港口内燃机03章1pt课件

1、1 工程机械内燃机工程机械内燃机第三章第三章 配气机构配气机构2配气机构的功用：配气机构的功用：按照内燃机的工作循环和按照内燃机的工作循环和发火顺序，定时地开启和关闭各缸的进、排气门，发火顺序，定时地开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜空气使新鲜空气(柴油机柴油机)或可燃混合气或可燃混合气(汽油机汽油机)及时进及时进入气缸，并使废气及时从气缸排出。入气缸，并使废气及时从气缸排出。要求：要求：气缸进气完善、排气充分，振动噪声小，气缸进气完善、排气充分，振动噪声小，工作可靠，使用寿命长，维修调整方便。工作可靠，使用寿命长，维修调整方便。3内容提纲内容提纲第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式

2、配气机构的布置与传动第二节第二节 气门式配气机构的主要零部件气门式配气机构的主要零部件第三节第三节 充气效率、配气相位和气门间隙充气效率、配气相位和气门间隙 4第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动u配气机构的类型配气机构的类型 内燃机配气机构的类型有内燃机配气机构的类型有气门式气门式、气口式气口式及及气气门气口式门气口式。四冲程广泛采用气门式四冲程广泛采用气门式，二冲程一般，二冲程一般采用气口式，工程机械用内燃机一般为四冲程形式，采用气口式，工程机械用内燃机一般为四冲程形式，故一般采用故一般采用气门式气门式配气机构。配气机构。 气门式配气机构进、排气门的开闭是一般

3、是通气门式配气机构进、排气门的开闭是一般是通过凸轮轴来控制的，凸轮轴每旋转一周则会分别控过凸轮轴来控制的，凸轮轴每旋转一周则会分别控制进、排气门各自开启一次。四冲程内燃机曲轴旋制进、排气门各自开启一次。四冲程内燃机曲轴旋转转720度完成一个工作循环，各缸的进、排气门开启度完成一个工作循环，各缸的进、排气门开启一次，因此，曲轴与凸轮轴的传动比设计成一次，因此，曲轴与凸轮轴的传动比设计成2:1。 5第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动u气门式配气机构的分类气门式配气机构的分类 按气门的布置按气门的布置可分为：顶置式气门和侧置式气门；可分为：顶置式气门和侧置式气门；按凸

4、轮轴的位置按凸轮轴的位置可分为：上置式凸轮轴、中置式可分为：上置式凸轮轴、中置式凸轮轴和下置式凸轮轴；凸轮轴和下置式凸轮轴；按曲轴和凸轮轴的传动方式按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为：齿轮传动、可分为：齿轮传动、链传动和齿形带传动；链传动和齿形带传动；按每缸气门数按每缸气门数可分为：二气门式和四气门式。可分为：二气门式和四气门式。6第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 一、气门的布置形式一、气门的布置形式1. 顶置式气门配气机构顶置式气门配气机构 顶置式气门配气机构的进、排气门都设顶置式气门配气机构的进、排气门都设置在气缸盖上置在气缸盖上。一般由凸轮、挺柱、推杆、摇臂

5、、气门一般由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。和气门弹簧等组成。优点优点：进气阻力小，充气效率高，有利：进气阻力小，充气效率高，有利于提高内燃机的动力性和经济性。于提高内燃机的动力性和经济性。缺点缺点：凸轮轴与气门或与曲轴距离较远，：凸轮轴与气门或与曲轴距离较远，气门传动组结构复杂，零件较多，且内气门传动组结构复杂，零件较多，且内燃机高度较高。燃机高度较高。目前国产的汽车发动机和工程机械都采用气门顶置式配气机构。目前国产的汽车发动机和工程机械都采用气门顶置式配气机构。7第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 一、气门的布置形式一、气门的布置形式2. 侧置

