汽车发动机构造原理第3章-换气系统与换气过程课件.ppt
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- 汽车发动机 构造 原理 换气 系统 过程 课件
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1、教学目标与要求教学目标与要求 l 掌握换气系统总体组成、作用与工作原理掌握换气系统总体组成、作用与工作原理l 掌握配气机构的类型、组成、结构与工作原理掌握配气机构的类型、组成、结构与工作原理l 掌握配气定时及充气效率概念及作用掌握配气定时及充气效率概念及作用l 理解可变气门控制系统的结构与工作原理理解可变气门控制系统的结构与工作原理l 理解可变进气管控制系统的结构与工作原理理解可变进气管控制系统的结构与工作原理l 掌握发动机废气涡轮增压的结构与工作原理掌握发动机废气涡轮增压的结构与工作原理l作用:根据发动机各缸的工作循环和着作用:根据发动机各缸的工作循环和着火次序适时地开启和关闭各缸的进、排火
2、次序适时地开启和关闭各缸的进、排气门,使足量的纯净空气或空气与燃油气门,使足量的纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸,并及时地将的混合气及时地进入气缸,并及时地将废气排出。废气排出。l换气系统组成:换气系统组成:1-1-空气滤清器空气滤清器 2-2-进气管系进气管系 3 3、4-4-配气机构配气机构 5-5-排气管系排气管系 6-6-消声器消声器3.1.1 空气滤清器空气滤清器1.1.作用作用: :去除新鲜空气中尘埃和油雾的装置去除新鲜空气中尘埃和油雾的装置 2.2.基本结构与工作原理基本结构与工作原理 干式纸滤芯空气滤清器干式纸滤芯空气滤清器a a)滤清器总成滤清器总成 b b)纸滤芯
3、纸滤芯1-1-滤芯滤芯 2- 2-滤清器外壳滤清器外壳 3- 3-滤清器盖滤清器盖 4- 4-金属网金属网 5- 5-打褶滤纸打褶滤纸 6- 6-滤芯上盖滤芯上盖 7- 7-滤芯下盖滤芯下盖(2)(2)带恒温进气装置的空气滤清器带恒温进气装置的空气滤清器3. 3. 空气滤清器的分类空气滤清器的分类 (1 1)按工作原理分)按工作原理分: : 惯性式和过滤式惯性式和过滤式(2 2)按滤芯材料分)按滤芯材料分: : 纸滤芯、铁丝网纸滤芯、铁丝网滤芯等滤芯等 l 组成组成: :1.1.进气总管进气总管 空气滤清器至进气支管之间的管道。空气滤清器至进气支管之间的管道。 2.2.进气支管进气支管 进气总
4、管后向各气缸分配空气的支管。进气总管后向各气缸分配空气的支管。1-1-空气滤清器空气滤清器 2-2-空气流量计空气流量计 3-3-进气总管进气总管 4-4-进气支管进气支管 l进气支管的加热方式进气支管的加热方式(1 1)利用陶瓷加热器)利用陶瓷加热器 1-1-陶瓷热敏电阻加热器陶瓷热敏电阻加热器 2-2-密封圈密封圈3-3-密封垫密封垫4-4-进气支管进气支管 (2)利用高温排气加热进气)利用高温排气加热进气 (3)利用循环冷却液加热)利用循环冷却液加热 1-1-节气体安装面节气体安装面 2- 2-循环冷却液管循环冷却液管 3- 3-进气进气支管安装面支管安装面 4- 4-与机体安装面与机体
5、安装面l组成组成: :排气支管和排气总管。排气支管和排气总管。l作用作用: :汇集发动机各缸的废气安全地排入大气中。汇集发动机各缸的废气安全地排入大气中。1-1-排气支管排气支管 2-2-排气总管排气总管 3-3-催化转化器催化转化器 4-4-排气温度传感器排气温度传感器 5-5-副消声器副消声器 6-6-后排气管后排气管 7-7-主消声器主消声器 8-8-排气尾管排气尾管 l分类:根据发动机排气管数分为单排气分类:根据发动机排气管数分为单排气系统和双排气系统。系统和双排气系统。 V V形发动机排气管布置形发动机排气管布置a a)单排气系统单排气系统 b b)双排气系统双排气系统1-1-发动机
6、发动机 2- 2-排气支管排气支管 3- 3-叉形管叉形管 4- 4-催化转化器催化转化器 5- 5-排排气总管气总管6-6-消声器消声器 7- 7-排气尾管排气尾管 8- 8-连通管连通管l作用:减小排气噪声和消除废气中的火焰作用:减小排气噪声和消除废气中的火焰或火星,使废气安全地排入大气。或火星,使废气安全地排入大气。l基本原理:通过多次地变动排气气流方向基本原理:通过多次地变动排气气流方向或重复地使气流通过收缩又扩大的断面,或重复地使气流通过收缩又扩大的断面,或将气流分割为许多小的支流并沿着不平或将气流分割为许多小的支流并沿着不平滑的平面流动等方法,以消耗废气中的能滑的平面流动等方法,以
