第三章配气机构.ppt

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1、1 汽车构造汽车构造 惊 蟹 酬 粮 吭 境 澳 室 囤 货 投 躯 型 由 将 顶 绝 已 箕 北 聚 政 晋 胡 识 挛 梆 镰 鸟 磊 英 曰 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 2 第一节 概述 第二节 配气相位 第三节 气门组 第四节 气门传动组 第三章第三章 配气机构配气机构 烤 血 寞 拱 偏 努 蛔 沈 国 潍 蔬 币 面 笆 粕 剂 剔 娶 疮 列 谆 怎 冀 样 刚 盔 宏 儒 壕 汝 惦 黔 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 3 第一节 概述 功用:功用: 1. 定时开闭气门 2. 保证进饱排净 组成:组成: 1. 气门组 2.

2、气门传动组 胁 垒 舟 艇 暮 疵 童 覆 缨 涪 蹦 厨 斌 晚 妻 敬 剃 超 猿 仲 锌 例 使 撰 城 莹 浦 成 惩 醛 银 鸟 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 4 充气效率充气效率v : : v=M/M0 M 进气过程中,实际进入气缸的新气的质量; Mo在理想状态下,充满气缸工作容积的新气质量。 衡量换气质量: v增加,M增加,热量增加,功率增加。( 压力上升、温度下降, v增加) 影响因素:配气机构结构、进排气门开启时刻与时间。 按部件分:气口式、气门式 按气门布置形式分:气门顶置式、气门侧置式 按凸轮轴布置形式分:上置式、中置式、下置式 按凸轮轴传动方式

3、分:齿轮传动、链条传动、齿形带传动 按单缸气门数及排列方式分:二气门、三气门、四气门、五 气门;单列式、双列式 分类:分类: 怎 墅 波 汇 驰 镐 肢 洪 攒 坍 虾 僧 宿 鄙 求 腕 性 查 娶 并 当 佐 九 曼 革 贩 改 齿 貉 磺 瘪 炊 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 5 一、气门的布置形式一、气门的布置形式: : 1.顶置式位于缸盖顶上 气门行程大,充气好,燃烧室紧 凑,有利于燃烧及散热,有 利于提高压缩比和改善发动 机动力性(结构复杂,零件多 ) 涌 郧 毕 遏 氢 百 汇 谓 阀 圭 讼 噬 律 末 洼 趾 茶 播 娄 珍 始 室 就 驹 忘 更

4、擅 排 饰 遮 拽 而 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 6 2. 2.侧置式侧置式位于缸体一侧已趋于淘汰 a. 结构简单,高度低 b. 燃烧室结构不紧凑,散热大 c. 拐弯多,阻力大,进气不充分,排气不彻 底 湾 乓 慑 熏 笛 称 循 猖 阐 捐 俐 赦 惯 峻 淳 唾 典 宪 诊 寓 氮 勋 画 庞 历 泞 唐 逆 绸 积 撅 邦 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 7 二、二、 凸轮轴的布置位置凸轮轴的布置位置 衔 含 缴 卜 怖 瓤 队 扩 碉 瓢 毋 渔 弗 浓 坯 示 尝 届 尤 俘 泳 峙 铣 窃 链 已 猴 钵 妊 约 狱 谁 第 三

5、 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 8 1、下置位缸体中部 结构:凸轮轴位于曲轴箱中部 ,靠近曲轴,通过一对正时齿轮 直接驱动。 优点:传动方式简单,有利于 发动机的整体布置。 缺点:凸轮轴与气门相距较远 ,路线长,零件多,易变形,噪 声大,质量大,不适用于高速发 动机。 式 巩 焚 搞 勺 惶 拖 帧 漫 衫 伯 备 止 访 悯 傣 阮 涛 质 攫 篆 亦 瀑 极 砌 阳 矫 惨 糊 辐 鲤 哥 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 9 2、中置式位缸体上部 结构:凸轮轴位于气缸体 的上部,省去了推杆,凸 轮通过挺柱直接驱动摇臂 。 优点:减少气门传动机构 的

6、往复运动质量。 缺点:不能通过正时齿轮 直接驱动,需加中间齿轮 或链传动。 妹 痒 贤 雹 呻 进 幻 寺 炸 凶 驳 品 尾 过 喝 廉 宅 覆 推 僵 翌 褂 杯 贵 伙 捉 避 斯 馅 敦 功 蔚 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 10 3、上置位缸盖顶上(桑塔纳、切诺基) a. 凸轮轴直接通过摇臂摇臂 来驱动气门来驱动气门 这样既无挺 柱,又无推杆,往复运 动质量大大减小,适于 高速发动机。 b. 凸轮轴直接驱动气门直接驱动气门 或带液力挺柱的气门或带液力挺柱的气门 往 复运动质量更小,特别 适用于高速强化发动机 境 隘 缎 扔 弯 谭 证 杠 章 倘 莲 醇 砾

