汽车构造(上1)

1、2021-12-1312.3 活塞连杆组活塞连杆组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆连杆连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖2021-12-132课题：活塞课题：活塞1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。旋转。 2、工作环境：、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达高温、散热条件差；顶部工作温度高达600700K，且分布不均匀；高速，线速度达到且分布不均匀；高速，线速度达到10m/s，承承受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达受很大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3 5MPa（汽油汽油机）的压力。机）的压力。 3

2、、材料：、材料： 铝合金：质量小铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁导热性好；灰铸铁活塞应具备活塞应具备的特点的特点A 刚度和强度应足够大，传力可靠。刚度和强度应足够大，传力可靠。B 导热性能好，耐高压、高温、磨损导热性能好，耐高压、高温、磨损C 质量较小，尽可能减少往复惯性力质量较小，尽可能减少往复惯性力2021-12-1334、结构、结构（1）活塞顶部）活塞顶部 功用：功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。2021-12-134活塞顶分类活塞顶分类形状形状示意图示意图平顶平顶凸顶凸顶凹顶凹顶结构简单、制造容结构简单、制造容易、受热面积小、易、

3、受热面积小、应力分布较均匀，应力分布较均匀，多用在汽油机上。多用在汽油机上。凸起呈球状、顶部凸起呈球状、顶部强度高，起导向作强度高，起导向作用、有利于改善换用、有利于改善换气过程。气过程。凹坑的形状、位置必凹坑的形状、位置必须有利于可燃混合气须有利于可燃混合气的燃烧；提高压缩比，的燃烧；提高压缩比，防止碰气门。防止碰气门。2021-12-135（2）活塞头部）活塞头部位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。气环槽气环槽油环槽油环槽工作条件最工作条件最恶劣，应离恶劣，应离顶部远些。顶部远些。1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、安装活塞环、与活塞环一起密封

4、气缸、 2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，、防止可燃混合气漏到曲轴箱内， 3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。作用：作用：活塞销孔活塞销孔2021-12-136（3）活塞裙部）活塞裙部位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力，防止破坏油膜。并承受侧压力，防止破坏油膜。2021-12-137裙部表面的保护裙部表面的保护1）镀锡）镀锡 油膜破坏时，起润滑作用；又可加速磨合作用。油膜破坏时，起

5、润滑作用；又可加速磨合作用。 2）涂石墨）涂石墨(柴油机）柴油机） 易脆断可加速磨合，自润滑。易脆断可加速磨合，自润滑。 3）表面粗糙化）表面粗糙化有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑。有规律的粗糙化，可加速磨合，沟谷可存机油润滑。2021-12-138（4）活塞形状）活塞形状工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多，工作时，活塞受热膨胀，由于销座方向的金属材料较多，所以膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成所以膨胀量较大。所以在生产时先将活塞制成椭圆形椭圆形，短轴在销座轴方向。短轴在销座轴方向。上小下大的上小下大的圆锥形圆锥形形状。形状。销座方向销座方向裙部受侧压力的作用，裙部

6、受侧压力的作用，导致活塞发生变形导致活塞发生变形工作时向里变形工作时向里变形桶形桶形不受压力的不受压力的部分，去掉部分，去掉后可以减轻后可以减轻质量。质量。2021-12-139开槽活塞（汽油机）开槽活塞（汽油机）绝热槽绝热槽膨胀槽膨胀槽圆槽圆槽2021-12-1310活塞裙部结构活塞裙部结构上小下大的圆锥形上小下大的圆锥形裙部椭圆形裙部椭圆形,长轴垂直与销座孔方向长轴垂直与销座孔方向;桶形活塞桶形活塞开槽活塞开槽活塞2021-12-1311（二）活塞环（二）活塞环是具有弹性的开口环，分为气环和油环。是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件：工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。高温、

7、高压、高速、极难润滑。 平均寿命：平均寿命：6万公里万公里 （1）气环）气环 作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其带走。切口切口气环气环2021-12-1312气环结构气环结构开口间隙：开口间隙：背隙：背隙：侧隙：侧隙：气环的密封作用：气环的密封作用：第一密封面：活塞环直径大于气缸直径，装入后产生弹性贴紧第一密封面：活塞环直径大于气缸直径，装入后产生弹性贴紧在气缸壁上而形成；在气缸壁上而形成；加强密封：窜入环槽的少量气体作用在环的背面

8、（背隙处），加强密封：窜入环槽的少量气体作用在环的背面（背隙处），加强了第一密封面作用；加强了第一密封面作用；第二密封面：窜入环槽的少量气体作用在环槽底面，形成第二第二密封面：窜入环槽的少量气体作用在环槽底面，形成第二密封面；密封面；2021-12-1313气环的泵油作用气环的泵油作用2021-12-1314气环的泵油作用演示气环的泵油作用演示2021-12-1315气环断面形状：气环断面形状：形状形状特点特点示意图示意图矩形环矩形环结构简单、制造方便、易于生产、应用面广；但有结构简单、制造方便、易于生产、应用面广；但有泵油作用泵油作用扭曲环扭曲环断面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲，减小泵断