7、消耗废气中的能量,衰减排气气流的压力波,降低噪声。量,衰减排气气流的压力波,降低噪声。 l典型的排气消声器构造典型的排气消声器构造 1-1-排气入口排气入口 2- 2-外壳外壳 3- 3-多孔管多孔管 4- 4-隔板隔板 5- 5-排气出口排气出口 l根据发动机工作循环和根据发动机工作循环和点火次序,适时地开启点火次序,适时地开启和关闭各缸的进、排气和关闭各缸的进、排气门,使纯净空气或空气门,使纯净空气或空气与燃油的混合气及时地与燃油的混合气及时地进入气缸,废气及时地进入气缸,废气及时地排出。排出。 1 1配气机构总体组成配气机构总体组成 1- 1-曲轴正时皮带轮曲轴正时皮带轮 2- 2-中间
8、中间轴正时皮带轮轴正时皮带轮 3- 3-齿形皮带齿形皮带 4-4-张紧轮张紧轮 5- 5-凸轮轴传动皮凸轮轴传动皮带轮带轮 6- 6-进气凸轮轴进气凸轮轴 7- 7-凸凸轮轮8-8-液压挺柱液压挺柱 9- 9-进气门组进气门组件件10-10-排气凸轮轴排气凸轮轴 11- 11-排气排气门组件门组件 2 2配气机构工作原理配气机构工作原理1.1.按气门的布置位按气门的布置位置分置分 (1 1)侧置气门式)侧置气门式(已淘汰)(已淘汰)(2 2)顶置气门式。)顶置气门式。2. 2. 按凸轮轴布置位置分按凸轮轴布置位置分1)1)上置凸轮轴配气机构上置凸轮轴配气机构1-1-凸轮轴凸轮轴 2- 2-挺柱
9、挺柱 3-3-推杆推杆 4- 4-摇臂轴摇臂轴 5-5-锁紧螺母锁紧螺母 6- 6-调整调整螺钉螺钉 7- 7-摇臂摇臂 8- 8-气气门锁夹门锁夹 9- 9-气门弹簧气门弹簧座座 10- 10-气门弹簧气门弹簧 11-11-气门导管气门导管 12- 12-气气门门 13- 13-气门座气门座 (2 2)中置凸轮轴配气机构)中置凸轮轴配气机构 1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-挺柱挺柱 3-3-支架支架 4-4-调整螺钉调整螺钉 5-5-摇臂摇臂 6-6-摇臂轴摇臂轴 7-7-锁夹锁夹8-8-气门弹簧座气门弹簧座 9-9-气门弹簧气门弹簧 10-10-气门导管气门导管 11-11-气门气门 (3
10、3)上置凸轮轴配气机构)上置凸轮轴配气机构 l根据顶置气门凸轮轴的个数分为根据顶置气门凸轮轴的个数分为: :单顶单顶置凸轮轴(置凸轮轴(SOHCSOHC)和双顶置凸轮轴)和双顶置凸轮轴(DOHCDOHC)1-1-进气门进气门 2- 2-排气门排气门 3- 3-凸轮轴凸轮轴 4- 4-摇臂摇臂 3. 按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分 1-1-曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮 2-2-凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮 3-3-凸轮轴凸轮轴 4- 4-挺柱挺柱 5-5-推杆推杆 6- 6-摇臂座摇臂座7-7-摇臂轴摇臂轴 8- 8-摇臂摇臂 9-9-气门气门 (1(1)齿轮传动)齿轮
11、传动 l凸轮轴下置、中置的凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用配气机构大多采用(2 2)链传动)链传动l多用在凸轮轴顶多用在凸轮轴顶置的配气机构中置的配气机构中l优点优点: :布置容易布置容易l缺点缺点: :结构质量结构质量及噪声较大及噪声较大 1-1-曲轴链轮曲轴链轮 2- 2-油泵驱动链轮油泵驱动链轮 3-3-液力张紧装置液力张紧装置 4- 4-凸轮轴链凸轮轴链轮轮 5- 5-导链板导链板 6- 6-链条链条 (3 3)齿带传动)齿带传动 l现代高速发动机广泛采用,可以减小现代高速发动机广泛采用,可以减小噪声,减少结构质量和降低成本。噪声,减少结构质量和降低成本。 1-1-曲轴正时皮带轮曲轴