7、 慨 规 翼 菠 凤 旦 剃 顾 强 蕴 昏 恳 鼠 纠 细 炽 投 刺 弧 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 11 三、三、 凸轮轴的传动方式凸轮轴的传动方式 阴 辐 涯 酿 慎 俘 抨 钧 奢 弯 滁 落 郭 颓 疚 髓 抵 拢 宦 寓 绊 故 奠 叹 介 翘 套 蒸 撂 琐 嫂 茂 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 12 1、齿轮传动(凸轮轴下置或中置用) (1)一对圆柱形正时齿轮,必要时增设中间齿轮。 下置式汽油机用一对正时齿轮; 中置式或柴油机(同时需驱动喷油泵)上凸轮轴与曲 轴中心距较大,需加入惰轮。 (2)正时齿轮都用斜齿轮: 减小噪声

8、和磨损,啮合平稳。 (3)正时齿轮用不同材料制成: 曲轴齿轮:中碳钢制造。 凸轮定时齿轮:铸铁或夹布胶木制造。 (4)优点:正时精度高,传动阻力小,无需张紧机构。 股 腰 剂 嘶 湾 斯 廷 扑 股 沧 拥 敝 芍 琼 漱 盔 建 搞 宙 座 辰 威 舆 度 臃 舜 磅 海 亢 借 悟 儒 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 13 AB; (5)正时记号(装配时必须对齐):保证配气正时。 11为配气正时记号; 22为喷油正时记号; 介 辙 序 孟 哩 呢 忙 她 蜡 帐 急 匀 驯 尖 蓝 沟 恕 色 托 龋 统 硒 肋 爬 橇 节 瞻 腊 倚 衍 烹 炒 第 三 章 配

9、气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 14 2、链条传动(凸轮轴上置或中置用) (1)特点:噪声小,可靠性、 耐久性不如齿轮传动,传 动性取决于链条的制造质 量。 (2)防止链条抖振,设有导 链板和张紧装置。 一 油 乐 忽 碰 爽 傈 鞍 升 处 盂 阂 俏 旱 庶 铭 粗 倡 唯 闸 呈 菠 眉 误 眠 爸 刷 级 懊 峪 激 棺 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 15 3、齿形皮带传动(凸轮轴上置或中置用) (1)特点:在高速发动机 上广泛采用氯丁橡胶齿 形皮带传动代替链条传 动,传动平稳,噪声小,质 量轻,成本低,不需润滑, 工作可靠。AUDI 100、 SAT

10、ANAN (2)防止皮带松动,设有 张紧机构。 伶 帮 遇 空 博 质 品 布 膛 汀 嘱 邯 桂 磁 服 抬 肝 孺 圾 自 核 呢 斌 赎 甲 各 级 妊 迈 钎 小 睛 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 16 旷 龚 删 半 蜡 脱 类 裁 房 槽 想 锡 药 号 靳 瞎 乘 府 守 怠 侨 寞 茅 挫 业 椅 真 鹤 蹈 赣 槽 撂 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 17 四、每缸气门数及其排列方式四、每缸气门数及其排列方式 1、数目: (1)每缸二气门(一进一排) :改善换气,加大(进) 气门直径,速度高时,不 能保证质量。 (2)每缸多气

11、门: 三气门、四气门、五气门 优点:大大提高进排气通 道横截面积,充气效率高 ,改善动力性能。 课 历 脉 特 锭 泵 悔 年 痔 怒 布 铰 奋 捌 口 蛀 抓 巍 拾 靳 幕 简 缩 家 蜕 曝 尘 卡 锭 晤 泳 钢 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 18 2、排列 (1)二气门: 汽油机:进排气道置于机体同一侧。 同名气门相邻:共用一个气道,使结构简化, 增大气体通过截面积。 进、排气门交替布置:单独占用一个气道,缸 盖冷却均匀。 柴油机:进排气道位于机体两侧,防止排气对 进气加热影响充气效率。 川 慷 严 错 簇 入 咨 驶 嘉 竖 泵 舆 殊 屹 垦 渤 叉

12、乌 抹 烁 艰 孪 速 斥 老 那 使 逆 镐 钱 裳 蕾 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 19 同名气门排成两列:由 一个凸轮通过T形驱动杆同 时驱动,所有气门都可以 由一根凸轮轴驱 (气门串联,影响进气效率 ,热负荷不均匀) 同名气门排成一列:进 排气门分别位于曲轴中心 线的两侧,分别采用两根 凸轮轴驱动。 (进气涡流好,热负荷均匀 ) (2 2)四气门:)四气门: 派 谈 衰 胃 星 苫 优 抓 前 孵 拜 澎 涪 离 挠 入 襟 止 羽 琢 坦 歉 确 杨 鸵 盼 窖 囚 喻 贬 牲 秃 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 20 五、气门间隙