9、面不对称，受力不平衡，使活塞环扭曲，减小泵油作用，减轻磨损油作用，减轻磨损锥面环锥面环减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，减少了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封；可形成油膜改善润滑，但导热有利于磨合和密封；可形成油膜改善润滑，但导热性差，不适用第一道环性差，不适用第一道环梯形环梯形环可将沉积在环中的结焦挤出，避免环折断，且密封可将沉积在环中的结焦挤出，避免环折断，且密封性较好；但加工困难，精度要求高性较好；但加工困难，精度要求高桶面环桶面环上下均可形成油膜，且对活塞的摆动适应性好，接上下均可形成油膜，且对活塞的摆动适应性好，接触面小，利于密封，但外圆为凸圆弧形

10、，加工困难触面小，利于密封，但外圆为凸圆弧形，加工困难2021-12-1316（2 2）油环）油环种类种类普通油环普通油环组合式油环组合式油环示意图示意图特点特点结构简单，易加工，成本低结构简单，易加工，成本低与汽缸壁接触压力高，适与汽缸壁接触压力高，适应性好，刮油效果强，但应性好，刮油效果强，但成本高成本高刮油片轴向衬环径向衬环刮油片回油孔回油孔2021-12-1317油环的刮油作用油环的刮油作用2021-12-1318（三）活塞销作用：连接活塞和连杆小头，并把活塞承受的气体压力传递给连杆。构造： 活塞销的内孔形状有圆柱形，两段截锥形，以及两段截锥与一段圆柱的组合形。2021-12-1319

11、活塞销的连接方式活塞销的连接方式连杆活塞销全浮式半浮式全浮连接的特点：活塞销能在连杆小头、销座孔中自由转动，三者间可相对运动，减少了磨损并使磨损均匀2021-12-1320活塞销的偏置使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一使活塞从压缩行程到作功行程柔和的从气缸的一边过渡到另一边，减少敲缸的声音。边过渡到另一边，减少敲缸的声音。2021-12-1321（四）连杆（四）连杆作用：连接作用：连接活塞活塞与与曲轴曲轴，并把活塞承，并把活塞承受的气体压力传给受的气体压力传给曲轴，使活塞的曲轴，使活塞的往往复复运动变成曲轴的运动变成曲轴的旋转旋转运动。运动。连杆组件分解图2021-12-1322连杆的

12、结构小头：内有青铜衬套杆身：一般为“工”字形断面，抗弯强度好，重量轻大头：与曲轴相连，做成“分开式”。平切口与杆身轴线垂直，斜切口与杆身轴线成30-60度夹角。切口的定位方式：切口的定位方式：平切口：螺栓定位平切口：螺栓定位斜切口：四种定位方式斜切口：四种定位方式2021-12-1323V型发动机连杆的布置形式型发动机连杆的布置形式并列式并列式主副式主副式叉式叉式2021-12-1324连杆轴瓦连杆轴瓦 连杆螺栓连杆螺栓定位凸键定位凸键油槽润滑油槽润滑减磨合金层减磨合金层2021-12-13252.4 曲轴飞轮组一、曲轴飞轮组的组成起动爪起动爪正时齿轮正时齿轮主轴瓦主轴瓦皮带轮皮带轮扭转减振器

13、扭转减振器飞轮飞轮飞轮螺栓飞轮螺栓曲轴曲轴2021-12-1326二、曲轴1、功用：把活塞连杆组传来的气体压力转变为扭矩对外输出。还用来驱动发动机的配气机构及其他各种辅助装置。 2、工作条件：受气体压力、惯性力、惯性力矩。承受交变载荷的冲击。2021-12-13273、结构：前端轴前端轴连杆轴颈连杆轴颈曲轴轴颈曲轴轴颈后端轴后端轴平衡重平衡重曲拐曲拐曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲拐：由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。曲柄曲柄2021-12-1328曲轴的结构曲拐：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄组成曲拐：由主轴颈、连杆轴颈、曲柄组成2021-12-1329曲轴的主轴颈主轴颈：用

14、于支撑曲轴的部位。主轴颈数：主轴颈数气缸数：全支承曲轴主轴颈气缸数21：非全支承曲轴2021-12-13304、曲轴的支承方式概念： 在相邻的两个曲拐之间都设置一个主轴颈的曲轴，称为全支承曲轴，否则称为非全支承曲轴。优点优点缺点缺点应用应用全支承曲轴全支承曲轴提高曲轴的刚度提高曲轴的刚度和弯曲强度，减和弯曲强度，减轻主轴承的载荷轻主轴承的载荷曲轴的加工表曲轴的加工表面增多，主轴面增多，主轴承数增多，使承数增多，使机体加长机体加长应用较广泛，应用较广泛，柴油机一般多柴油机一般多采用此种支撑采用此种支撑方式方式非全支承曲非全支承曲轴轴缩短了曲轴的长缩短了曲轴的长度，使发动机总度，使发动机总体长度有

15、所减小体长度有所减小主轴承载荷较主轴承载荷较大大承受载荷较小承受载荷较小的汽油机可以的汽油机可以采用此种方式采用此种方式2021-12-13315、曲轴的类型整体式：应用广泛组合式：一般用于隧道式气缸体，分段加工，整体加长。2021-12-13326、曲轴的润滑q润滑方式：压力润滑q相应结构：曲柄销和主轴颈的空心结构 主轴颈、曲柄销和轴瓦上的油道2021-12-13337、平衡重平衡重的作用：平衡离心惯性力和力矩，使发动机运转平稳，减小轴承载荷。平衡重的位置：曲柄的反方向上（或其背面）平衡重的类型：整体式、装配式2021-12-13348、曲轴的前端和后端曲轴前端：正时齿轮或正时齿形带轮、皮带

