第三章第一堂课：配气机构主要零部件

1、第三章：2教学内容：教学内容：配气机构工作过程配气机构工作过程气门组零部件气门组零部件气门传动组零部件气门传动组零部件1233Y型工具小车设计方案指导老师：刘 淅 专业：汽车制造与装配班级： 513344 姓名： 张 亮 学号： 133646 5气门锁片气门锁片气门油封气门油封气门弹簧气门弹簧气门导管气门导管进气门、排气门进气门、排气门二、气门组零部件二、气门组零部件作用：作用：控制进、排气管的开闭，密封燃气。密封燃气。61 1、进排气门、进排气门杆部杆部头部头部进气门：铬进气门：铬钢或铬镍钢；钢或铬镍钢； 排气门：硅排气门：硅铬钢铬钢组成：组成：头部：头部：是用来密封气缸的进、排气通道。是用

2、来密封气缸的进、排气通道。杆部：杆部：是用来为气门的运动导向。是用来为气门的运动导向。功用：功用：燃烧室组成部分，是气体进、出燃烧室通道的燃烧室组成部分，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。开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。工作条件：工作条件：受高温、气体压力、燃烧生成物中物质所腐受高温、气体压力、燃烧生成物中物质所腐蚀、气门弹簧力以及传动零件惯性力的作用。蚀、气门弹簧力以及传动零件惯性力的作用。性能：性能：强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨。强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨。7（1 1）气门头顶面形状：）气门头顶面形状：平顶、球面顶、喇叭顶平顶、球面顶、喇

3、叭顶。平顶平顶结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用，为大多汽车发动机所采用。凸顶凸顶适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。凹顶凹顶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，而不宜用于排气门。8装配前应将密装配前应将密封锥面研磨。封锥面研磨。边缘应保持边缘应保持一定的厚度，一定的厚度，1 13mm3mm。（2 2）气门锥角）气门锥角气门锥角概念：气门锥角概念：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角

4、。角。锥角作用：锥角作用： 获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 气门落座时有较好的对中、定位作用。气门落座时有较好的对中、定位作用。避免气流拐弯过大而降低流速。避免气流拐弯过大而降低流速。9较高的加工精度，表面较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精证同气门导管的配合精度和耐磨性。度和耐磨性。气门杆尾部：环形槽、锁销孔。凹槽凹槽易断裂处易断裂处气门杆部与气门导管保持气门杆部与气门导管保持有正确的配合间隙，以减有正确的配合间隙，以减小磨损和起到良好的导向、小磨损和起到良好的导向、散热作用。散热作用。（3

5、 3）气门杆部）气门杆部10（4 4）气门直径）气门直径进气门直径一般大于排气门直径进气门直径一般大于排气门直径。11为了使气门头部温为了使气门头部温度均匀，防止局部过热度均匀，防止局部过热引起的变形和清除气门引起的变形和清除气门座积炭，可设法使气门座积炭，可设法使气门在工作中相对气门座缓在工作中相对气门座缓慢旋转。慢旋转。气门缓慢旋转时在气门缓慢旋转时在密封锥面上产生轻微的密封锥面上产生轻微的摩擦力，有阻止沉积物摩擦力，有阻止沉积物形成的自洁作用。形成的自洁作用。（5 5）气门旋转机构）气门旋转机构122 2、气门导管、气门导管功用：功用：u运动导向，保证气门作直线往复运动；运动导向，保证气

6、门作直线往复运动；u将气门杆热量部分传给气缸盖。将气门杆热量部分传给气缸盖。工作条件：工作条件：工作温度较高，润滑条件差，容易磨损。工作温度较高，润滑条件差，容易磨损。材料：材料：灰铸铁，球墨铸铁，铁基粉末冶金。灰铸铁，球墨铸铁，铁基粉末冶金。结构：结构：与气缸盖承孔过盈配合；与气缸盖承孔过盈配合；有的发动机不设气门导管；有的发动机不设气门导管；有的气门导管设有卡环槽，防松落；有的气门导管设有卡环槽，防松落；有的排气气门导管设有排渣槽：清除沉有的排气气门导管设有排渣槽：清除沉积物和积炭。积物和积炭。伸入深度应适伸入深度应适量。锥度可减量。锥度可减少气流阻力。少气流阻力。卡环：防止气门导管在使用