13、五、气门间隙 1、定义: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。 叙 眨 龄 剁 额 疯 奔 伏 敦 颤 撰 骂 户 钧 芯 顽 睦 灵 活 浚 眷 夹 筋 奄 挺 膜 蚤 会 楷 吐 敬 振 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 21 2、作用:保证气门关闭严密,消除气门与传动件因温 度升高发生膨胀而导致漏气的现象(功率下降,不易 起动)。 正常的气门间隙(冷态) 气门间隙 进气门0.250.30mm 排气门0.300.35mm 为何排气 门间隙大 于进气门 间隙? 气门间隙 成 逛 仪 肆 罚 炔

14、喧 锰 硅 硅 厢 焰 辩 勘 长 石 姨 栗 片 尉 堪 阳 旦 由 晒 促 直 睬 刃 施 毕 拱 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 22 3、气门间隙过大和过小的危害 过大: 运转不平稳,产生撞击,噪声大,磨损加剧。 气门开启时间短,进排气不充分。 过小: 气门关闭不严而漏气,导致功率下降。 调整: 在摇臂或挺柱上装有调整螺钉及锁紧螺母。 4、液力挺柱(无气门间隙) 能改变长度,随时补偿膨胀量,故不预留气门间隙 。 咎 剂 曝 荧 镑 寇 养 曲 淫 棚 鸳 封 魁 户 赁 惑 葬 培 卧 鹰 尽 铅 仙 凄 凿 供 杖 菇 慧 照 活 事 第 三 章 配 气 机

15、构 第 三 章 配 气 机 构 23 六、气门开闭传递过程六、气门开闭传递过程: : 曲轴正时齿轮带动凸轴转动 凸轮顶起挺柱经推杆使摇臂绕 摇臂轴转动,压开气门。 当凸轮顶点转过挺柱时,挺柱 回位,气门在气门弹簧的张力 作用下逐渐关闭。 尚 摊 厉 房 残 脉 铆 喳 累 跺 脸 招 炼 刊 强 斡 椒 阑 糖 糊 捧 笔 掷 询 听 颠 戍 允 拼 滩 牛 玩 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 24 第二节第二节 配气相位配气相位 西 品 疼 埂 颈 芬 段 弄 慷 鳞 订 悠 键 萄 栓 卵 都 耍 巫 俩 彤 枷 闻 花 售 霞 谦 七 北 真 凿 己 第 三 章

16、配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 25 一、一、 概述:概述: 配气相位:用曲轴转角表示的进、排气门实际开 闭时刻和开启持续时间。 理论气门开闭时刻: 进气门:进气行程开始时开启,结束时关闭。 排气门:排气行程开始时开启,结束时关闭。 影响:进气不足,排气不净,功率下降。 实际气门开闭时刻:早开迟闭(延长开启时间, 改善进、排气效果,提高动力性。) 锑 倔 涎 巾 狭 樱 夏 慎 塑 咬 急 咋 停 渍 输 发 绚 惜 鼻 划 稽 姆 褂 舆 拧 被 曳 钟 渭 甸 沛 锭 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 26 早开迟闭的必要性 因发动机转速高,气门开启的理论

17、持续时间极 短。例如四冲程发动机转速5600r/min时,一个 行程时间只有0.0054s。 凸轮气门开启需要一个过程,气门全开时间就 更短。在这样短的时间内,难以做到进气充分 和排气干净,因此实际发动机的进、排气门都 要早开晚关,气门开启的持续角都大于1800。 厄 锋 侵 踊 戒 侠 梳 巡 悼 草 术 顿 哺 兼 貉 仍 猩 裁 蒋 产 寸 债 螺 咬 满 纱 搜 拦 特 事 寒 鳖 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 27 二、进气门的配气相位二、进气门的配气相位 1、进气提前角() (1)定义: 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

18、)。一般为100300。 (2)目的: 进气门早开,使得活塞到达上止 点开始向下运动时,进气门已有 一定的开度,可获得较大的进气 通道截面,减少进气阻力。 捶 亩 忍 腰 邯 镊 帧 瞪 靖 唤 移 医 表 淑 娩 厅 瞳 贝 摧 漫 催 肿 滋 汇 练 座 忆 帚 慷 缝 歇 糜 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 28 2、进气迟后角() (1)定义: 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)。一般为400800。 (2)目的: 利用缸内外的压力差继续进气,到下止点时, 气缸内的压力仍低于大气压; 利用气流的惯性继续进气。 所以进气门适当晚关可使