16、轮、甩油盘曲轴后端：安装飞轮用凸缘、回油螺纹等2021-12-13359、曲轴的轴向定位防止曲轴的轴向窜动，采用止推装置进行轴向定位。类型：翻边轴瓦：轴瓦两侧各翻出一侧面立边，来挡住曲轴的轴向移动。但工艺复杂，成本高，很少采用。止推片：半环状钢片，装在主轴承盖槽内。止推钢环：用于曲轴第一道主轴颈（自由端）2021-12-1336桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组桑塔纳轿车发动机曲轴飞轮组2021-12-1337三、曲拐的布置（1）一般规律 1）各缸的作功间隔要尽量均衡，以使发动机运转平稳。 2）连续作功的两缸相隔尽量远些，最好是在发动机的前半部和后半部交替进行。 3）V型发动机左右气缸尽量交替作功。

17、4）曲拐布置尽可能对称、均匀以使发动机工作平衡性好。2021-12-1338（2）常见曲轴曲拐的布置1）四冲程四缸发动机曲拐布置四个曲拐在同一平面内，四个曲拐在同一平面内，点火间隔：点火间隔：1802021-12-13392）四冲程四缸发动机点火顺序点火顺序：各缸完成同名行程的次序。另一发火次序：1-2-4-32021-12-13403）直列四冲程六缸发动机曲轴曲拐布置2021-12-13414）四冲程六缸发动机点火顺序2021-12-1342四、曲轴扭转减振器（一）扭转振动 自由扭转振动 强迫扭转振动共振共振功率损失、曲轴扭功率损失、曲轴扭转变形甚至扭断、转变形甚至扭断、正时齿轮产生冲击正时

18、齿轮产生冲击噪声、磨损严重等噪声、磨损严重等临界转速：发生共振时的转速临界转速：发生共振时的转速2021-12-1343（二）扭转减振器皮带盘皮带盘惯性盘惯性盘橡胶垫橡胶垫减振器圆盘减振器圆盘皮带轮毂皮带轮毂曲轴前端曲轴前端功用：吸收曲轴扭转振动功用：吸收曲轴扭转振动的能量，消减扭转振动。的能量，消减扭转振动。安装：扭转振动较大的曲安装：扭转振动较大的曲轴自由端轴自由端当曲轴发生扭转振当曲轴发生扭转振动时，力图保持等动时，力图保持等速转动的惯性盘便速转动的惯性盘便与橡胶层发生了内与橡胶层发生了内摩擦，从而消耗了摩擦，从而消耗了扭转振动的能量，扭转振动的能量，消减了扭振。消减了扭振。橡胶摩擦式扭

19、转减振器橡胶摩擦式扭转减振器2021-12-1344四、飞轮（一）功用： 将在作功行程中输入于曲轴的功能的一部分贮存起来，用以在其他行程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、 下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载荷，同时将发动机的动力传给离合器。2021-12-1345（二）构造飞轮边缘部分做的厚些，飞轮边缘部分做的厚些，可以增大转动惯量；中可以增大转动惯量；中间较薄，为减小质量间较薄，为减小质量齿圈在发动机起动时齿圈在发动机起动时与起动机齿轮啮合，与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。带动曲轴旋转。一缸上止点记号一缸上止点记号作用是：调整作用是：调整点火

20、正时点火正时飞轮一般中间尺飞轮一般中间尺寸较薄，边缘较寸较薄，边缘较厚。为什么？厚。为什么？2021-12-1346第3章 配气机构概述 配气机构的构造气门间隙 配气相位 配气机构的组成和零件2021-12-13473.1概述一、功用：一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、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。 二、充气效率：二、充气效率： 在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。 v=M/M0 M 进

21、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。 充气效率越高越好，而其大小与配气机构结构有直接的关系。充气效率越高越好，而其大小与配气机构结构有直接的关系。充气效率一般为何充气效率一般为何值值?（取值范围）（取值范围）2021-12-1348三、气门式配气机构三、气门式配气机构气门组气门组传动组传动组驱动组驱动组2021-12-13494.2 配气机构的构造配气机构的构造一、气门的布置型式一、气门的布置型式 1、气门顶置式、气门顶置式 组成：2、气门侧置式已、气门侧置式已很少使用。很少使用。2021-12-13502021-12-13513、气门顶置式配气

22、机构工作过程、气门顶置式配气机构工作过程A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。B、曲轴与凸轮轴传动比为曲轴与凸轮轴传动比为2:1。2021-12-1352二、凸轮轴的布置型式二、凸轮轴的布置型式1、凸轮轴下置、凸轮轴下置 有利因素：有利因素：简化曲轴与凸轮轴简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置（齿轮传动），之间的传动装置（齿轮传动），有利于发动机的布置。有利于发动机的布置。 不利因素是什么？不利因素是什么？凸轮轴与气门相凸轮轴与气门相距较远，动力传距较远，动力传递路线较长，环递路线较长，环节多，因此不适节多，因此不适用于高速发动机。用于高速发动机。 2021-1

