汽车构造第三章配气机构ppt课件

1、第3章 配气机构.主要内容 概 述3.1气 门 组 件3.2气门传动组3.3可变配气相位机构3.4.3.1 概 述 配气机构是控制发动机进气和排气的安装，其作用是按照发动机的任务循环和点火次序的要求定时开启和封锁各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽能够多的可燃混合气汽油机或空气柴油机进入汽缸，在排气行程将废气快速排出汽缸。配气机构的组成.3.1.1 配气机构的分类1.按气门的布置方式分1侧置气门式配气机构 2顶置气门式配气机构.2.按凸轮轴的布置方式分1凸轮轴下置式配气机构.2凸轮轴中置式配气机构.3凸轮轴上置式配气机构 .3.按曲轴驱动凸轮轴的方式分1齿轮传动配气机构 2链传动配气机构3齿形

2、带传动配气机构.4.按每缸气门的数量分1双气门式配气机构 2多气门式配气机构(a)双气门 (b)三气门 (c)四气门 (d)五气门 .3.1.2 气门间隙 发动机任务时，气门及其传动件将因温度升高而膨胀。假设气门及其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小，那么在热态下，气门及其传动件受热膨胀势必引起气门封锁不严，呵斥发动机在紧缩和作功行程中漏气，会使发动机功率下降。为了消除上述景象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一预留间隙称为气门间隙。.3.1.3 配气相位 配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时辰和开启延续时间。 配气相位图 配气相

3、位对发动机任务的要求：延出息、排气时间。进气门早开晚关，排气门早开晚关。.1.进气门的配气相位 进气提早角 ：普通为1030 进气迟后角 ：普通为4070 进 气 持 续 角：进气门开启继续时间的曲轴转角。 为180+2.排气门的配气相位 排气提早角 ：普通为4080 排气迟后角 ：普通为1030 排 气 持 续 角：排气门开启继续时间的曲轴转角。 为180+3.气门叠开 气门叠开：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现 象。 气门叠开角：气门重叠时的曲轴转角。为+ .3.2 气门组件 气门组件组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹 簧座及气门锁片等零件。任务要求：1气门头部与气门座

4、贴合严密。2气门导管对气门杆的往复运动导向良好。3气门弹簧两端面与气门杆中心线相互垂直，以保证气门头部在气门座上不偏斜。4气门弹簧的弹力足以抑制气门及其传动件的运动惯性力，使气门能迅速封锁，并能保证气门封锁时的密封性。.3.2.1 气门 分类：进气门和排气门两种。 组成：头部和杆部。 功用：头部是用来密封汽缸的进、排气通道；杆部是用来为气门的运动导向。 任务要求：有足够的强度、刚度，耐磨损，耐高温，不易变形，且质量要尽能够地轻。 .1.气门头部气门头部的外形普通有3种方式：平顶、球面顶和喇叭形顶 平顶结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、进、排气门均可采用。多数发动机采用。球面顶适用于排气门

5、。强度高，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，加工较复杂。 喇叭形顶通常作为进气门。其特点是进气阻力小，且质量轻、惯性小，但受热面积大。. 气门锥角 为了保证气门与气门座贴合严密，将气门密封面做成锥面，通常把气门密封锥面的锥角称为气门锥角。普通气门锥角为45。在气门升程一定的情况下，减小气门锥角，可以增大气流通道断面，减小进气阻力。但锥角减小会引起气门头部边缘厚度变薄，致使气门的密封和导热性变差。.2.气门杆部 气门在气门导管中上下运动，靠气门杆部起导向和传热作用。气门杆尾端的外形取决于气门弹簧座的固定方式 气门杆尾端外形与弹簧座的固定方式1气门杆； 2气门弹簧； 3弹

6、簧座； 4锥形锁片； 5锁销.3.2.2 气门座 进、排气道口与气门密封锥 面直接贴合的部位 。1.气门座的方式 功用：与气门头部一同对汽缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量并将其传送出去，起散热作用。 任务条件：高温、磨损严重。 类型：一种是直接在汽缸盖上镗出的气门座；另一种是单独制成气门座圈，镶嵌在汽缸盖上的气门座 。气门座构造 1卡环； 2气门导管； 3汽缸盖； 4气门座. 2.气门座锥角 气门座锥角由三部分组成。其中45或30的锥面与气门密封锥面贴合，15和75锥角是用来修正任务锥面的宽度和上、下位置的，以使其到达规定的要求。某些发动机的气门锥角比气门座锥角小0.5l，该角称为密封