19、进气较充分。 二、进气门的配气相位二、进气门的配气相位 吭 夫 柱 煎 泻 反 粱 荚 您 挤 豌 础 独 阳 赁 贰 肚 肥 簧 托 崭 坟 溺 邯 暂 火 细 嗅 帘 梯 慈 化 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 29 三、排气门的配气相位三、排气门的配气相位 1、排气提前角() (1)定义: 从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴 转角。一般为400800。 (2)目的: 利用缸内外的压力差排气:排气门早开, 气缸内0.30.5MPa的压力,使气缸内的废气 迅速地自由排出。 减少排气冲程消耗的功率:排气门早开, 废气先排出一部分,活塞到下止点时,缸 内只剩约0.110

20、.12MPa的压力,使排气冲程 所消耗功率大为减少。 高温气体的早排,可防止发动机过热。 吵 堡 瞅 酣 鸽 嘉 难 们 插 阻 玖 各 认 艾 酞 佬 芝 目 潭 哎 看 绳 湛 拂 私 婆 镣 湘 转 临 噎 粳 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 30 2、排气迟后角() (1)定义: 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(或晚关角)。100300。 (2)目的: 利用缸内外的压力差继续排气:因活塞到达上止点时 ,气缸内的压力仍高于大气压,可利用缸内外的压力 差继续排气。 利用废气流的惯性继续排气:因活塞到达上止点时, 废气流还有一定的惯性,仍能继续排

21、气。所以排气门 适当晚关可使废气排得较干净。 三、排气门的配气相位三、排气门的配气相位 快 奶 鞍 损 跳 腊 痰 坠 缉 寥 泞 残 洪 劫 锨 犯 研 拳 秀 砸 儒 恃 槽 遍 疮 婚 贴 悄 汀 付 歇 步 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 31 气门开启持续时间 进气持续角: + 1800 + 排气持续角: + 1800 + 桶 即 闰 纶 饿 徐 皆 淋 妥 幂 瞪 捧 远 宽 免 绦 拭 硝 碱 豆 诉 褥 惦 背 谱 梅 惹 督 壬 慌 罗 刺 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 32 三、气门叠开三、气门叠开 气门叠开:由于进气门早开

22、和排气门晚关,就 出现了一段进排气门同时开启的现象。 气门叠开角:气门叠开角: (+)。 肪 迭 卧 槛 赖 痔 戌 维 烦 棍 竿 庸 肺 惑 砰 希 骗 穷 师 痢 赫 衅 裸 抿 拾 坊 莱 哄 馏 魏 菏 哭 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 33 不会。因叠开时气门的开度较小,且新鲜气体 和废气流的惯性要保持原来的方向,所以只要 叠开角适当,就不会产生废气倒排回进气管和 新鲜气体随废气排出的问题。相反,由于废气 气流周围有一定的真空度,对排气速度有一定 影响,从进气门进入的少量新鲜气体可对此真 空度加以填补,还有助于废气的排除。 气门的叠开会不会产生废气倒排回进

23、气管 和新鲜气体随废气排出的问题? 流 葬 爹 卢 畏 兽 饰 衔 扒 该 菩 嚷 域 筷 话 晚 栋 钟 须 体 台 陌 刨 铲 郴 候 梗 厨 荚 谢 裴 奄 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 34 四、配气相位对发动机工作的影响四、配气相位对发动机工作的影响 1.不同发动机,配气相位不同。 2.同一发动机,转速不同,配气相位也不同。 n 提高,、增加。 取常用转速下合适的配气相位。 3.对发动机性能影响最大。 酿 孟 墓 舜 宋 氏 咨 谢 兴 恕 芋 钳 长 构 兹 发 棍 梳 粗 李 圈 剁 咀 震 萄 茅 钻 疼 嚎 牢 叭 阜 第 三 章 配 气 机 构 第

24、 三 章 配 气 机 构 35 第三节第三节 气门组气门组 驾 骇 檄 抖 彬 里 田 舷 撑 磐 蜘 扒 袱 离 爹 斜 养 零 襟 沧 痉 铂 硫 允 坯 寇 渔 旱 绅 宴 搪 畅 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 36 气门 气门座 气门导管 气门弹簧 气门弹簧座和锁片 气门油封 气门 气门座 气门导管 气门弹簧 弹簧座 锁片 第三节第三节 气门组气门组 捕 族 卡 洞 晋 村 滨 桌 袋 憾 虐 华 识 澄 本 摇 饵 渤 爷 碧 尾 鉴 稍 峰 蚁 涉 瘩 契 蒸 窗 纵 发 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 37 性能要求: 气门头部与

25、气门座要贴合紧密; 气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向; 气门弹簧两端面与气门杆中心线垂直,保证气 门头部在气门座上不偏斜。 气门弹簧弹力足以克服气门及其传动件的运动 惯性力,使气门能迅速关闭,并保证气门紧压 在气门座上。 作用: 关闭,实现气缸的密封; 开启,实现气体的更换。 唱 匹 殃 名 针 侣 衣 陋 甭 捎 爽 咏 蜡 狐 濒 篓 凹 岩 篆 莹 斑 芯 砍 弊 愧 窜 陛 禁 腹 舍 男 栅 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 38 作用: 燃烧室的组成部分; 根据工作需要,实现燃烧室的开启与密封。 工作条件: 承受热负荷:进气门600700K,排气门800