23、2-13532、凸轮轴中置式、凸轮轴中置式传动方式传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。动摇臂，省去了推杆。 应应 用用：适用于发动机转速：适用于发动机转速较高较高时，可以减少气门传动机构的往复时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。运动质量。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱活塞活塞摇臂摇臂调整螺钉调整螺钉2021-12-13543、凸轮轴上置式、凸轮轴上置式应用：高速发动机应用：高速发动机 如：桑塔纳轿车发动机如：桑塔纳轿车发动机凸轮轴凸轮轴活塞特点：特点： 凸轮轴与气门凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的挺柱，使往复运动的惯量减少。惯

24、量减少。双凸轮轴上置式发动机2021-12-1355 2021-12-1356三、凸轮轴的传动方式三、凸轮轴的传动方式传动方式传动方式传动路线传动路线特点特点应用应用齿轮传动齿轮传动曲轴正时齿轮（钢）曲轴正时齿轮（钢）凸轮轴正时齿轮（铸铁凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）或胶木）工作可靠，啮合工作可靠，啮合平稳、噪声小平稳、噪声小凸轮轴下置、凸轮轴下置、中置式配气中置式配气机构机构链条传动链条传动曲轴曲轴链条链条凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮可靠性、耐久性可靠性、耐久性略差，噪声大，略差，噪声大，造价高造价高凸轮轴上置凸轮轴上置式配气机构式配气机构 齿形带传动齿形带传动曲轴曲轴齿形皮带齿形皮带凸轮凸轮

25、轴正时齿轮轴正时齿轮成本低，但工作成本低，但工作性能好性能好凸轮轴上置凸轮轴上置式配气机构式配气机构2021-12-1357传动方式图例传动方式图例2021-12-1358五、配气相位五、配气相位1、用曲轴转角表示的进、排用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启气门的实际开闭时刻和开启的持续时间的持续时间 ，称为，称为配气相位配气相位。 1030 4080 4080 1030 上止点下止点2021-12-13592、配气相位演示、配气相位演示2021-12-13603、气门叠开、气门叠开气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排

26、气门同时开启的现象。时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度气门叠开角：气门同时开启的角度（ + ）。排气过程排气过程进气过程进气过程气门叠开的后果？气门叠开的后果？2021-12-1361六、气门间隙六、气门间隙1、概念：、概念： 气门间隙气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配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。留有适当的间隙。气门杆气门杆摇臂摇臂气门间隙气门间隙气门气门间隙间隙进气门进气门0.250.30mm排气门排气门0.300.35mm为何排

27、气为何排气门间隙大门间隙大于进气门于进气门间隙？间隙？2021-12-1362气门间隙气门间隙气门间隙气门间隙气门间隙气门间隙2021-12-1363七、配气机构的零件和组件七、配气机构的零件和组件1、气门组、气门组气门、气门座、气门导气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。锁片等零件组成。要求：要求：保证气缸的密封。保证气缸的密封。2021-12-1364气门组实物图气门组实物图2021-12-13651）气门）气门功用： 燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 工作条件： A、进气门600K700K，排气

28、门800K1100K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力、传动惯性力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨进气门进气门570K670K（铬钢铬钢或铬镍钢）或铬镍钢） 排气门排气门1050K1200K（硅铬钢）硅铬钢）头部头部杆部杆部2021-12-1366气门头部的结构形式气门头部的结构形式平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。排气门都可采用。凸顶式凸顶式（球面顶）（球面顶）适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清适用于排气门，因

29、为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。工较复杂。 凹顶式凹顶式（喇叭顶）（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。而不宜用于排气门。 2021-12-1367气门与气门座实物图进气门进气门排气门排气门2021-12-1368气门锥角气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。锥角作用： A、获得较大的气门

30、座合压力，提高密封性和导热性。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过大而降低流速。装配前应将装配前应将密封锥面研密封锥面研磨。磨。边缘应保持边缘应保持一定的厚度，一定的厚度，13mm。2021-12-1369气门锥角的大小进气门：一般为30，原因是在相同气门升程情况下，锥角小时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导热性均差。排气门：一般为45。因其热负荷较大2021-12-1370气门杆圆柱形，不断做往复运动。较高的加工精度，表面经较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精度和耐气门导管的配合精度和耐磨性磨性气门杆尾部：

31、其气门杆尾部：其形状决定于弹簧形状决定于弹簧座固定方式座固定方式 凹槽凹槽易断裂处易断裂处2021-12-1371气门杆弹簧座的固定形式凹槽（环槽）：安装两半锥形锁片。锁销孔：用锁销固定。2021-12-1372充钠气门由于发动机工作时,排气门经常处于高温条件下工作,钠约在970时为液态,具有良好的热传导能力。通过液态纳的来回运动,热量能很快从气门头部传到根部.可降低温度约l00。这样有利于降低混合气自燃的危险,从而握高了气门的使用寿命。在维修发动时,进、排气门不能修整,只允许研磨。捷达l.6L发动机排气门内部注有钠。 充钠充钠2021-12-13732）气门座气门座： 气缸盖的进、排气道与气

32、门锥面相结 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。 气门座气门座合金铸铁、合金铸铁、奥氏体钢奥氏体钢2021-12-1374气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。 镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。汽油机：排气门采用镶嵌式气门座，进气门直接在缸盖镗柴油机：进排气门均采用镶嵌式气门座 铝合金气缸盖铝合金气缸盖为何气门座都为何气门座都要镶嵌气门座要镶嵌气门座圈？圈？2021-12-13753）气门导管作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件： 工

