第四章 陳家瑞汽車構(gòu)造課件 配氣機(jī)構(gòu)[共36頁(yè)]

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1、一、作用一、作用 按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序定時(shí)、定量實(shí)現(xiàn)換按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序定時(shí)、定量實(shí)現(xiàn)換氣過(guò)程。氣過(guò)程。達(dá)到進(jìn)氣盡可能充分、排氣盡可能干凈的達(dá)到進(jìn)氣盡可能充分、排氣盡可能干凈的目的。目的。衡量進(jìn)氣充分程度的指標(biāo)衡量進(jìn)氣充分程度的指標(biāo)充量系數(shù)充量系數(shù)c：定義：定義：實(shí)際進(jìn)氣量與進(jìn)氣狀態(tài)下理論上充實(shí)際進(jìn)氣量與進(jìn)氣狀態(tài)下理論上充滿氣缸工作容積的新鮮充量之比。滿氣缸工作容積的新鮮充量之比。二、換氣機(jī)構(gòu)形式二、換氣機(jī)構(gòu)形式氣門(mén)式、氣口式、氣門(mén)氣門(mén)式、氣口式、氣門(mén)-氣口式。氣口式。一、分類一、分類（一）按氣門(mén)布置的位置來(lái)分（一）按氣門(mén)布置的位置來(lái)分1、氣門(mén)側(cè)置式、氣門(mén)側(cè)置式 氣門(mén)設(shè)置在機(jī)體上。凸輪軸必須

2、下置。所氣門(mén)設(shè)置在機(jī)體上。凸輪軸必須下置。所以此種已淘汰。以此種已淘汰。2、氣門(mén)頂置式（、氣門(mén)頂置式（3-1） 氣門(mén)布置在缸蓋上。適于高轉(zhuǎn)速、高壓縮氣門(mén)布置在缸蓋上。適于高轉(zhuǎn)速、高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。比的發(fā)動(dòng)機(jī)。3、進(jìn)氣門(mén)頂置，排氣門(mén)側(cè)置式、進(jìn)氣門(mén)頂置，排氣門(mén)側(cè)置式 進(jìn)氣門(mén)布置在缸蓋上，排氣門(mén)布置在缸體進(jìn)氣門(mén)布置在缸蓋上，排氣門(mén)布置在缸體上。主要用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。上。主要用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。（二）按凸輪軸的布置位置來(lái)分（二）按凸輪軸的布置位置來(lái)分1、凸輪軸下置式（、凸輪軸下置式（3-1） 凸輪軸布置在缸體的下部曲軸箱內(nèi)。氣門(mén)驅(qū)凸輪軸布置在缸體的下部曲軸箱內(nèi)。氣門(mén)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，配氣機(jī)構(gòu)噪聲較大。動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜

3、，配氣機(jī)構(gòu)噪聲較大。2、凸輪軸中置式（、凸輪軸中置式（3-4） 凸輪軸布置在缸體上部。驅(qū)動(dòng)氣門(mén)所需零部凸輪軸布置在缸體上部。驅(qū)動(dòng)氣門(mén)所需零部件數(shù)目較少。件數(shù)目較少。3、凸輪軸上置式（、凸輪軸上置式（3-5） 凸輪軸布置在缸蓋上。驅(qū)動(dòng)氣門(mén)所需零部件凸輪軸布置在缸蓋上。驅(qū)動(dòng)氣門(mén)所需零部件數(shù)目最少。適用于高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用較廣數(shù)目最少。適用于高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用較廣泛。泛。（三）按凸輪軸的動(dòng)力傳動(dòng)方式來(lái)分（三）按凸輪軸的動(dòng)力傳動(dòng)方式來(lái)分1、鏈傳動(dòng)：、鏈傳動(dòng)：可靠性、耐久性差，噪音大。（可靠性、耐久性差，噪音大。（3-6）2、齒形帶傳動(dòng)：、齒形帶傳動(dòng)：可以減少鏈傳動(dòng)時(shí)的高噪音，可以減少鏈傳動(dòng)時(shí)的高噪音，

4、 減少機(jī)構(gòu)質(zhì)量，降低成本。（減少機(jī)構(gòu)質(zhì)量，降低成本。（3-7） 前兩種適于凸輪軸離曲軸較遠(yuǎn)、高轉(zhuǎn)速的發(fā)前兩種適于凸輪軸離曲軸較遠(yuǎn)、高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。需要張緊裝置。動(dòng)機(jī)。需要張緊裝置。 3、齒輪傳動(dòng)：、齒輪傳動(dòng)：多用在凸輪軸中、下置式的配多用在凸輪軸中、下置式的配氣機(jī)構(gòu)中。齒輪多采用圓柱形斜齒。氣機(jī)構(gòu)中。齒輪多采用圓柱形斜齒。（四）按氣門(mén)數(shù)及排列方式來(lái)分（四）按氣門(mén)數(shù)及排列方式來(lái)分 雙氣門(mén)和多氣門(mén)。（雙氣門(mén)和多氣門(mén)。（3-3、3-5） 氣門(mén)排列方案：氣門(mén)排列方案： （3-8） 1、同名氣門(mén)排成兩列（用一根凸輪軸）、同名氣門(mén)排成兩列（用一根凸輪軸） 2、同名氣門(mén)排成一列（用兩根凸輪軸）、同名氣門(mén)排成

