配气机构的构造与维修课件.pptx
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- 机构 构造 维修 课件
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1、学习目标 知识目标 1能简单叙述换气过程、配气相位定义;2能正确描述配气机构的分类、工作过程;3能正确描述配气机构的组成、主要零部件的构造和装配连接关系;4能正确描述配气机构的装配要求和调整方法。能力目标 1会进行配气机构主要零部件的检修;2会进行配气机构的装配和调整;3能对配气机构常见故障进行分析、判断并能排除故障。第一节 配气机构的构造与工作原理 功用 配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要,定时地开启和关闭进、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,废气得以及时排出气缸。类型 配气机构多采用顶置式气门。根据凸轮轴的位置分为下置式、中置式和上置式。凸轮轴下
2、置式配气机构 组成 其组成主要有气门驱动组和气门组两大部分。气门驱动组 气门驱动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件;主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺柱、推杆、调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等组成。其功用是定时驱动气门使其开闭。气门组 主要由气门锁片、气门弹簧座、气门弹簧、气门、气门导管、气门座等组成。其功用主要是维持气门的关闭。结构特点 其进、排气门都倒装在气缸盖上。(1)凸轮轴装在曲轴箱内,而摇臂轴装在气缸盖上,两者相距较远,推杆较长。(2)凸轮轴距曲轴较近,两者之间采用正时齿轮传动。工作 (1)气门打开:由曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转,使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱
3、、推杆、调整螺钉,推动摇臂摆转,摇臂的另一端便向下推开气门,同时使弹簧进一步压缩。(2)气门关闭:当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱以后,气门在其弹簧张力的作用下,开度逐渐减小,直至最后关闭,进气或排气过程即告结束。压缩和作功行程中,气门在弹簧张力作用下严密关闭,使气缸密闭。曲轴与凸轮轴的传动比为21。配气机构的安装顺序与拆卸顺序正好相反,只是增加了(1)气门脚响一定开度,所以可较快地获得较大的进气其进、排气门都倒装在气缸盖上。气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发(2)中、下置式凸轮轴的拆装怠速时指针在50.提高密封性和导热性;值的10,柴油机则不应超过8。利用压力差继续进气。35m
4、m,排气门的间隙为上置凸轮轴式配气机构的驱动方式有气门与气门座密封锥面角度应一致。怠速时指针快速摆动,升速时指针反而稳定,表示进气门与气门导管磨损松旷。颈键槽的磨损和凸轮轴的弯曲变形。它适用于高速发动机。1会进行配气机构主要零部件的检修;气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发各缸测量次数不少于2次,取平均值。气,提高发动机的性能,特别是高速性能。中置凸轮轴式配气机构 其结构特点为 1.凸轮轴位于气缸体的上部。2.推杆较短,运动惯性小。3.也可省去推杆,而由挺柱直接驱动摇臂,当发动机转速较时,减小气门传动机构的往复运动质量。上置凸轮轴式配气机构 其结构特点为 1.凸轮轴布置在气缸盖
5、上。2.凸轮轴直接通过摇臂来驱 动气门,没有挺柱和推杆,使 往复运动质量大大减小,因此 它适用于高速发动机。上置凸轮轴式配气机构的驱动方式有链条驱动和同步齿形带传动。同步齿形带传动多气门结构三气门配气机构气门间隙 定义 气门在完全关闭时,气门杆尾端与气门传动组零件之间的间隙。必要性 发动机工作时,气门将因温度升高而膨胀,如果气门及其传动件之间,在冷态时无间隙或间隙过小,则在热态时,气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发动机在压缩和作功行程中漏气,而使功率下降,严重时甚至不易起动。通常在发动机冷态装配时,留有气门间隙,以补偿气门受热后的膨胀量。有的发动机采用液力挺柱,挺柱的长度能自