33、作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金材料，能提高自润滑作用。 加工方法： 外表面加工精度较高 ，内表面精绞 装配： 气门杆与气门导管间隙0.050.12mm。 气门导管气门导管气缸盖气缸盖过盈配合过盈配合卡环：防止卡环：防止气门导管在气门导管在使用中脱落。使用中脱落。倒角倒角伸入深度应适量。伸入深度应适量。锥度可减少气流锥度可减少气流阻力。阻力。2021-12-13764）气门弹簧功用：保证气门的回位，使气门与气门座紧密贴合。 材料：高锰碳钢、铬钒钢气门弹簧的装配气门弹簧的装配气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座锁片锁片气门关闭气门关闭保证气门及

34、时关保证气门及时关闭、密封闭、密封气门开启气门开启保证气门不脱离保证气门不脱离凸轮凸轮2021-12-1377气门弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱等螺距弹簧圆柱等螺距弹簧不等距弹簧不等距弹簧 随着有效圈数的随着有效圈数的减少，自然频率减少，自然频率提高。提高。气门弹簧要避免发生气门弹簧要避免发生共振（当工作频率和共振（当工作频率和自身频率相等或成某自身频率相等或成某一倍数时），主要措一倍数时），主要措施有：不等距弹簧、施有：不等距弹簧、双弹簧双弹簧提高弹簧自身刚度，改变其自振频率2021-12-1378双弹簧布置旋向相反的两旋向相反的两个弹簧，防止个弹簧，防止断裂的弹簧卡断裂的弹簧卡入另一

35、弹簧，入另一弹簧，一根折断后另一根折断后另一根可继续工一根可继续工作作应用车型：应用车型： 奥迪奥迪100，捷达，桑塔纳，捷达，桑塔纳, 广州标致广州标致5052021-12-13795）气门旋转机构通过发动机运转振动力作用，使气门在气门座上自由的做不规则的旋转的装置，其作用是：减小气门头部受热变形，防止沉积物形成。锥形套筒锥形套筒锁片锁片锁锁 片片强制旋转机构强制旋转机构弹簧座弹簧座气门弹簧气门弹簧支承板支承板碟形弹簧碟形弹簧壳体壳体2021-12-1380作业1、气门弹簧起什么作用？为什么在装配气门弹簧时要预先压缩？ 2、气门锥角有什么作用？2021-12-13812、气门驱动组1、组成：

36、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。凸轮凸轮挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴2021-12-13821）凸轮轴作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 耐磨，抗冲击韧性，刚度。 材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每2气缸一个轴颈；轴颈直径前后依次减小；另有空心凸轮轴，如捷达EA113凸轮凸轮凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈驱动分电器的螺旋齿轮驱动分电器的螺旋齿轮2021-12

37、-1383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、韧性。 凸轮与挺柱线接凸轮与挺柱线接触，接触压力大，触，接触压力大，磨损快。磨损快。2021-12-1384同名凸轮的相对角位置 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。四缸发动机凸轮投影四缸发动机凸轮投影点火顺序：点火顺序： 12432021-12-1385凸轮的轮廓凸轮轮廓应保证气门的运动规律符合配气相位的要求气门开启点气门开启点消除气门消除气门间隙阶段间隙阶段气门升程最大时刻气门升程最大时刻气门关闭点气门关闭点出现气门出现气门间隙阶段间隙阶段缓冲结束点缓冲结束点

38、2021-12-1386凸轮轴的轴向定位：正时齿轮正时齿轮止推板止推板隔圈（调节环）隔圈（调节环）凸轮轴颈凸轮轴颈凸轮轴的凸轮轴的轴向间隙轴向间隙气缸体气缸体利用利用调节环调节环控制轴向窜动控制轴向窜动窜动量窜动量作用：为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。2021-12-1387凸轮轴的轴向定位：止推轴承：第一轴承止推片：正时齿轮与第一轴颈之间止推螺钉：正时齿轮盖上以上各结构中均应留有一定间隙，并可调整。止推片止推片2021-12-1388凸轮轴的驱动A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。2021-12-1389B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于

39、中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时曲轴正时齿形带轮齿形带轮中间轴齿中间轴齿形带轮形带轮张紧轮张紧轮凸轮轴正时凸轮轴正时齿形带轮齿形带轮2021-12-13902）挺柱（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 （2）挺柱的分类：菌式菌式气门侧置式气门侧置式筒式筒式气门顶置式，减轻质气门顶置式，减轻质量量滚轮式滚轮式减小摩擦所造成的对减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。多用挺柱的侧向力。多用于大缸径柴油机。于大缸径柴油机。2021-12-1391挺柱端面与凸轮的关系锥形凸轮锥形凸轮挺住受凸轮侧向推力，产生一定倾斜，长期会挺住受凸轮侧向推力，产生一定倾斜，长期会造成挺柱与导管间的单面磨损及挺柱与凸轮间