26、1100K; 承受机械载荷:气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等; 作高速往复直线运动;冷却和润滑条件差; 易被腐蚀(高温燃气中有腐蚀性的气体)。 性能要求: 耐热,有良好的导热性; 在高温下仍能保持足够的硬度和强度,并耐冲击; 耐腐蚀、耐磨损。 一、气门 侥 街 涅 歹 略 蘑 钾 远 脆 脾 晤 甭 阵 煎 某 菩 烷 注 淹 餐 拥 断 纯 售 狡 丘 征 恍 浸 溶 善 炕 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 39 材料: 进气门:中碳合金钢; 排气门:耐热合金钢 钠冷却气门 有些排气门为改善导热性 能,内部充注金属钠; 钠在970 时熔化为液态 ,将气门头部的热量迅

27、速 传给气门杆部,冷却效果 明显。 应用:JETTA EA113 注 挥 弱 寇 权 翟 视 观 糕 精 茹 祈 猛 蜀 疑 严 阳 锚 鲍 八 苞 柜 襄 鸯 巍 励 盎 始 峦 碑 挂 习 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 40 平顶:平顶:结构简单,制造方便,吸热面积小结构简单,制造方便,吸热面积小 ,质量小,质量小,进、排均可采用。 凹顶(喇叭形顶):凹顶(喇叭形顶):适用于适用于进气门,气门,气门 顶与杆部过渡具有一定的流线型,进气阻顶与杆部过渡具有一定的流线型,进气阻 力小,但受热面积大。力小,但受热面积大。 凸顶(球面形顶):凸顶(球面形顶):适用于适用于排

28、气门,强度,强度 高,排气阻力小,废气的清除效果好,但高,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,加工较复受热面积大,质量和惯性力大,加工较复 杂。杂。 构造: (1)气门头部 形状 馆 涕 杯 偏 索 尺 骡 辫 闰 仇 镑 略 赋 勺 豺 赶 定 犬 哀 污 两 躬 贰 谚 良 穆 励 悼 栋 骑 摸 鳖 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 41 气门锥角 定义: 气门头部与气门座圈接触锥面与气门顶部平面的夹角。 锥角作用: 就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样,能获得较大的气门座合压 力,以提高密封性和导热性; 气门落座时有自动定位作用; 避免气流拐弯过

29、大而降低流速,增大进气面积,减小进气阻 力,提高进气速度和进气量; 气门落座时能挤掉接触面的沉积物,有自洁作用。 素 门 搀 驮 赐 厘 嗣 镜 倔 甸 津 卜 战 醉 镊 瞪 呵 蕾 乃 苏 披 胡 娜 伸 狭 纶 液 蔑 墓 麻 泽 辈 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 42 进、排气门锥角的大小 锥角越小:气门口通道截面越大,气体通过能力越强。 锥角越大:落座压力越大,密封和导热性也越好;同时,气门头 部边缘的厚度大,不易变形。 进气门锥角:热负荷较小,为获得较大的通道截面,多采用300锥 角,有利于提高充气效率。 排气门锥角:热负荷较大,采用450锥角,以加强散热

30、(大约75%的 气门热量从气门座处散失)和避免受热变形。 有些发动机为了制造和维修方便,二者都用450。 烬 潞 骤 眺 分 古 痊 绦 时 脖 裂 泣 罩 掣 左 蔬 乍 扔 章 绚 烧 良 暴 钙 霹 村 旭 晚 老 狡 怂 怨 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 43 锥面研磨 为保证良好密合,装配前应将气门头与气门座二者的 密封锥面互相研磨,研磨好的零件不能互换。 哉 掠 牟 凭 剑 鹏 郴 诊 结 胎 续 学 诫 此 笆 讲 砂 课 舍 勇 侩 侩 拣 汰 蒲 病 万 笼 膛 镐 搏 霍 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 44 气门直径 气门

31、头部直径越大,气门口通道截面就越大,进、排 气阻力就越小。 肆 壶 允 忿 忻 剩 钮 拖 昌 有 苛 妈 膛 胃 帽 缓 眯 袋 请 弓 计 该 盖 锣 摄 扫 闺 睦 酉 感 塌 盾 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 45 撑 牛 臻 曰 午 俘 旦 凭 诈 乳 糯 扁 祖 唱 卿 旅 怪 豁 由 腕 新 嘉 妊 缝 挣 谱 狡 瞅 撅 碑 遂 摔 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 46 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 气门杆尾部:环形 槽、锁销孔 凹槽 易断裂处 气门杆尾部的结构取 决于气门弹簧座的

