《配气机构主要零部》课件

配气机构主要零部件配气机构是内燃机的重要组成部分，负责控制气门的开启和关闭，实现进气和排气的过程。了解配气机构主要零部件及其工作原理，对理解内燃机的运行机制至关重要。课程导入汽车发动机是汽车的核心部件，为汽车提供动力。配气机构是发动机的重要组成部分，负责控制气门的开启和关闭，进而控制燃气的进出，直接影响发动机的性能。学习目标了解配气机构的主要零部件掌握配气机构的工作原理熟悉常见配气机构的类型掌握配气正时调整的方法配气机构概述配气机构是发动机的重要组成部分，控制着气门的开启和关闭，负责将新鲜空气吸入气缸，并将燃烧后的废气排出气缸。它直接影响发动机的性能，例如功率、扭矩、油耗和排放。配气机构的主要作用控制进排气时间精确控制气门开闭时间，决定气缸内混合气体和废气的进出时机。影响燃烧效率通过气门开闭时间调节进气量和排气量，影响燃烧室内的压力和温度，进而影响燃烧效率。影响发动机性能影响发动机的功率、扭矩、油耗、排放等性能指标。实现气门正时控制通过正时机构确保气门在正确的时机开启和关闭，保证发动机正常工作。气门的构造和工作原理气门头部气门头部是气门与气缸盖之间的连接点，它密封气缸，防止气体泄漏。头部形状通常为圆形，并配有密封环。气门杆气门杆连接气门头部和气门座，它负责传递来自凸轮的运动，使气门打开和关闭。气门座气门座固定在气缸盖上，它为气门提供支撑，并确保气门与气缸盖之间紧密密封。气门导管气门导管套在气门杆上，它引导气门杆运动并防止气门杆磨损。气门弹簧气门弹簧安装在气门杆上，它在气门关闭后将气门压在气门座上，确保气门密封。气门的类型和选择排气门排气门将燃烧后的废气从气缸排出，通常比进气门尺寸大。进气门进气门将新鲜空气送入气缸，通常比排气门尺寸小。材质选择气门材质主要有铸铁、钢和钛合金，选择取决于发动机的工作环境和要求。性能要求气门需要耐高温、耐腐蚀、密封性好，并能承受高频率的开闭动作。气门弹簧的构造和工作原理1弹簧臂固定在气门杆上。2弹簧座固定在气门导管上。3弹簧体连接弹簧臂和弹簧座。4弹簧预紧力确保气门关闭紧密。气门弹簧通过压缩和释放能量，控制气门的开闭。弹簧的预紧力必须足够大，才能确保气门在发动机运行过程中始终保持关闭状态。同时，弹簧的刚度和长度也需要根据发动机的转速和工作条件进行调整。气门弹簧的类型和选择圆柱形弹簧最常见的类型，结构简单，成本低廉。锥形弹簧弹簧刚度随行程变化，可提高发动机性能。碟形弹簧安装空间小，可用于高转速发动机。凸轮的构造和工作原理1凸轮轴固定在发动机气缸盖上2凸轮安装在凸轮轴上3凸轮体安装在凸轮上4凸轮顶推动气门开闭凸轮是配气机构的核心部件，通过旋转运动推动气门开闭，控制进气和排气过程。凸轮的形状决定气门开启和关闭的时机和角度，影响发动机的性能。凸轮的类型和选择11.凸轮轮廓凸轮轮廓根据气门升程和开启时间设计。22.凸轮材料常见材料有铸铁、合金钢和锻钢。33.凸轮轴类型单凸轮轴和双凸轮轴，根据发动机结构选择。44.凸轮轴尺寸需要与气门升程、气门开启时间相匹配。推杆的构造和工作原理1推杆结构推杆通常由钢材制成，内部可以是实心的或中空的，通常带有圆柱形或锥形的外形。2工作原理推杆通过凸轮轴上的凸轮的旋转，推动气门弹簧，打开气门，进而控制气门的开闭。3推杆类型推杆有直推式和摇臂式两种，直推式推杆直接推动气门，而摇臂式推杆通过摇臂间接推动气门。推杆的类型和选择机械式推杆结构简单，成本低廉，但工作噪音大，易磨损。液压式推杆工作平稳，噪音小，但结构复杂，成本高，维护难度大。气动式推杆工作速度快，行程可调，但需要气源，成本较高。电动式推杆控制精度高，行程可调，但需要电源，成本较高。摇臂的构造和工作原理1摇臂结构摇臂通常由钢材制成，具有固定、活动两部分。固定部分通过螺栓连接在气门室盖上，活动部分通过轴承与推杆连接。2摇臂的工作当凸轮旋转时，推动推杆向上运动，推杆再通过摇臂推动气门打开，完成进气或排气过程。3摇臂调节摇臂可以通过调节螺栓调整其与推杆的间隙，从而控制气门开启的程度。摇臂的类型和选择摇臂类型主要有两种类型：凸轮轴式和气门顶置式。凸轮轴式摇臂连接在凸轮轴上，推动气门运动。气门顶置式摇臂直接安装在气门顶端，由凸轮轴驱动。摇臂选择应根据发动机类型、气门尺寸、工作条件等因素选择合适的摇臂。凸轮轴式摇臂适用于低速发动机，气门顶置式摇臂适用于高速发动机。气门导管的构造和工作原理1导管安装气门，防止气门松动2气门密封气缸3导管套防止气门过度磨损4气门弹簧使气门在关闭时密封气缸气门导管安装在气缸盖上，它能够保护气门免受磨损和损坏。气门导管的构造主要包括：导管套、导管、气门。