梵蒂冈斯多夫嘎课件

学习情境3配气机构概述配气相位配气机构的组成和零件可变配气相位学习情境3配气机构概述梵蒂冈斯多夫嘎课件 概述一、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：

ηv=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。 概述一、功用：配气机构组成：气门组传动组驱动组配气机构组成：学习任务1 配气机构的构造一、按气门的布置型式1、气门顶置式组成：学习任务1 配气机构的构造一、按气门的布置型式2、气门侧置式

进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件数目少。气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。2、气门侧置式进排气门都布置在气缸的一侧，结二、凸轮轴的布置型式1、凸轮轴下置 缺点：凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。 优点：简化曲轴与凸轮轴之间才传动装置，有利于发动机的布置。二、凸轮轴的布置型式1、凸轮轴下置2、凸轮轴中置式

传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。

应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。凸轮轴挺柱活塞摇臂调整螺钉2、凸轮轴中置式 传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去3、凸轮轴上置式 应用：高速发动机桑塔纳轿车发动机双凸轮轴上置式发动机特点：凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。凸轮轴凸轮轴活塞3、凸轮轴上置式 应用：高速发动机双凸轮轴上置式发动机特点：梵蒂冈斯多夫嘎课件捷达轿车气缸盖实物图捷达轿车气缸盖实物图上置凸轮轴实物图上置凸轮轴实物图三、凸轮轴的传动方式1、齿轮传动凸轮轴下置、中置式配气机构三、凸轮轴的传动方式1、齿轮传动凸轮轴下置、中置式配气机构传动方式传动路线特点应用齿轮传动曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）工作可靠，啮合平稳、噪声小凸轮轴下置、中置式配气机构链条传动曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮可靠性、耐久性略差，噪声大，造价高凸轮轴上置式配气机构齿形带传动曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮成本低，但工作性能好凸轮轴上置式配气机构传动方式传动路线特点应用齿轮传动曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正四、气门数和布置形式单缸2气门四、气门数和布置形式单缸2气门单缸4气门SOHC“单顶置凸轮轴”(SingleOverHeadCamshaft)，DOHC“双顶置凸轮轴”（DoubleOverHeadCamshaft），单缸4气门SOHC“单顶置凸轮轴”单缸5气门单缸5气门五、配气相位 1、气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气相位。10°~30°40°~80°40°~80°10°~30°五、配气相位 1、气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为配气梵蒂冈斯多夫嘎课件3、气门叠开 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度（+）。排气过程进气过程3、气门叠开 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进思考1、作出配气相位图，并分析气门早开与迟闭的原因。思考1、作出配气相位图，并分析气门早开与迟闭的原因。四、气门间隙1、概念：

气门间隙：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。气门间隙进气门0.25~0.30mm排气门0.30~0.35mm四、气门间隙1、概念：气门间隙进气门0.25~0.30mm排梵蒂冈斯多夫嘎课件学习任务2配气机构的组件和工作情况一、气门组要求：保证气缸的密封。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，以保证气门头在气门座上下偏斜，气门弹簧弹力足以克服气门及其传动件运动惯性力，使气门能及时关闭，并保证气门紧压在气门座上。学习任务2配气机构的组件和工作情况一、气门组要求：1、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570K~670K，排气门1050K~1200K。B、头部承受气体压力、气门弹簧力等，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570K~670K（铬钢或铬镍钢）排气门1050K~1200K（硅铬钢）头部杆部1、气门功用：进气门570K~670K（铬钢或铬镍钢）头部杆气门头部的结构形式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。凸顶式（球面顶）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，但球形的受热面积大，质量和惯性力大加工较复杂。凹顶式（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。气门头部的结构形式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量（2）

气门锥角1）

定义：气门锥面与顶平面的夹角称气门锥角。α（2）

气门锥角α2）

气门锥角的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；避免气流拐弯过大而降低流速；气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。2）

气门锥角的作用就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得3）

进、排气门锥角的大小进气门锥角较小，多用300。排气门锥角较大，通常为450。3）

进、排气门锥角的大小边缘应保持一定的厚度，1~3mm。装配前应将密封锥面研磨。边缘应保持一定的厚度，1~3mm。装配前应将密封锥面研磨。3）

气门头部直径气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排气阻力就越小。通常进气门头部直径大于排气门。h1h23）

气门头部直径h1h2气门杆气门杆较高的加工精度，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凹槽气门杆尾部：其形状决定于弹簧座固定方式易断裂处较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精梵蒂冈斯多夫嘎课件2、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： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 加工方法： 导管内、外圆柱面经加工后压入气缸盖或导管孔中，然后精绞内表面 装配： 气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。

2、气门导管 作用：倒角气门导管卡环：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。气缸盖过盈配合倒角气门导管卡环：防止气门导管在使用中脱落。伸入深度应适量。3、气门座 气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 1.靠其内锥面与气门锥面的紧密 贴合密封气缸。 2.接受气门传来的热量。