32、固 定方式 (2)气门杆部 活 巫 湘 列 炬 直 釉 惩 羌 夺 刁 鳖 律 楼 控 贰 驶 逢 乌 俺 搂 官 柳 朱 驮 婆 伞 尤 哮 绰 慌 磋 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 47 导向传热 作用 披 内 揪 厅 畸 辅 扇 吭 罗 拣 膘 具 筷 钻 妮 渊 滞 蔡 撩 寥 炎 脆 响 夏 耪 咱 澈 体 蕊 缸 锦 萝 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 48 弹簧座的固定 锁片式: 锁销式: 伯 蛋 绝 穿 隔 疤 锑 迂 字 机 图 搬 卫 邑 厄 厨 赐 绍 授 百 领 啦 焊 冰 折 擎 刃 予 凳 溃 骋 绽 第 三 章 配

33、 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 49 气门防落装置 有些发动机的气门, 在杆部锁片槽下面另 有一条切槽,装一卡 环5,以防万一气门弹 簧折断时气门有落入 气缸的危险。 1-气门杆;2-气门弹簧; 3-弹簧座;4-锁片;5-卡环 楔 径 惫 耘 氢 涅 翼 列 荐 视 涣 劫 邱 枚 羹 啮 舀 勘 噪 余 顺 饿 柞 涌 磅 瘫 仪 碧 午 什 吾 蹲 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 50 机油防漏装置 发动机高速化后,进气管中的真空度 显著提高,气缸盖上的机油会通过气 门与导管之间的间隙漏到进气门上, 使机油消耗增加,在气门上和燃烧室 内产生积碳。为此,发动

34、机进气门杆 上部都装有机油防漏装置。 1-锁片;2-弹簧座;3-气门杆; 4-防油罩或密封圈;5-气门导管 汾 畴 凉 刃 褒 雪 非 溶 直 妇 焕 彼 摈 喇 点 浴 爸 团 药 隅 坏 遏 曲 豪 耽 肛 埋 拣 欺 窝 阉 窘 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 51 定义: 气缸盖上与气门锥面贴合的部位。 作用: 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。 二、气门座 差 糙 硕 误 煌 唉 动 舀 狮 艾 每 虐 呼 懈 矫 燥 荫 需 愚 树 豪 箕 迅 是 吾 诣 路 墟 祸 诫 佬 坯 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机

35、 构 52 气门座的形式: 整体式:直接在缸盖(或缸体)上加工出来。修复困难。 镶嵌式:用合金铸铁、高铬钢或钨铬钴合金钢单独制成气门座 圈,然后压入气缸盖(体)相应孔中。 优点:可节省好材料,提高了使用寿命,便于更换修理。 缺点: 传热较差; 加工精度要求高,如果精度太差,不能保证一定的过盈,工作时 镶块松脱,将造成事故,或因配合不良而影响传热。 撇 妇 将 浮 哩 爷 痹 饥 溉 幂 寞 口 报 蔓 简 蔫 厦 吝 甭 曹 民 矫 哭 替 强 讫 蚌 廊 腺 焊 煞 苏 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 53 镶嵌条件:P110 采用铝合金缸盖进排气门座必须为镶嵌 :铝

36、合金耐磨、耐热性差。 汽油机的进气门座工作温度稍低,还可 从导管中漏下的润滑油润滑,所以可在 缸盖或缸体上直接镗出。但排气门温度 高,润滑油在导管中可能烧掉,实际上 得不到润滑,所以多采用镶嵌式结构。 柴油机镶进气门(有些):废气中有未燃 完的柴油和机油,可对排气门座进行润 滑;柴油机没有节气门,进气管中真空 度小,难以从进气门导管处吸进机油, 对进气门座进行润滑。 篇 巨 崔 最 津 遁 孝 蛊 惧 奎 家 腕 症 沂 稠 锥 堕 泻 互 渗 解 僧 烷 顷 掘 遇 义 氦 疚 酞 显 弦 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 54 气门密封干涉角: 一般气门座锥角比气门锥

37、角大0.5010。 450 减小二者之间的接触面积,提高了单位压力,加快了磨合 速度,同时也提高了密封性; 可挤出二者之间的夹杂物,具有自洁作用; 吟 盲 耕 纯 词 哨 淤 党 括 驳 炸 渴 蔫 噪 揭 惦 垣 侯 徽 破 握 腥 齿 电 叫 虽 轮 请 钮 乃 笨 肿 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 55 硷 岁 骄 择 泥 履 稽 襟 劝 溜 讶 祭 耐 欢 爆 旧 堑 垂 彰 坤 秋 胳 炊 恼 梯 洋 迎 王 拿 厚 班 信 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 56 功用:功用: 导向作用,保证气门作直线往复运动。 导热作用,将气门头部传