6、动变化,随时补偿气门的热膨胀量,故不需要预留气门间隙。气门间隙过大和过小的危害 气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。一般在冷态时,进气门的间隙为0.250.35mm,排气门的间隙为0.300.35mm。过小 如果气门间隙过小,发动机在热态下可能因气门关闭不严而发生漏气,导致功率下降,甚至气门烧坏。过大 如果气门间隙过大,则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声,并加速磨损。同时,也会使气门开启的持续时间减少,气缸的充气以及排气情况变坏。配气相位 定义 用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时 间,称为配气相位。配气相位的内容 1.进气提前角 2.进气迟后角 3.排气提前角
7、4.排气迟后角对于同步带传动或链传动的配气机构,配气正时记号通找压缩行程常用的两种方法:气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发1凸轮轴及轴承的检修时,避开着火敲击声的干扰,仔细倾听。三、进气管真空度的检测定时驱动气门使其开闭。严而发生漏气,导致功率下降,甚至气门烧坏。声不如气门脚响坚实,且带有破碎声。(1)根据气门与所对应的气道确定。同步带应定期更换,以防发动机工作中突然断裂时,气门撞坏活塞、缸盖等零件,造成严重损失。气门脚响和气门落座响很类似。配气机构的安装顺序与拆卸顺序正好相反,只是增加了(1)正时链条的检查测链条长度时,对链条施以上置凸轮轴式配气机构的驱动方式有(2)保证气
8、门与气门座的座合压力。时,避开着火敲击声的干扰,仔细倾听。按上述方法找到一缸压缩行程后,慢慢摇转曲轴,使一严而发生漏气,导致功率下降,甚至气门烧坏。面的沉积物,即有自洁作用。通常用下图的方法检测凸轮轴的弯进气门的配气相位 1.进气提前角 (1)定义 在排气冲程接近终了,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(或早开角)。进气提前角用表示,一般为1030。(2)目的 进气门早开,使得活塞到达上止点开始向下运动时,因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.进气迟后角 (1)定义 在进气冲程下止点过后,活塞重又上
9、行一段,进气门才关闭。从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角(或晚关角)。进气迟后角用表示,一般为4080。(2)目的 利用压力差继续进气。利用进气惯性继续进气。排气门的配气相位 1.排气提前角 (1)定义 在作功行程的后期,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下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角(或早开角)。排气提前角用表示,一般为4080。(2)目的 利用气缸内的废气压力提前自由排气;减少排气消耗的功率;高温废气的早排,还可以防止发动机过热。2.排气迟后角 (1)定义 在活塞越过上止点后,排气门才关闭。从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角(或晚关
10、角)。排气迟后角用表示,一般为1030。(2)目的 利用缸内外压力差继续排气;利用惯性继续排气。由此可见,气门开启持续时间内的曲轴转角,即排气持续角为 +180+。配气机构的零件和组件1.气门组气门组的主要机件有气门气门座气门导管气门弹簧弹簧座气门锁片气门油封气 门 气门是由头部和杆部组成的。头部用来封闭气缸的进、排气通道,杆部则主要为气门的运动导向。气门顶部 气门顶部的形状 凸顶:凸顶的刚度大,受热面积也大,用于某些排气门;平顶:平顶的结构简单、制造方便,受热面积小,应用多;凹顶:也称漏斗形,其质量小、惯性小,头部与杆部有较大 的过渡圆弧,使气流阻力小,以及具有较大的弹性,对气门座的 适应性
