第三章配气机构选编课件

*川师成都学院电子工程系1第三章配气机构本章讲授内容：配气机构概述配气相位气门组气门传动组*川师成都学院电子工程系2一、配气机构概述功用：按发动机各气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时开启和关闭每个气缸的进、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。*川师成都学院电子工程系3组成*川师成都学院电子工程系4配气机构的布置形式分类：按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。

目前发动机基本都采用气门顶置式配气机构。

*川师成都学院电子工程系5按凸轮轴布置的形式：下置、中置、上置*川师成都学院电子工程系6上置凸轮轴实物图*川师成都学院电子工程系7*川师成都学院电子工程系8*川师成都学院电子工程系9*川师成都学院电子工程系10按凸轮轴传动的形式：齿轮传动、链传动、齿形带传动传动方式传动路线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）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→凸轮轴正时齿轮凸轮轴上置式配气机构*川师成都学院电子工程系11按每缸气门数及其排列方式：二气门、三气门、四气门、五气门同气门串联：影响进气门充气效率、排气门热负荷不均匀同气门并联：提高进气门充气效率、排气门热负荷均匀*川师成都学院电子工程系12单缸5气门*川师成都学院电子工程系13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。进气门间隙：0.25～0.30mm排气门间隙：0.30～0.35mm*川师成都学院电子工程系14气门间隙过大与过小的危害

间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降；此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。

无间隙或间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。*川师成都学院电子工程系15二、配气相位配气相位：用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。配气相位图：用曲轴转角的环形图来表示的配气相位。配气相位对发动机工作的影响：影响发动机的动力性、功率。配气相位对发动机工作的要求：延长进、排气时间。进气门早开晚关，排气门早开晚关。配气相位flash动画演示*川师成都学院电子工程系16配气相位演示*川师成都学院电子工程系17配气相位角进气提前角α

：一般为：10º～30º进气迟后角β

：一般为：40º～80º进气持续角：进气门开启持续时间的曲轴转角。为180º+α+β排气提前角γ

：一般为：40º～80º排气迟后角δ

：一般为：10º～30º排气持续角：排气门开启持续时间的曲轴转角。为180º+γ+δ气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现象。气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ

*川师成都学院电子工程系18配气相位影视*川师成都学院电子工程系19三、气门组的构造气门组组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件。要求：气门头部与气门座贴合严密；气门导管与气门杆上下运动有良好的导向；气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直；气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性。气门气门座气门导管气门弹簧弹簧座锁片*川师成都学院电子工程系20气门组实物图锁片弹簧座*川师成都学院电子工程系21气门组成：头部和杆部。功用：头部是用来密封气缸的进、排气通道；杆部是用来为气门的运动导向。工作条件：高温、高压、气门弹簧力、传动零件惯性力。头部杆部进气门：570K~670K（铬钢或铬镍钢）排气门：1050K~1200K（硅铬钢）*川师成都学院电子工程系22气门头部结构形式气门头顶面形状：平顶、球面顶、喇叭顶。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。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。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。*川师成都学院电子工程系23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：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。避免气流拐弯过大而降低流速。边缘应保持一定的厚度，1～3mm。装配前应将密封锥面研磨。*川师成都学院电子工程系24气门杆部较高的加工精度，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气门杆尾部：环形槽、锁销孔凹槽气门杆尾部的结构取决于气门弹簧座的固定方式*川师成都学院电子工程系25气门座气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。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。工作条件：高温、磨损严重。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、排气门座）。气门密封干涉角：比气门锥角大0.5～1度的气门座圈锥角。气门座*川师成都学院电子工程系26气门座影视*川师成都学院电子工程系27气门导管功用：导向作用、导热作用。工作条件：高温、磨损严重。材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。气门导管气缸盖过盈配合卡环：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。*川师成都学院电子工程系28气门弹簧功用：克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，保证气门及时落座并紧紧贴合。形状：圆柱形螺旋弹簧。材料：高碳锰钢、硌钒钢。防止共振：①提高气门弹簧的刚度；②采用不等螺距的圆柱弹簧；③采用双气门弹簧。气门旋转机构：低摩擦型自由旋转机构；强制旋转机构。气门弹簧气门弹簧座锁片*川师成都学院电子工程系29气门旋转机构使气门头部温度均匀；阻止沉积物形成*川师成都学院电子工程系30四、气门传动组功用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。凸轮轴挺柱推杆摇臂凸轮轴正时齿轮摇臂轴*川师成都学院电子工程系31凸轮轴组成：各缸的进、排气门凸轮及驱动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的齿轮。功用：使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。材料：优质钢模锻、合金铸铁、球墨铸铁。

同一气缸的进排气凸轮的相对转角位置是与既定的配气相位相适应的。轴颈凸轮偏心轮正时齿轮*川师成都学院电子工程系32*川师成都学院电子工程系33凸轮与挺柱线接触，接触压力大，磨损快。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。*川师成都学院电子工程系34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缓冲结束点凸轮的轮廓*川师成都学院电子工程系35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四缸发动机凸轮投影*川师成都学院电子工程系36凸轮影视*川师成都学院电子工程系371、正时齿轮；2、垫圈；3、螺母；4、止推板；5、螺栓；6、隔圈（调节环）123456凸轮轴轴向定位利用隔圈控制轴向窜动窜动量凸轮轴的轴向定位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。*川师成都学院电子工程系38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。正时标记对准：保证正确的配气相位和点火时刻*川师成都学院电子工程系39B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。曲轴正时齿形带轮中间轴齿形带轮张紧轮凸轮轴正时齿形带轮*川师成都学院电子工程系40凸轮轴影视1*川师成都学院电子工程系41凸轮轴影视2*川师成都学院电子工程系42凸轮轴3*川师成都学院电子工程系43挺柱功用：将凸轮的推力传给推杆或气门。挺柱的分类：普通挺柱和液压挺柱。材料：镍硌合金、冷激合金铸铁。筒式滚轮式普通挺柱：*川师成都学院电子工程系44气门关闭时气门打开时单向阀弹簧被压缩液压挺柱*川师成都学院电子工程系45推杆功用：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂。材料：硬铝、钢。结构：实心推杆、硬铝棒、钢管。*川师成都学院电子工程系46摇臂功用：将推杆和凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆以推开气门。工作过程：实际是一个双臂杠杆。易磨损部位堆焊耐磨合金气门间隙调节螺钉调节螺母摇臂摇臂轴套润滑油道*川师成都学院电子工程系47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*川师成都学院电子工程系48配气机构影视*川师成都学院电子工程系49小结气门组气门气门座气门导管气门弹簧头部杆部密封锥面宽度、角度要合适*川师成都学院电子工程系50气门传动组凸轮轴挺柱推杆摇臂及摇臂轴凸轮、挺柱推杆、摇