气门导管的类型和选择铸造气门导管铸造气门导管通常由铸铁或合金材料制成。它们具有成本低廉、易于制造的优点。但是，铸造导管的尺寸精度和表面光洁度可能不如其他类型。锻造气门导管锻造气门导管由金属材料锻造而成，具有更高的强度、耐用性和尺寸精度。锻造导管通常用于高性能发动机，以提高其可靠性和耐用性。复合材料气门导管复合材料气门导管通常由金属和陶瓷或其他材料组成，以提高耐磨性和耐热性。这些导管通常用于高性能赛车发动机，以满足极端工作条件的要求。气门室盖的构造和密封1材料铸铁或铝合金2结构盖体、油封、油气分离器3密封垫片、密封胶4功能保护气门机构、防止漏油气门室盖位于气门室上方，盖住气门机构，保护其不受外部污染。气门室盖还起到防止漏油的作用。其结构包括盖体、油封、油气分离器等。气门室盖的材料选择11.耐高温性气门室盖直接接触高温气体，因此需要耐高温材料，如铝合金或铸铁。22.耐腐蚀性气门室盖会接触到燃油和冷却液，因此需要耐腐蚀材料，如铝合金或不锈钢。33.轻量化气门室盖材料应轻便，以减少发动机的重量。44.可加工性气门室盖需要进行精密加工，因此需要可加工性强的材料。配气链条传动的工作原理链条传动链条传动主要用于发动机的气门正时控制。通过链条的旋转传递动力。链条结构链条由链节组成，链节由滚子、销轴和链板构成。滚子与链轮啮合实现动力传递。张紧装置链条传动需要张紧装置来保持链条的张紧度，以确保传动效率和可靠性。链条传动的类型和选择滚子链结构简单，成本低，传动效率高。无声链运行噪音低，承载能力强，使用寿命长。正时链用于气门正时控制，精度高，耐高温。配气皮带传动的工作原理动力传递皮带连接曲轴和凸轮轴，曲轴旋转带动皮带转动，并将动力传递给凸轮轴，驱动气门开闭。正时控制皮带的齿数和凸轮轴的齿数配合，确保气门在特定时间点精确开闭，实现最佳进排气时机。结构紧凑皮带传动结构简单，体积小，重量轻，便于安装和维护，提高发动机效率。稳定可靠皮带传动结构简单，噪音低，工作稳定可靠，不易出现故障，确保发动机稳定运行。皮带传动的类型和选择同步带同步带能够实现准确的传动比，确保气门正时准确。同步带通常使用橡胶和尼龙材料制作，具有耐磨、耐油、耐腐蚀等优点。齿形带齿形带可以实现更高的传动效率和更低的噪音，常用于高性能发动机。齿形带的齿型可以是梯形或圆形，不同的齿型拥有不同的传动特性。V型带V型带是常见的皮带传动方式，传动效率较高。V型带一般用于非关键部位，例如辅助附件的传动，其传动精度要求不高。选择考虑因素选择皮带传动类型时，需要综合考虑发动机性能要求、传动效率、噪音水平、成本等因素。配气正时的调整要领1标记正时标记使用正时工具，找到曲轴和凸轮轴的正时标记，确保它们对齐。2检查正时链条或皮带确保正时链条或皮带没有松弛或损坏，需要更换则及时更换。3调整正时根据正时标记，调整凸轮轴和曲轴的相对位置，确保发动机气门正时准确。4锁定正时使用正时工具固定曲轴和凸轮轴，防止它们在安装过程中移动。5安装气门室盖安装气门室盖，并确保其密封良好，防止漏气。正时误差的常见原因分析安装错误气门正时标记安装错误，导致气门开闭时间与活塞运动不匹配。气门弹簧安装不当，影响气门开启和关闭的准确性。零件磨损凸轮轴、配气链条或皮带磨损，导致正时偏移。气门、气门导管或摇臂磨损，影响气门开闭精度。正时误差的检测与修正1检查正时标记确保正时标记对齐2使用正时灯检测气门开启时间3调整正时链条确保链条张力4检查传感器确保传感器工作正常正时误差会导致发动机性能下降，甚至损坏发动机。必须仔细检查正时标记，使用正时灯检测气门开启时间，调整正时链条张力，并检查传感器工作状态，确保发动机正常运转。配气机构常见故障诊断与维修发动机怠速不稳气门间隙过大气门弹簧失效凸轮轴磨损发动机异响气门撞击活塞气门间隙过小气门弹簧断裂发动机温度过高气门密封不良气门导管磨损冷却系统故障发动机动力下降气门间隙过小气门积碳进气系统故障结构件材料的选择与应用耐高温合金气门、气门座等承受高温、高负荷。耐高温合金具有高强度、抗氧化、耐腐蚀等优点，延长部件使用寿命。弹簧钢气门弹簧需要高强度、耐疲劳，以确保气门开闭可靠。选择具有高弹性极限、高疲劳强度的弹簧钢。高强度铸铁凸轮轴、摇臂等承受高负荷和冲击载荷。选择高强度铸铁，能够承受高强度和冲击，保证配气机构的稳定运行。配气机构的发展趋势11.智能化配气机构逐步实现智能控制，优化气门正时，提升燃油经济性和动力性能。22.轻量化采用轻质材料，优化结构设计，降低配气机构重量，提高燃油效率。33.高性能采用高强度材料，提高配气机构耐用性和可靠性，满足高性能发动机的需求。44.集成化将多个部件集成到一个模