40、造成挺柱与导管间的单面磨损及挺柱与凸轮间的不均匀磨损。因此将凸轮制成锥面，将挺柱的不均匀磨损。因此将凸轮制成锥面，将挺柱底部制成球面，以使磨损均匀。底部制成球面，以使磨损均匀。由于存在气门间隙，在高速运动时会产由于存在气门间隙，在高速运动时会产生较大的震动和噪声，不适宜要求行驶生较大的震动和噪声，不适宜要求行驶平稳和低噪声的发动机平稳和低噪声的发动机凸轮为何要成锥形？2021-12-1392液力挺柱挺柱体挺柱体柱塞柱塞球形支座球形支座卡环卡环柱塞弹簧柱塞弹簧单向阀单向阀单向阀架单向阀架柱塞腔柱塞腔A挺柱体腔挺柱体腔B进油口进油口进油通道进油通道结构：结构： 性能：性能： 消除了配气机构的间隙，

41、消除了配气机构的间隙，减小了各零件的冲击载减小了各零件的冲击载荷和噪声提高发动机高荷和噪声提高发动机高速时的性能。速时的性能。 发动机工作时，机油沿主油道供到气门挺柱，并充满柱塞内腔及其下面的空腔。当气门关闭时，机油经挺柱体和柱塞上的油孔压进柱塞腔A内，并推开单向阀充人挺柱体腔B内。弹簧6使柱塞3连同压合在柱塞中的球座2紧靠着推杆，使配气机构的间隙消失。 当凸轮转到工作而使挺柱上推时推杆作用于支承座2和柱塞3上的反力力图使柱塞克服柱塞弹簧的力相对于挺柱体1向下移动，于是柱塞下部空腔内的油压迅速升高，使单向阀7关闭。由于液体的不可压缩性，整个挺柱便像一个刚体一样，按凸轮的运动规律，使气门开启、关

42、闭。 当油压过高或者气门受热膨胀时，将有少许油液经柱塞与挺柱体的间隙处漏出去。 当气门开始关闭或冷却收缩时，柱塞所受压力减小，由于柱塞弹簧的作用，柱塞向上运动，始终保持与推杆的接触，同时柱塞下部空腔B产生真空度，于是，主油道的油压将再次推开单向阀，向挺柱体腔内充油而再度充满整个挺柱内腔。 2021-12-1393液力挺柱机油经2、3、4、7进入低压油腔（柱塞11上方），并经5进入高压油腔。凸轮作用，挺柱9及柱塞下移，高压油腔油压升高，使5压紧在柱塞座上，两油腔完全分离；由于液体的不可压缩，挺柱与油缸成为一个刚体，气门被打开。气门关闭后，在弹簧力作用下，挺柱上移，高压腔压力下降，凸轮与挺柱之间始

43、终无间隙。在气门受热时，可通过减少补油量或泄露来自动改变挺柱的高度。因此，无需气门间隙存在。2021-12-1394桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图气门关闭时气门关闭时气门打开时气门打开时单向阀单向阀弹簧被压缩弹簧被压缩2021-12-13953）气门推杆作用： 将挺柱传来的推力传给摇臂。 工作情况： 是气门机构中最容易弯曲的零件。强度要求高，尽量短。 材料： 硬铝或钢空心推杆空心推杆实心推杆实心推杆硬铝推杆硬铝推杆钢支承钢支承2021-12-13964）摇臂摇臂结构示意图摇臂结构示意图气门间隙气门间隙调节螺钉调节螺钉调节螺母调节螺母摇臂摇臂摇臂轴套摇臂轴套易磨损部位易磨损部位 堆焊耐磨合金堆焊

44、耐磨合金功用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。2021-12-1397摇臂结构示意图摇臂比=1.2-1.8润滑油道润滑油道油槽油槽润滑油道润滑油道装调整螺钉和紧固螺母处2021-12-1398摇臂组示意图摇臂轴摇臂轴螺栓螺栓摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂称套摇臂称套调整螺钉调整螺钉摇臂摇臂定位弹簧定位弹簧2021-12-1399桑塔纳发动机的配气机构2021-12-13100气门间隙调整原则调整原则： 1、不可调区域： 将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。 将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。 2、调气门间隙的步骤： 1）画出配气相

45、位图 2）排出各缸的位置 3）当一缸在压缩上止点时，判断其它缸位于何行程，并判断间隙是否可调。2021-12-13101利用配气相位调节气门间隙例：=8 =31 =28 =8 点火次序：153624一缸在压缩上止点，问那些气门的间隙可调？2021-12-131021缸缸5缸缸3缸缸6缸缸2缸缸4缸缸1缸缸2缸缸3缸缸4缸缸5缸缸6缸缸进气门进气门可调可调可调可调不可调不可调可调可调不可调不可调不可调不可调排气门排气门可调可调不可调不可调可调可调不可调不可调可调可调不可调不可调2021-12-13103三、本田雅阁发动机气门间隙的调整1只有当缸盖温度降到38度以下后，才能进行气门间隙调整。 (1

46、)拆下缸盖罩和正时皮带上罩。 (2)设置1号气缸活塞在压缩上死点位置。凸轮轴皮带轮上的“UP”记号应位于顶部，皮带轮上的上死点槽口应与缸盖表面平齐。2021-12-13104(3)调节1号气缸进、排气门的间隙 进气门：026mm 002mm； 排气门：030mm 002mm。 (4)松开锁止螺母， 转动调节螺钉，直到 厚薄规前后移动时感 觉到有一点拖滞为止。 (5)拧紧锁止螺母， 再检查气门间隙， 如有必要，重新进 行调整。2021-12-13105实物图实物图测量气门间隙测量气门间隙拧松紧定螺母，调正调节螺钉拧松紧定螺母，调正调节螺钉2021-12-13106 (6)逆时针方向旋转曲轴180