7、中脱落。气门导管气缸盖过盈配合133 3、气门座、气门座定义：气缸盖的进、排气道与气门锥面相定义：气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。结合的部位。 功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。并接受气门传来的热量。工作条件：高温、磨损严重。工作条件：高温、磨损严重。类型：直接镗出（进气门座）、镶嵌式类型：直接镗出（进气门座）、镶嵌式（排气门和铝合金发动机的进、排（排气门和铝合金发动机的进、排气门座）。气门座圈与气缸盖为过气门座）。气门座圈与气缸盖为过盈配合，过盈量一般为盈配合，过盈量一般为0.02mm0.02mm。气门座气门座 记住记

8、住了吗！了吗！144 4、气门弹簧气门弹簧气门弹簧气门弹簧功用：功用：保证气门及时落座并紧紧贴合。保证气门及时落座并紧紧贴合。形状：圆柱形螺旋弹簧。形状：圆柱形螺旋弹簧。材料：高碳锰钢、硌钒钢。材料：高碳锰钢、硌钒钢。防止防止共振：共振：提高气门弹簧的刚度；提高气门弹簧的刚度；采用不等螺距的圆柱弹簧；采用不等螺距的圆柱弹簧；采用双气门弹簧。采用双气门弹簧。真是个小作用大！真是个小作用大！15结构形式：结构形式：圆柱弹簧圆柱弹簧（等螺距、变螺距）（等螺距、变螺距）结构形式结构形式圆锥弹簧）内外两根弹簧，内外两根弹簧，可使安装高度可使安装高度减小，注意螺减小，注意螺旋方向相反。旋方向相反。165

9、5、气门油封、气门油封装气门油封一般要用专用工具。在装气门油封一般要用专用工具。在采购油封时一般都要多买两个，防采购油封时一般都要多买两个，防止装坏。止装坏。功用：功用：气门杆与气门导管孔需要润滑，机油又不能气门杆与气门导管孔需要润滑，机油又不能太多，否则机油消耗量增加。为了控制和减太多，否则机油消耗量增加。为了控制和减少机油消耗量，现代汽车发动机装有气门油少机油消耗量，现代汽车发动机装有气门油封。封。176 6、气门锁片、气门锁片在气门弹簧力的作用下把弹簧在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆锁住，使弹簧力作座和气门杆锁住，使弹簧力作用到气门杆上。用到气门杆上。18凸轮轴顶置凸轮轴顶置凸轮轴底

10、置凸轮轴底置三、气门传动组零部件三、气门传动组零部件包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴、正时附件等。臂和摇臂轴、正时附件等。19正时附件正时附件气门摇臂气门摇臂推杆推杆挺柱挺柱凸轮轴凸轮轴201 1、凸轮轴、凸轮轴轴颈轴颈斜齿轮斜齿轮凸轮凸轮偏心轮偏心轮正时齿轮正时齿轮驱动器汽驱动器汽油泵油泵驱动分电器驱动分电器（机油泵）（机油泵）功用：驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发功用：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动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。求。工作条件：承受周期性的冲击载荷，表面磨

11、损比较严重。工作条件：承受周期性的冲击载荷，表面磨损比较严重。 材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁。材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁。结构：结构：21凸轮凸轮凸轮与挺柱线接触，凸轮与挺柱线接触，接触压力大，磨损快。接触压力大，磨损快。承受气门弹承受气门弹簧的张力，簧的张力，间歇性的冲间歇性的冲击载荷击载荷工作条件工作条件凸轮性能凸轮性能表面有良好表面有良好的耐磨性，的耐磨性，足够的刚度足够的刚度22凸轮的轮廓凸轮的轮廓凸轮轮廓与气门的运动规律凸轮轮廓与气门的运动规律气门开启点气门开启点消除气门间消除气门间隙阶段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间出现气门间隙阶段隙