气门座3、气门座 气门座：气门座气门座圈： 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 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座气门座圈：4、气门弹簧功用：保证气门的回位。材料：高锰碳钢、铬钒钢气门弹簧的装配气门弹簧气门弹簧座锁片气门关闭保证气门及时关闭、密封气门开启保证气门不脱离凸轮4、气门弹簧功用：保证气门的回位。气门弹簧的装配气门弹簧气门气门弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱等螺距弹簧不等距弹簧应用：CA7560气门弹簧圆柱形螺旋弹簧圆柱等螺距弹簧不等距弹簧双弹簧布置旋向相反的两个弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一弹簧应用车型：奥迪100，捷达，桑塔纳,广州标致505双弹簧布置旋向相反的两个弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一弹簧应用思考： 1、什么是气门锥角？气门锥角有什么样作用？进排气门的锥角有什么不同？2、气门弹簧有什么样的作用？为什么要采用双气门弹簧？

思考：3、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。3、气门旋转机构通过发动机运转振动力作用，使气门在锥形套筒弹簧座锁片自由旋转机构锥形套筒弹簧座锁片自由旋转机构4、气门间隙1、概念：

气门间隙：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。气门间隙进气门0.25~0.30mm排气门0.30~0.35mm4、气门间隙1、概念：气门间隙进气门0.25~0.30mm排梵蒂冈斯多夫嘎课件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。气门间隙调整原则调整原则：利用配气相位调节气门间隙例：α=8ºβ=31ºγ=28ºδ=8º

点火次序：1—5—3—6—2—4一缸在压缩上止点，问那些气门的间隙可调？利用配气相位调节气门间隙例：α=8ºβ=31º1缸5缸3缸6缸2缸4缸αβγδ1缸2缸3缸4缸5缸6缸进气门可调可调不可调可调不可调不可调排气门可调不可调可调不可调可调不可调1缸5缸3缸6缸2缸4缸αβγδ1缸2缸3缸4缸5缸6缸进气(3)调节1号气缸进、排气门的间隙进气门：0．26mm±0．02mm；排气门：0．30mm±0．02mm。(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。(3)调节1号气缸进、排气门的间隙二、气门驱动组1、组成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。二、气门驱动组1、组成凸轮轴 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。 材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：凸轮轴 作用：凸轮的轮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凸轮的轮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。点火顺序：1—2—4—3同名凸轮的相对角位置同一气缸的进、排气凸轮凸轮轴的轴向定位： 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。正时齿轮止推板隔圈（调节环）凸轮轴颈凸轮轴的轴向间隙气缸体凸轮轴的轴向定位： 作用：正时齿轮止推板隔圈（调节环）凸轮轴2、挺柱（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。（2）挺柱的分类：菌式气门侧置式筒式气门顶置式滚轮式减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。多用于大缸径柴油机。2、挺柱（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。菌式气门侧置

结构：性能：消除了配气机构的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪声提高发动机高速时的性能。

液力挺柱结构：液力挺柱发动机液压挺柱工作示意图气门关闭时气门打开时发动机液压挺柱工作示意图气门关闭时气门打开时3、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。材料： 硬铝或钢3、气门推杆作用：4、摇臂功用： 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。摇臂结构示意图气门间隙调节螺钉调节螺母摇臂摇臂轴套易磨损部位堆焊耐磨合金4、摇臂功用：摇臂结构示意图气门间隙调节螺钉调节螺母摇臂摇臂摇臂结构示意图润滑油道油槽润滑油道摇臂结构示意图润滑油道油槽润滑油道摇臂组示意图摇臂轴螺栓摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂称套调整螺钉摇臂定位弹簧摇臂组示意图摇臂轴螺栓摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂称套调整螺摇臂组实物图摇臂组实物图桑塔纳发动机的配气机构桑塔纳发动机的配气机构可变配气相位

★气门定时和升程可变的进气系统★可变谐振增压系统可变配气相位

★气门定时和升程可变的进气系统解读可变气门正时现代引擎多采用DOHC的缸盖设计，两根凸轮轴被设置在引擎顶部，通过齿形带轮或链条从曲轴端取力，并以2：1的速度驱动凸轮轴，此时凸轮轴商凸轮的旋转推动气门进行上下往复运动，从而控制气门的开启和闭合。而我们今天要关注的，其实就是气门开合的问题。解读可变气门正时现代引擎多采用DOHC为什么要“可变气门行程？

活塞式四冲程引擎都由进气、压缩、做功、排气4个冲程完成，我们关注的是气门开启程度对引擎进气的问题。在引擎低速运转时，气门的开启程度切不可过大，这样容易造成气缸内外压力均衡，负压减小，从而进气不够充分，对于气门的工作而言，这个“小程度开启”需要短行程的方式加以控制；而高速恰恰相反，转速动辄5000rpm，倘若气门依然羞羞答答不肯打开，引擎的进气必然受阻，所以，我们需要长行程的气门升程。为什么要“