47、度(凸轮轴皮带轮转动90度)，“UP” 记号应在排气门侧。调节第3号气缸进、排气门的间隙。 2021-12-13107(7)继续逆时针方向转动曲轴继续逆时针方向转动曲轴180。使第。使第4号号气缸活塞处于压缩上死点位置。调节第气缸活塞处于压缩上死点位置。调节第4号气缸进、排气门的间隙。号气缸进、排气门的间隙。2021-12-13108 (8)再逆时针转动曲轴180。使第2号气缸活塞处于压缩上死点位置，“UP”记号应在进气门侧。调节第2号气缸进、排气门的间隙。2021-12-13109第四章 汽油机燃料供给系汽油机燃料供给系的组成 简单化油器及可燃混合气组成 可燃混合气成分与汽油机性能的关系 化

48、油器各工作系统 化油器构造 汽油的供给装置2021-12-13110汽油机供给系的功用和组成汽油机供给系的功用和组成功用：储存、输送、清洁燃料，功用：储存、输送、清洁燃料，根据发动机工况，供给汽缸一定根据发动机工况，供给汽缸一定浓度的可燃混合气，并将燃烧后浓度的可燃混合气，并将燃烧后的废气排入大气。的废气排入大气。组成：组成：汽油供给装置汽油供给装置空气供给装置空气供给装置混合气形成装置混合气形成装置废气排出装置废气排出装置2021-12-13111汽油的性质汽油的性质物理特性： 粘度小、流动性好、自润性差 使用性能指标： 蒸发性：能被蒸发的性能。 热值：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。 标

49、号：标号越高，抗爆性越强。抗爆性：在燃烧中，避免产生爆燃的能力。（辛烷值越高，抗爆性越强）2021-12-13112供给路线图供给路线图油箱油箱汽油滤清器汽油滤清器汽油泵汽油泵化油器化油器(混合混合)空气滤清器空气滤清器排气管排气管排气消声器排气消声器在在 气缸内燃绕气缸内燃绕2021-12-13113桑塔纳轿车汽油供给系示意图桑塔纳轿车汽油供给系示意图油箱油箱油管油管汽油泵汽油泵汽油滤清器汽油滤清器化油器化油器空气滤清器空气滤清器2021-12-131144.1 化油器式供给系化油器式供给系简单化油器与可燃混合气的形成简单化油器与可燃混合气的形成简单化油器的结构简单化油器的结构:浮子室、针阀

50、、喉部、浮子室、针阀、喉部、节气门（油门）节气门（油门）工作原理：工作原理：节气门开度影响喉部真空节气门开度影响喉部真空度，开度越大，真空度越度，开度越大，真空度越大，喷油量越大；当节气大，喷油量越大；当节气门开度一定时，发动机转门开度一定时，发动机转速越高，喉部真空度越大。速越高，喉部真空度越大。喉部（喉管）喉部（喉管）浮子（室）浮子（室）节气门节气门2021-12-13115混合气浓度的表示方法混合气浓度的表示方法过量空气系数过量空气系数 我国使用我国使用空空 燃燃 比比国外常用国外常用2021-12-13116简单化油器的特性曲线简单化油器的特性曲线特性曲线：特性曲线：随化油器喉部真空随

51、化油器喉部真空度（即节气门开度）变化而变度（即节气门开度）变化而变化的趋势。化的趋势。变化趋势：随着节气门开度加变化趋势：随着节气门开度加大，空气量和汽油量同时加大，大，空气量和汽油量同时加大，但前者增加小于后者，混合气但前者增加小于后者，混合气渐变浓；再继续开大节气门时，渐变浓；再继续开大节气门时，两者比率逐渐接近，混合气浓两者比率逐渐接近，混合气浓度趋于稳定。度趋于稳定。2021-12-13117混合气成分对发动机性能的影响混合气成分对发动机性能的影响混合气浓度混合气浓度发动机性能发动机性能 =1（理论混合气）理论混合气）实际上，汽油不能完全燃烧实际上，汽油不能完全燃烧 1汽油完全燃烧汽油

52、完全燃烧=1.051.15油耗最低油耗最低 1.15混合气可以完全燃烧，但燃混合气可以完全燃烧，但燃烧速度慢，功率下降烧速度慢，功率下降 1.3-1.4（火焰传播下限）火焰传播下限）火焰无法传播火焰无法传播=0.85-0.95燃烧速度快，热损失小，功燃烧速度快，热损失小，功率最大；但不完全燃烧，油率最大；但不完全燃烧，油耗大；冒黑烟；排气放炮耗大；冒黑烟；排气放炮=0.43-0.85过浓，功率下降过浓，功率下降 0.4空气量极少，无法燃烧空气量极少，无法燃烧功率最大功率混合气（浓）油耗最低经济混合气（稀）2021-12-13118有利的化油器特性曲线有利的化油器特性曲线1相应最大功率的相应最大

