导向作用，保证气门作直线往复运动时不会歪斜，以保证气门的气密性。起导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气缸盖传出去。气门座气门座o气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸，气门头部的热量亦经过气门座外传。气门座可以在缸盖或缸体上直接镗出，也可以采用镶嵌式结构。镶嵌式结构气门座都采用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等）单独制作。气门弹簧o1、功用

4、： 气门弹簧的作用在于保证气门回位，在气门关闭时，保证气门与气门座之间的密封，在气门开启时，保证气门不因运动时产生的惯性力而脱离凸轮。气门旋转机构o1、功用：为了使气门头部温度均匀，防止局部过热引起的变形和清除气门座积炭，有阻止沉积物形成的自洁作用。o2、结构：锁片、卡簧 锁片、卡簧的功用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆锁住，使弹簧力作用到气门杆上气门传动组o1、构造：主要包括凸轮轴及正时齿轮、挺柱、导管、推杆、摇臂和摇臂轴等。o2、功用：是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。挺柱o挺柱的功用是将凸轮的推力传给推杆（或气门杆），并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，近

5、年来，液压挺柱被广泛地采用。 推杆o推杆的作用是将从凸轮轴传来的推力传给摇臂，它是配气机构中最容易弯曲的零件。要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些。摇臂o摇臂实际上是一个双臂杠杆，将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端打开气门。配气相位配气相位o1）定义：配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示-配气相位图。 o2）理论上的配气相位分析 o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。o但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的要求。配气相位

6、气门气门工作状态表 气门工作状态行程名称气门工作状态行程开始行程终了进气门排气门进气门排气门进气行程压缩行程作功行程排气行程曲轴转角配气相位示意图配气相位示意图实际的配气相位分析o进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。 o进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。 o排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。o 排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。气门重叠 o由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门

7、重叠角。在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这是因为：a. 进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门排出；b. 进气门附近有降压作用，有利于进气。进、排气门的实际开闭时刻和延续时间o 实际进气时刻和延续时间：在排气行程接近终了时，活塞到达上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度，进气门便开始开启，进气行程直到活塞越过下止点后时，进气门才关闭。整个进气过程延续时间相当于曲轴转角进气角度分析180+ - 进气提前角 一般=1030 - 进气延迟角 一般=4080 所以进

8、气过程曲轴转角为230290 实际排气时刻和延续时间：同样，作功行程接近终了时，活塞在下止点前排气门便开始开启，提前开启的角度一般为4080，活塞越过下止点后角排气门关闭，一般为1030，整个排气过程相当曲轴转角排气角度分析o180+ - 排气提前角 一般=4080- 进气延迟角 一般=1030 所以排气过程曲轴转角为230290 气门重叠角+=2060 气门间隙气门间隙o1、定义：气门间隙是指气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。 o2、作用：给热膨胀留有余地、保证气门密封 o3、不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态时，排气门间隙大于进气

9、门间隙，进气门间隙约为0.250.3mm，排气门间隙约为0.30.35mm。气门间隙气门间隙气门间隙对发动机性能的影响气门间隙对发动机性能的影响o1、间隙过大：o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。o2、间隙过小：o发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。o3、 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。气门间隙的二次调整法（气门间隙的二次调整法（“双、排、不、双、排、不、进进”调

10、整法调整法）o（“双、排、不、进双、排、不、进”调整法）二次调整法的步骤调整法）二次调整法的步骤1、旋转曲轴使、旋转曲轴使1缸活塞处于压缩上止点位置。缸活塞处于压缩上止点位置。2、检查第一缸的两个气门摇臂是否能够绕轴颈摆动，、检查第一缸的两个气门摇臂是否能够绕轴颈摆动，如果两个气门摇臂都能够绕轴颈摆动，表明此时为如果两个气门摇臂都能够绕轴颈摆动，表明此时为1缸活塞上止点位置。缸活塞上止点位置。3、按照发动机工作顺序用、按照发动机工作顺序用“双、排、不、进双、排、不、进”顺序顺序进行气门间隙的调整。进行气门间隙的调整。4、转动曲轴一圈使、转动曲轴一圈使4缸活塞处于上止点位置，以：缸活塞处于上止点

11、位置，以：“不、进、双、排不、进、双、排”顺序进行气门间隙的调整。顺序进行气门间隙的调整。四缸发动机气门间隙的二次调整法四缸发动机气门间隙的二次调整法 作功顺序调整步骤13421243第一次调整气门双双排排不不进进曲 轴 旋 转360 后后调整气门不不进进双双排排六缸发动机气门间隙的二次调整法六缸发动机气门间隙的二次调整法作功顺序调整步骤153624142635第 一 次调 整 气门双双排排不不进进曲 轴 旋转 3 6 0 后后 调整 气 门不不进进双双排排八缸发动机气门间隙的二次调整法八缸发动机气门间隙的二次调整法1843657215426378第 一 次调 整 气门双双排排不不进曲 轴 旋

12、转360 后后 调整 气 门不不进双排五缸发动机气门间隙的二次调整法五缸发动机气门间隙的二次调整法12453第一次调整气门双排不进曲轴旋转360 后后调整气门不进双排三缸发动机气门间隙的二次调整法三缸发动机气门间隙的二次调整法123第一次调整气门双排进曲轴旋转360 后后调整气门不进排可变配气相位可变配气相位气门定时和升程可变的进气系统气门定时和升程可变的进气系统（VTEC)可变谐振增压系统可变谐振增压系统控制原理 VTEC高速时 可变进气谐振增压系统VG30DE可变谐振增压系统 小结o配气机构有三种传动方式齿轮驱动、链驱动和齿形皮带驱动。四冲程发动机曲轴与凸轮轴之比(即传动比)应为2：1即曲轴旋转两周，凸轮轴旋转一周。现代汽车发动机采用多气门布置和排列方式，进、排气门配气相位早开晚关，以改善进、排气状况。凸轮轴上主要配置有各缸进、排气凸轮，凸轮的轮廓保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求，凸轮轴有轴向定位装置。轿车发动机采用液力挺柱，可消除配气机构中的间隙，减小各零件的冲击载荷和噪声。