12、正时皮带轮 2- 2-中中间轴正时皮带轮间轴正时皮带轮 3- 3-齿形齿形皮带皮带 4- 4-张紧轮张紧轮 5- 5-凸轮轴凸轮轴传动皮带轮传动皮带轮 6- 6-进气凸轮进气凸轮轴轴 7- 7-凸轮凸轮 8- 8-液压挺柱液压挺柱 9-9-进气门组件进气门组件 10- 10-排气凸排气凸轮轴轮轴 11- 11-排气门组件排气门组件4.按每缸气门的数目分按每缸气门的数目分 2气门、气门、3气门、气门、4气门、气门、5气门气门a)同名气门排成两列同名气门排成两列 b)同名气门排成一列同名气门排成一列1-T形驱动杆形驱动杆 2-气门杆端气门杆端l配气机构主要组成配气机构主要组成1.1.气门组件气门组
13、件2.2.凸轮轴组件凸轮轴组件3.3.凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构4.4.气门驱动机构气门驱动机构1 1气门组件:由气门、气门座、气门导管、气门组件:由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁夹等零件组成气门弹簧、气门锁夹等零件组成 1-1-气门锁夹气门锁夹 2- 2-气门弹簧座气门弹簧座 3- 3-气门弹簧气门弹簧 4- 4-气门油封气门油封 5- 5-气气门弹簧垫圈门弹簧垫圈 6- 6-气门导管气门导管 7- 7-气门气门 8- 8-气门座气门座 9- 9-气缸盖气缸盖(1 1)气门)气门 由头部、杆身和带密封锥面的气门由头部、杆身和带密封锥面的气门盘组成。盘组成。 l气门盘顶面的形状:凸
14、顶、平顶和凹顶气门盘顶面的形状:凸顶、平顶和凹顶 l气门弹簧座的固定方式气门弹簧座的固定方式 : :锁夹式和锁销式锁夹式和锁销式a a)锁夹固定锁夹固定 b b)锁销固定锁销固定1-1-气门杆气门杆 2- 2-气门弹簧气门弹簧 3- 3-弹簧座弹簧座 4- 4-锁夹锁夹 5- 5-锁销锁销 (2 2)气门座)气门座 (3 3)气门导管和油封)气门导管和油封 (4 4)气门弹簧)气门弹簧a)a)等螺距弹簧等螺距弹簧 b)b)不等螺距弹簧不等螺距弹簧 c)c)双弹簧双弹簧2.2.凸轮轴组件:由凸轮轴、凸轮轴衬套和凸轮轴组件:由凸轮轴、凸轮轴衬套和止推凸缘等组成。止推凸缘等组成。 1-1-螺栓螺栓
15、2- 2-垫圈垫圈 3- 3-正时齿轮正时齿轮 4- 4-止推凸缘止推凸缘 5- 5-止推座止推座 6- 6-凸凸轮轴衬套轮轴衬套 7- 7-凸轮轴凸轮轴 8- 8-驱动汽油泵的偏心轮驱动汽油泵的偏心轮 9- 9-驱动分电器驱动分电器的螺旋齿轮的螺旋齿轮 10- 10-凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈 11- 11-凸轮凸轮l从各缸进、排凸轮的排列,可以判断出发从各缸进、排凸轮的排列,可以判断出发动机的工作顺序。如图四缸为动机的工作顺序。如图四缸为1 13 34 42 2 2l凸轮轴的轴凸轮轴的轴向定位:调向定位:调整止推片整止推片2 2的的厚度,可控厚度,可控制其轴向间制其轴向间隙大小。隙大小。 1-1
16、-正时齿轮正时齿轮 2- 2-止推片止推片 3- 3-凸轮轴颈凸轮轴颈 3.凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构正时齿轮安装记号l 传动机构安装时应特传动机构安装时应特别注意曲轴正时齿轮别注意曲轴正时齿轮(或链轮、带轮)与(或链轮、带轮)与凸轮轴正时齿轮(或凸轮轴正时齿轮(或链轮、带轮)的相互链轮、带轮)的相互位置关系位置关系 l 图中齿轮上的点图中齿轮上的点A A应应与点与点B B相互对齐。相互对齐。 4.4.气门驱动机构气门驱动机构l是将凸轮轴的旋转运动变为气门往复运动是将凸轮轴的旋转运动变为气门往复运动的机构。主要由气门挺柱、推杆、摇臂、的机构。主要由气门挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、气门间隙调整螺
17、钉和液压挺柱等摇臂轴、气门间隙调整螺钉和液压挺柱等组成组成 。1-1-凸轮轴凸轮轴 2- 2-挺柱挺柱 3- 3-推杆推杆 4- 4-摇摇臂轴臂轴 5- 5-锁紧螺母锁紧螺母 6- 6-调整螺钉调整螺钉 7- 7-摇臂摇臂 8- 8-气门锁夹气门锁夹 9- 9-气门弹簧座气门弹簧座 10-10-气门弹簧气门弹簧 11- 11-气门导管气门导管 12- 12-气门气门 13- 13-气门座气门座 (1)挺柱)挺柱菌形挺柱菌形挺柱 平面挺柱平面挺柱 桶形挺柱桶形挺柱1-1-挺柱挺柱 2- 2-凸轮凸轮 (2 2)推杆)推杆1-1-上凹球头上凹球头 2-2-空心杆空心杆 3-3-下凸球头下凸球头(3
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