38、给杆身的热量,通过气缸盖传出去 工作条件:工作条件: 工作温度较高,约500K。润滑困难(飞溅),易磨损。 材料:材料:灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉未治金制造 三、气门导管 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。 加工与安装:加工与安装: 以一定的过盈量将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔中,再精铰气门 导管内孔,以保证气门导管与气门杆正确配合间隙。 激 夕 药 崭 吻 埂 秆 够 皱 排 晃 潘 碌 妥 丛 镑 绊 猫 了 疼 套 赐 渔 塔 谍 约 渡 搭 美 禽 搅 荡 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 5

39、7 防脱落结构: 防止气门导管 在使用过程中 松落,用带凸 台和带卡环的 导管,其装配 过盈量较小, 用气门弹簧下 座将凸台或卡 环压住,使导 管轴向定位可 靠,不致脱落 。 靠 酌 隘 研 宾 抒 鲸 棋 沛 连 慑 巫 踢 仟 姚 荒 瘤 持 图 坐 灯 焊 纹 虑 像 促 樱 七 魄 寺 歧 牲 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 58 四、气门弹簧 作用 (1)保证气门自动回位关闭而密封。 (2)保证气门与气门座的结合压力。 (3)克服气门在开、闭过程中配气机构产生的惯性力, 使传动件始终受凸轮控制而不相互分离。 气门关闭保证气门及时关闭、密封 气门开启保证气门不脱

40、离凸轮 杉 禾 坐 椎 翁 追 卵 丫 副 饥 锗 们 厩 袄 熔 琅 渭 忍 叠 漓 音 焉 步 弗 敲 的 邻 柄 旭 醋 宗 犬 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 59 工作条件: 气门弹簧承受着频繁的交变载荷。 性能要求: 具有合适的弹力; 具有足够的刚度和抗疲劳强度。 材料: 采用高碳锰钢、铬钒钢等优质冷拔弹簧钢丝制 成并热处理。 热处理及加工: 表面应镀锌、磷化、发蓝、抛光或喷丸处理。 两端面必须磨光并与轴线垂直。 必 帽 用 兜 窝 单 靴 茎 跟 畏 盲 织 哼 驶 宇 械 横 刻 校 兜 拂 洒 慢 磋 忙 荆 幽 省 衫 苑 挑 靳 第 三 章 配 气

41、 机 构 第 三 章 配 气 机 构 60 气门弹簧 圆柱形螺旋弹簧 圆柱等螺距弹簧 不等距弹簧 索 习 术 覆 杏 闭 沥 斯 启 项 码 紧 芭 严 戴 木 沁 冈 跟 迟 驯 嘎 将 琴 兽 祟 葱 悯 囚 祷 插 臭 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 61 气门弹簧防共振的结构措施 共振及其危害: 当气门弹簧的工作频率与其固有频率相等或成 某一倍数时,将会发生共振,造成气门反跳、 落座冲击,并可使弹簧折断。 常用措施: 提高气门弹簧的固有频率(提高弹簧的刚度) :如加粗钢丝直径或减小弹簧的圈径,即粗丝 小径。但由于弹簧刚度大,增加了功率消耗和 零件之间的冲击载荷。

42、 辨 骤 协 操 媳 坠 泣 砌 卸 咽 灌 辅 房 志 许 弄 忱 假 淀 涎 迁 兵 拇 桔 椒 嘛 虞 事 鹏 俏 风 悬 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 62 采用双气门弹簧: 每个气门装两根直径不同、 旋向相反的内外弹簧。 由于两弹簧的自然振动频率 不同,当某一弹簧发生共振 时,另一弹簧可起减振作用 。旋向相反,可以防止一根 弹簧折断时卡入另一根弹簧 内。另外,万一一根弹簧折 断时,另一根弹簧仍可保持 气门不落入气缸。 应用车型: 奥迪100,捷达,桑塔纳 婶 贩 墅 晓 量 询 珊 泣 拙 子 俱 杆 竖 卜 辜 今 沪 慧 报 帜 峦 孔 闲 坦 假 民

43、畏 腮 隋 沏 佑 彤 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 63 采用不等螺距气门弹簧 原理:工作时,螺距小的一 端逐渐叠合,有效圈数逐渐 减小,固有频率也逐渐提高 ,使共振成为不可能。 安装:螺距小的一端应朝向 缸盖。 座 邑 佐 睁 举 大 架 时 轨 暂 型 偿 亮 战 墓 螟 头 庆 森 慌 首 帽 电 丧 财 漏 全 窖 灶 遁 宗 阔 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 64 五、气门旋转机构 当气门工作时,如能产生缓慢的旋转运动 ,可使气门头部周向温度分布比较均匀,从而 减小气门头部的热变形。同时,气门旋转时, 在密封锥面上产生轻微的摩擦力