53、功率的值，节气门开值，节气门开度越小，发出最大功率的度越小，发出最大功率的越小；越小；2相应最小油耗的相应最小油耗的值，节气门开值，节气门开度越小，获得最小油耗的度越小，获得最小油耗的越小；即越小；即小负荷时，较浓混合气才能保证发小负荷时，较浓混合气才能保证发动机工作最经济。动机工作最经济。3理想化油器特性曲线，在两者之理想化油器特性曲线，在两者之间。间。2021-12-13119现代化油器现代化油器实际工况对可燃混合气成分的要求实际工况对可燃混合气成分的要求工况：发动机的转速和负荷。分为：怠速、小负荷、中等负荷、大负荷、全负荷工况：发动机的转速和负荷。分为：怠速、小负荷、中等负荷、大负荷、全

54、负荷工况工况节气门开度节气门开度混合气混合气气缸内性能气缸内性能怠速怠速接近于关闭接近于关闭0.6-0.8废气含量大废气含量大小负荷小负荷逐渐开启逐渐开启0.7-0.9废气作用减弱废气作用减弱中等负荷中等负荷（常用状态）（常用状态）足够的开度足够的开度0.9-1.1追求经济性追求经济性大负荷和全负荷大负荷和全负荷最大开度最大开度0.85-0.95要求供给最大要求供给最大功率功率2021-12-13120现代化油器现代化油器发动机运转过程中的过渡工况发动机运转过程中的过渡工况冷起动：发动机起动时，转速极低，空气流速极慢，气缸内冷起动：发动机起动时，转速极低，空气流速极慢，气缸内温度低，汽油附着在

55、进气管内壁上，为保证顺利起动，需供温度低，汽油附着在进气管内壁上，为保证顺利起动，需供给极浓混合气。（给极浓混合气。（=0.2-0.6）暖机：起动后，发动机温度逐渐上升，直至发动机能进行稳暖机：起动后，发动机温度逐渐上升，直至发动机能进行稳定怠速运转为止。定怠速运转为止。 随温度上升而逐渐增大。随温度上升而逐渐增大。加速：即节气门突然加大，负荷突然迅速增加的过程。节气加速：即节气门突然加大，负荷突然迅速增加的过程。节气门突然开大时，空气量增加大于汽油量增加，短时间内混合门突然开大时，空气量增加大于汽油量增加，短时间内混合气变得很稀，需要额外添加供油量，以保证混合气足够浓。气变得很稀，需要额外添

56、加供油量，以保证混合气足够浓。 此为理想化油器特性此为理想化油器特性2021-12-13121现代化油器现代化油器化油器结构化油器结构五大系统五大系统主供油系统主供油系统怠速系统怠速系统加浓系统加浓系统加速系统加速系统起动系统起动系统2021-12-13122现代化油器现代化油器主供油系统主供油系统功用：保证正常工作时，混合气随功用：保证正常工作时，混合气随节气门开大而逐渐变稀。节气门开大而逐渐变稀。节气门开度加大时，简单化油器是节气门开度加大时，简单化油器是怎样工作的？怎样工作的？起作用工况：除怠速与极小负荷工起作用工况：除怠速与极小负荷工况，均起作用。况，均起作用。方法：降低主量孔处真空度

57、，即引方法：降低主量孔处真空度，即引入少量空气到主量孔。入少量空气到主量孔。主供油系统的工作过程主供油系统的工作过程（泡沫管）（泡沫管）2021-12-13123功用：保证怠速和小负荷时供给功用：保证怠速和小负荷时供给浓混合气。（浓混合气。（=0.6-0.8）怠速系统结构：怠速油道、怠速怠速系统结构：怠速油道、怠速量孔、怠速过渡量孔、怠速空气量孔、怠速过渡量孔、怠速空气量孔、怠速调整螺钉、节气门开量孔、怠速调整螺钉、节气门开度调整螺钉度调整螺钉2021-12-13124机械加浓装置：取机械加浓装置：取决于节气门开度。决于节气门开度。真空加浓装置：取真空加浓装置：取决于节气门后真空决于节气门后真

58、空度。度。2021-12-13125现代化油器现代化油器加速系统（加速泵）加速系统（加速泵）加速泵：由节气门控制，内有活加速泵：由节气门控制，内有活塞，进油阀和出油阀。塞，进油阀和出油阀。节气门开度减小时：活塞上移，节气门开度减小时：活塞上移，汽油进入加速泵；汽油进入加速泵；节气门开度加大时：活塞下移，节气门开度加大时：活塞下移，进油阀关出油阀开，汽油从加速进油阀关出油阀开，汽油从加速喷孔喷出。喷孔喷出。2021-12-13126现代化油器现代化油器起动系统起动系统起动工况：极浓混合气起动工况：极浓混合气（=0.2-0.6）结构：阻风门结构：阻风门工作系统：主供油系统和工作系统：主供油系统和怠速系统怠速系统自动阀：避免起动过程后自动阀：避免起动过程后期，由于转速加大真空度期，由于转速加大真空度增大而导致混合气过浓。增大而导致混合气过浓。2021-12-131272021-12-131282021-12-13129现代化油器现代化油器化油器的类型化油器的类型双腔分动：经常工作的为主腔，另一为副腔。用于解决转速较高、双腔分动：经常工作的为主腔，另一为副腔。用于解决转速较高、功率较大的发动机的动力性和经济性的矛盾。功率较大的发动机的动力性和经济性的矛盾。双腔并动：两个化油器并联，但共用一套浮子室、起动、加速、加双腔并动：两个化油器并联，但共用一套浮子室、起动、加速、加浓系统；