12、阶段缓冲结束点缓冲结束点23同名凸轮的相对角位置同名凸轮的相对角位置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： 12431243同一气缸的进、排气凸轮的相对角同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。位置是与相应的配气相位相对应的。24凸轮轴的驱动凸轮轴的驱动正时齿轮及正时标记正时齿轮及正时标记齿轮传动：应用在下置凸轮轴齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机，采用斜齿齿轮。发动机，采用斜齿齿轮。25曲轴正时齿曲轴正时齿形带轮形带轮中间轴齿形中间轴齿形带轮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链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，链条和齿形皮带传动：链条传

13、动噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。262 2、挺柱、挺柱u 作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 u 挺柱的分类：普通挺柱和液力挺柱。挺柱的分类：普通挺柱和液力挺柱。普通挺柱普通挺柱球面挺柱球面挺柱平面挺柱平面挺柱滚子挺住滚子挺住27液力挺柱液力挺柱卡环卡环阀架阀架支承座支承座单向阀单向阀柱塞弹簧柱塞弹簧碟形弹簧碟形弹簧挺杆体挺杆体柱塞柱塞推杆推杆液力挺柱液力挺柱结构：挺柱体、柱塞、球座、结构：挺柱体、柱塞、球座、柱塞弹簧、单向阀和单向阀弹柱塞弹簧、单向阀和单向阀弹簧等组成簧等组成。28桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图桑塔纳

14、发动机液压挺柱工作示意图单向阀单向阀弹簧被压缩弹簧被压缩气门关闭时气门关闭时气门打开时气门打开时293 3、推杆、推杆功用：将挺柱传来的推力传给摇臂。功用：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。工作情况：是气门机构中最容易弯曲的零件。材料：硬铝或钢。一般是钢制，对缸体与缸材料：硬铝或钢。一般是钢制，对缸体与缸盖都是铝合金的发动机，用硬铝制造。盖都是铝合金的发动机，用硬铝制造。结构：推杆可以是实心或空心的。下端同外结构：推杆可以是实心或空心的。下端同外凸球面支座锻成一个整体；上端同外凸或内凸球面支座锻成一个整体；上端同外凸或内凹球面支座锻成一个整体。凹球面支座锻成一个

15、整体。 记住记住 了吗？了吗？304 4、气门摇臂、气门摇臂 短臂短臂 长臂长臂摇臂结构示意图摇臂结构示意图4545号钢冲压或铸铁、号钢冲压或铸铁、铸钢精铸而成。铸钢精铸而成。功用：功用：双臂杠杆作用，一则改变推杆力方向，从而使双臂杠杆作用，一则改变推杆力方向，从而使气门运动方向不同于推杆运动方向；二则在较气门运动方向不同于推杆运动方向；二则在较小的凸轮升程下增大了气门升程。小的凸轮升程下增大了气门升程。要求：刚度大（机构刚度的一部分），质量轻要求：刚度大（机构刚度的一部分），质量轻（自身质量的（自身质量的1/31/3作为机构往复惯性质作为机构往复惯性质量），两端工作表面耐磨（镀铬）。量），两端工作表面耐磨（镀铬）。结构：厚度方向呈结构：厚度方向呈“工字形工字形”截面，钻有润滑截面，钻有润滑油道，来自凸轮轴中心控油道、摇臂轴油道，来自凸轮轴中心控油道、摇臂轴承孔的机油通过摇臂自身斜钻的油道流承孔的机油通过摇臂自身斜钻的油道流向两端，润滑推杆与气门两端的接触工向两端，润滑推杆与气门两端的接触工作表面。作表面。31摇臂组示意图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32两种传动方式两种传动方式链条传动皮带传动传动链条驱动曲轴凸轮轴涨紧器