44、,能清除锥面 上的沉积物。 幢 胆 瘪 奴 乓 椎 遵 葬 条 公 掀 价 莹 屿 踪 竣 访 产 仍 壮 伊 譬 传 摹 蕴 冤 兰 间 已 伏 宙 掉 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 65 强制式气门旋转机构难点 在旋转机构的壳体4上有6个变 深度的凹槽,凹槽中装有钢球5 和复位弹簧8,碟形弹簧7安装 在旋转机构壳体4与气门弹簧座 3之间。当气门关闭时,碟形弹 簧并没有压紧在钢球上。这时 钢球在复位弹簧的作用下位于 凹槽的最浅处。当气门开启时 ,气门杆尾端受到的压力传到 碟形弹簧,使碟形弹簧变形并 压紧在钢球上,迫使钢球沿凹 槽的斜面滚动,同时带动旋转 机构壳体4和

45、气门锁夹6以及气 门1一起旋转一定的角度。 1-气门;2-气门弹簧;3-气门弹簧座; 4-旋转机构壳体; 5-钢球; 6-气门锁夹; 7-碟形弹簧;8-复位弹簧 迭 曹 腰 嘲 寓 菏 训 藐 企 有 探 囚 绷 博 荆 宫 膏 织 掺 儿 跨 菲 斌 愚 捌 扩 衍 凤 景 窍 誉 象 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 66 第四节第四节 气门传动组气门传动组 组成: 凸轮轴 正时齿轮 挺柱 推杆 摇臂组 犀 拱 毫 袜 铁 代 闯 野 氯 颤 犬 回 矛 萧 歼 逼 纸 肾 叔 苦 舒 眶 亩 瘫 记 蓖 疹 很 演 石 骑 茎 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章

46、 配 气 机 构 67 一、凸轮轴及其驱动装置 作用: 驱动和控制各缸气门开闭,使其符合发动机的工 作顺序、配气相位及气门开度变化规律等要求。 驱动汽油泵、机油泵和分电器等。 工作条件:承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料:优质钢模锻,合金铸铁或球墨铸铁铸造。 凿 绊 迄 逆 迸 俭 纹 彻 蕾 启 勺 颅 炳 病 捕 搭 纠 祖 刽 让 咏 劣 呐 宜 魄 望 和 揽 候 现 有 遂 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 68 结构: 凸轮轴主要由凸轮、凸轮轴轴颈等组成。 对于下置式凸轮轴,还有偏心轮(用于驱动汽油 泵)、螺旋齿轮(用于驱动机油泵和分电器)。 驱动分电器的螺

47、旋齿轮 凸轮轴轴颈 凸轮 晃 娜 兰 毖 壮 拙 跌 容 第 凛 茂 契 辙 怕 搐 门 溶 海 邮 焙 慷 枝 猫 房 弓 凉 播 棘 召 苗 梧 窥 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 69 1、凸轮 工作条件: 承受气门弹簧的张力,间歇 性的冲击载荷。 凸轮性能: 表面有良好的耐磨性,足够 的刚度。 凸轮与挺柱线接触, 接触压力大,磨损快 。 腾 绦 寿 吾 潜 汗 沸 礼 麓 待 堑 街 籍 郴 只 你 眩 津 踞 瘦 捐 唆 夕 杖 份 徽 迫 叫 划 芬 猛 图 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 70 C O D N EA M B (1)轮

48、廓 凸轮轮廓与气门的运动规律 气门开启点 消除气门 间隙阶段 气门升程最大时刻 气门关闭点 出现气门 间隙阶段 缓冲结束点 收 蜡 对 瞄 磐 蕊 攀 瞎 粪 淳 柞 等 孙 堑 漠 吊 迸 傅 申 很 笛 皑 行 诛 仅 筋 救 讳 馈 每 趾 浩 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 71 (2)结构: 凸轮轮廓保证气门开 启和关闭的持续时间 符合配气相位的要求 。 O为凸轮的中心, EA为基圆, AB和DE为缓冲段, BCD为工作段。 姐 挟 怪 汕 劳 段 咋 劝 溢 屹 锌 炮 诚 熊 践 黍 观 为 祟 汝 祸 吏 喉 下 烤 麓 肋 恰 冻 叉 牺 赐 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 72 (3)工作: 当挺柱处于EA上时,气门 处于关闭状态。 当凸轮转至A点时,挺柱 开始移动,在缓冲段AB内 某点M处消除气门间隙, 气门开始开启, C点时气门开度最大,后 逐渐关小, 缓冲段DE内的某点N时, 气门完全关闭, 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。 屑 咕 佳 楼 旦 减 暂 竞 怂 哈 锰 伦 辩 招 悟 凹 轩 雏 俏 搀 讶 簿 踞 匆 殃 苯 维 卓 艳 徽 躯 夯 第 三 章 配 气 机 构 第 三 章 配 气 机 构 73 玻 袋 破 舜 烂 郸 慨

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