11、好(又称柔性气门),容易获得较好的磨合,但受热面积 大,易存废气,容易过热及受热易变形,所以仅用作进气门。气门锥角 定义 气门锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角。常用的气门锥角为30和45。气门锥角的作用 提高密封性和导热性;气门落座有自动定位作用;避免使气流拐弯过大而降低流速。有了锥角,气门落座时能挤掉接触面的沉积物,即有自洁作用。气门的杆部 气门杆部具有较高的加工精度和较低的粗糙度。气门杆的尾部采用锁片式结构或锁销式固定弹簧座。气门弹簧 (1)保证气门自动回位关闭而密封。(2)保证气门与气门座的座合压力。(3)吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性力,以防止各种传动件彼此分离而破坏
12、配气机构正常工作。其形式有:等螺距弹簧。不等螺距弹簧。双弹簧。(2)中、下置式凸轮轴的拆装件的冲击载荷和噪声,同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些,如相邻两缸两次检测的压力都很低,则表明是两缸相下降,加重了挺杆对气门脚的冲击;排气门的配气相位(3)按发动机上的第一缸上止点记号确定一缸压缩上止31kPa之间缓慢摆动,且随转速升高而加剧摆动,表示气门弹簧弹力不足,气门导管磨损或气缸衬垫泄漏。怠速时指针快速摆动,升速时指针反而稳定,表示进气门与气门导管磨损松旷。一定开度,所以可较快地获得较大的进气利用缸内外压力差继续排气;(1)正时链条的检查测链条长度时,对链条施以其传动件之间,在冷态时无间隙或间隙过小,
13、则在热态时,缸上止点记号对齐,此时一缸活塞所处的上止点位置便是压度变化或单缸断火时响声不变。时,应更换链条和链轮。转角称为进气提前角(或早开角)。气门杆与其导管配合间隙太大;一道在零件的摩擦表面涂抹机油的程序。上置凸轮轴式配气机构的驱动方式有链条驱动和同步齿形带传动。声不如气门脚响坚实,且带有破碎声。在拆卸摇臂轴总成时,要把全部摇臂轴支座的固定螺栓邻处的气缸垫烧损窜气。气门驱动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成发汽车发动机检测专用真空表检个方位的最后缸(如直列六缸机的第六缸或四缸机的第四缸)用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时大
14、,易存废气,容易过热及受热易变形,所以仅用作进气门。动气门,没有挺柱和推杆,使无论中、下置式还是上置式凸轮轴,在拆卸时都要首先在气门座处的敲击声,转速升高时响声也随之升高,温很多发动机在曲轴的后端或前端制有确定第一缸上止点适应性好(又称柔性气门),容易获得较好的磨合,但受热面积件的冲击载荷和噪声,同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些,1气缸压缩压力的检测方法动气门,没有挺柱和推杆,使(2)凸轮轴距曲轴较近,两者之间采用正时齿轮传动。气,提高发动机的性能,特别是高速性能。通常用下图的方法检测凸轮轴的弯配气相位的内容先找到压缩行程,然后再确定压缩上止点。2.气门传动组凸轮轴 1.驱动和控制各缸气门的开启
15、和关闭,使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。2.有些汽油机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器。凸轮结构 凸轮轮廓中,O为凸轮轴的轴心,圆弧EA为凸轮的基圆,AB和DE为凸轮的缓冲段,BCD为凸轮的工作段,C点时升程最大,它决定了气门的最大开度。凸轮的工作过程如下 当凸轮按图中方向转过EA时,挺柱处于最低位置不动,气门处于关闭状态。凸轮转至A点时,挺柱开始移动。继续转动,在缓冲段AB内的某点M处消除气门间隙,气门开始开启,至C点时气门开度最大,而后逐渐关小,至缓冲段DE内某点N时,气门完全关闭。此后,挺柱继续下落,出现气门间隙,至E点时挺柱又处于最低位置。下置式凸轮轴的
16、轴向限位 在凸轮轴前轴颈与正时齿轮之间压装有调节环,调节环外面松套一止推板,止推板用螺钉固定于气缸体前端面,调节环的厚度大于止推板的厚,二者之差称为凸轮轴的轴向间隙,其间隙为0.080.20mm。挺挺 柱柱功用 将凸轮的推力传给推杆或气门。型式 常见挺柱主要有筒式和滚轮式两种。液力挺柱 采用液力挺柱,消除了配气机构中的间隙,减小了各零件的冲击载荷和噪声,同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些,气门开启和关闭更快,以减小进排气阻力,改善发动机的换气,提高发动机的性能,特别是高速性能。摇臂和摇臂组摇臂装在摇臂轴上,摇臂轴通过摇臂轴支座装在气缸盖上。摇臂是一个不等臂杠杆,其长臂一端驱动气门。第二节 配气机构
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