7、干涉角。(a)气门座锥角 (b)密封干涉角1气门座； 2气门 .3.2.3 气门导管 功用：主要作用是对气门的运动导向，以保证气门做上下往复运动时不发生径向摆动而可以准确落座，且与气门座正确贴合。同时还可以起到导热作用，将气门杆的热量经气门导管传给缸盖及水套。 任务条件：高温、磨损严重。 气门导管内外圆柱面经加工后压入汽缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。气门导管汽缸盖过盈配合卡环：防止气门导管在运用中零落。伸入深度应适量。锥度可减少气流阻力。.3.2.3 气门弹簧 功用：使气门自动复位封锁，并保证气门与气门座的座合压力；还用于吸收气门在封锁过程中各传动零件所产生的惯性力，以防各

8、个传动件彼此分别而破坏配气机构的正常任务。 防止共振：提高气门弹簧的刚度；采用不等螺距的圆柱弹簧；采用双气门弹簧。 (a)粗径等螺距弹簧 (b)变螺距弹簧 (c)双弹簧.3.3 气门传动组气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱、推杆和摇臂等零件。摇臂轴摇臂推杆挺柱凸轮轴正时齿轮凸轮轴.3.3.1 凸轮轴1.凸轮轴构造 凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成。单根凸轮轴普通将进气凸轮和排气凸轮布置在同一根凸轮轴上。双上置凸轮轴配气机构的两根凸轮轴，一根是进气凸轮轴，上面布置有各缸的进气凸轮；另一根是排气凸轮轴，上面分布有各缸的排气凸轮。.2.凸轮轮廓外形 气门的开闭时辰及其升程变化规律主要取决于控制气门的凸轮

9、外部轮廓曲线即凸轮轮廓外形。凸轮轮廓直接决议了气门的升程及其升降过程的运动规律。 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辰气门封锁点出现气门间隙阶段缓冲终了点.3.凸轮间的相对角位置1同名凸轮间的相对角位置 凸轮轴上各缸同名凸轮相对角位置的陈列与凸轮轴的转动方向、各缸的任务顺序和作功间隔角有关。 2异名凸轮的相对角位置 同一汽缸进、排气异名凸轮间的相对角位置陈列取决于凸轮轴的转动方向和发动机的配气相位。 4缸汽油机同名凸轮陈列 6缸柴油机同名凸轮陈列 .4.凸轮轴的轴向定位为了防止凸轮轴轴向窜动，普通设有轴向定位安装。 正时齿轮止推板凸轮轴颈凸轮轴的轴向间隙汽缸体利用

10、调理环控制轴向窜动窜动量.3.3.2 挺柱 功用：将凸轮轴旋转时产生的推进力传给推杆下、中置凸轮轴或气门上置凸轮轴。 资料：普通用耐磨性好的合金钢或合金铸铁等资料制造。 1.普通挺柱 常见的挺柱主要有筒形和滚轮式两种 (a)筒形平面 (b)筒形球面 (c)滚轮式. 2.液压挺柱 液压挺柱除可以自动补偿气门间隙外，还具有以下优点：1取消了调整气门间隙的零件，使构造简单。2不需调整气门间隙，简化了装配后的调整过程。3消除了由气门间隙引起的冲击和噪声，减轻了气门传动组件之间的摩擦。挺柱体柱塞球座卡簧柱塞弹簧单向阀柱塞腔挺柱体腔进油口进油通道.3.3.3 推杆 功用：采用下置、中置式凸轮轴的配气机构，

11、利用推杆将挺柱传来的力传给摇臂。 资料：硬铝、钢。 构造：实心推杆、硬铝棒、钢管。.3.3.4 摇臂与摇臂组件功用：将推杆或凸轮传来的力改动方向后传给气门，使其开启。摇臂组件主要包括摇臂、摇臂轴、支承座及气门间隙调整螺钉等零件。.3.4 可变配气相位机构 常见的双气门机构与四气门机构的配气正时主要思索提高发动机的有效功率和转矩，但在发动机怠速运转时，动力性急剧下降，燃油经济性很差。为防止此种景象，有些汽车近年来采用一种可变配气相位与气门升程的电子控制VTEC机构来控制进气时间与进气量，从而使发动机输出不同的输出功率。 .1.VTEC的构造 装有VTEC机构的发动机每个汽缸都配置有两个进气门和两个排气门。本田汽车的VTEC机构 1正时板；