6、式气门配气机构侧置式气门配气机构 气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构。构。由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂座等零件。去了推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂座等零件。优点：优点：侧置式气门配气机构结构简单，制造侧置式气门配气机构结构简单，制造方便，成本低，而且气缸盖的形状得以简化，方便，成本低，而且气缸盖的形状得以简化，同时内燃机的高度有所降低。同时内燃机的高度有所降低。缺点：缺点：气道拐弯多，进、排气流动阻力大，气道拐弯多，进、排气流动阻力大，燃烧室不紧凑，散热损失大，使压缩比的提高燃烧室

7、不紧凑，散热损失大，使压缩比的提高受到限制，因此使得内燃机的各项性能指标都受到限制，因此使得内燃机的各项性能指标都较差，逐渐被淘汰。较差，逐渐被淘汰。8第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 二、凸轮轴的布置形式二、凸轮轴的布置形式1. 凸轮轴上置式凸轮轴上置式 凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴布置在气缸盖上。优点：优点：往复运动质量较往复运动质量较小，适合高速发动机。小，适合高速发动机。缺点：缺点：凸轮轴上置离曲凸轮轴上置离曲轴中心线较远，因而使配轴中心线较远，因而使配气正时传动机构变得复杂，气正时传动机构变得复杂，拆装气缸盖时较困难。拆装气缸盖时较困难。 通过摇臂来

8、驱动气门通过摇臂来驱动气门直接驱动气门直接驱动气门9第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 二、凸轮轴的布置形式二、凸轮轴的布置形式2. 凸轮轴中置式凸轮轴中置式 凸轮轴设置在气缸体的凸轮轴设置在气缸体的上部。上部。由凸轮轴经过挺柱直接由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆。驱动摇臂，省去推杆。这种方式也在一定程度这种方式也在一定程度上减小了气门传动机构的上减小了气门传动机构的往复运动质量。往复运动质量。 10第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 二、凸轮轴的布置形式二、凸轮轴的布置形式3. 凸轮轴下置式凸轮轴下置式 凸轮轴设置在气缸体

9、凸轮轴设置在气缸体中部。中部。这种方式是气门和凸这种方式是气门和凸轮轴相距最远，因而气轮轴相距最远，因而气门传动零件较多，气门门传动零件较多，气门传动机构的往复运动质传动机构的往复运动质量较大。量较大。 11第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 三、曲轴和凸轮轴的传动三、曲轴和凸轮轴的传动 1. 齿轮传动齿轮传动 凸轮轴下置、中置的配气机构凸轮轴下置、中置的配气机构一般采用圆柱形正时齿轮传动。一般采用圆柱形正时齿轮传动。通常从曲轴到凸轮轴只需一对通常从曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮传动，若两轴中心线距正时齿轮传动，若两轴中心线距离较大，用一对齿轮传动会导致离较大，用

10、一对齿轮传动会导致齿轮直径过大，造成齿轮圆周线齿轮直径过大，造成齿轮圆周线速度过高，可增加一个中间惰轮。速度过高，可增加一个中间惰轮。为了啮合平稳，减小噪声，正为了啮合平稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿轮。时齿轮多用斜齿轮。 12第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 三、曲轴和凸轮轴的传动三、曲轴和凸轮轴的传动 链传动链传动 齿形带传动齿形带传动 2. 链传动和齿形带传动链传动和齿形带传动 链条与链轮的传动适链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可靠性机构，但其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动

11、近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带机上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形带来代替传动链，齿形带传动的优点是噪声小、传动的优点是噪声小、质量小、成本低。质量小、成本低。13第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 四、每缸气门数四、每缸气门数1. 二气门式二气门式 一般发动机采用每缸一进一排两个气门的结构。一般发动机采用每缸一进一排两个气门的结构。通常进气门直径大于排气门直径。通常进气门直径大于排气门直径。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大气门的直径，特别是进气门的直径。气门的直径，特别是进气门的直径。由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量。缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量。 14第一节第一节 气门式配气机构的布置与传动气门式配气机构的布置与传动 四、每缸气门数四、每缸气门数2. 四气门式四气门式 每缸四个气门，即两个进每缸四个气门，即两个进气门和两个排气门。气门和两个排气门。同名气门排成两列，可由同名气门排成两