5、一列（用兩根凸輪軸）（五）按氣門(mén)開(kāi)啟結(jié)構(gòu)來(lái)分（五）按氣門(mén)開(kāi)啟結(jié)構(gòu)來(lái)分（圖圖） 1、利用搖臂開(kāi)啟、利用搖臂開(kāi)啟 2、利用凸輪軸直接開(kāi)啟、利用凸輪軸直接開(kāi)啟二、氣門(mén)間隙二、氣門(mén)間隙（一）定義及其存在位置（一）定義及其存在位置1、定義：、定義：在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門(mén)及其在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門(mén)及其相鄰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間留有適當(dāng)?shù)亻g隙，相鄰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間留有適當(dāng)?shù)亻g隙，以補(bǔ)償氣門(mén)受熱后的膨脹量。這一以補(bǔ)償氣門(mén)受熱后的膨脹量。這一間隙就稱為氣門(mén)間隙。間隙就稱為氣門(mén)間隙。2、位置：、位置：在氣門(mén)與其相鄰傳動(dòng)件之間。在氣門(mén)與其相鄰傳動(dòng)件之間。3、間隙大?。ɡ滠囬g隙）、間隙大?。ɡ滠囬g隙）柴油機(jī)：柴油機(jī)：進(jìn)氣門(mén)

6、進(jìn)氣門(mén) 0.300.35mm 排氣門(mén)排氣門(mén) 0.350.40mm 汽油機(jī)：汽油機(jī)：進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén) 0.250.30mm 排氣門(mén)排氣門(mén) 0.300.35mm氣門(mén)間隙過(guò)大：氣門(mén)間隙過(guò)大： 進(jìn)排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間縮短，造成進(jìn)氣不充進(jìn)排氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間縮短，造成進(jìn)氣不充分，發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)下降，功率下降，排氣分，發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)下降，功率下降，排氣不干凈，發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷增加，缸蓋受熱變形不干凈，發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷增加，缸蓋受熱變形增大；配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)件之間以及氣門(mén)與氣門(mén)增大；配氣機(jī)構(gòu)傳動(dòng)件之間以及氣門(mén)與氣門(mén)座之間產(chǎn)生較大撞擊及響聲，加速它們之間座之間產(chǎn)生較大撞擊及響聲，加速它們之間的磨損。的磨損。氣門(mén)間隙過(guò)?。簹忾T(mén)間隙過(guò)?。?

7、氣門(mén)受熱膨脹后造成氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，產(chǎn)氣門(mén)受熱膨脹后造成氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，產(chǎn)生漏氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性下降，熱負(fù)荷增生漏氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性下降，熱負(fù)荷增加，氣門(mén)被燒壞等。加，氣門(mén)被燒壞等。定義：定義：指進(jìn)排氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)刻及開(kāi)啟的延續(xù)時(shí)間。一指進(jìn)排氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟時(shí)刻及開(kāi)啟的延續(xù)時(shí)間。一般用曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表示，也可以用一環(huán)形相位圖來(lái)般用曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表示，也可以用一環(huán)形相位圖來(lái)表示，即配氣相位圖。（表示，即配氣相位圖。（3-9）進(jìn)氣提前開(kāi)啟角進(jìn)氣提前開(kāi)啟角；延時(shí)關(guān)閉角；延時(shí)關(guān)閉角則進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)持續(xù)時(shí)間：則進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)持續(xù)時(shí)間：180+排氣提前開(kāi)啟角排氣提前開(kāi)啟角；延時(shí)關(guān)閉角；延時(shí)關(guān)閉角則排氣門(mén)打開(kāi)持續(xù)時(shí)間：則排氣門(mén)打

8、開(kāi)持續(xù)時(shí)間：180+提前開(kāi)啟作用：提前開(kāi)啟作用：可以減少進(jìn)排氣阻力，減少進(jìn)排氣消耗可以減少進(jìn)排氣阻力，減少進(jìn)排氣消耗 功。功。延時(shí)關(guān)閉作用：延時(shí)關(guān)閉作用：利用進(jìn)排氣慣性，以增大進(jìn)排氣量。利用進(jìn)排氣慣性，以增大進(jìn)排氣量。氣門(mén)疊開(kāi)角：氣門(mén)疊開(kāi)角：+組成：組成：氣門(mén)組氣門(mén)組和和氣門(mén)傳動(dòng)組氣門(mén)傳動(dòng)組一、氣門(mén)組（一、氣門(mén)組（3-10）組成：組成：氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧氣門(mén)、氣門(mén)座、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧（座）氣門(mén)鎖夾等。（座）氣門(mén)鎖夾等。作用：作用：保證氣門(mén)能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸的密封。保證氣門(mén)能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸的密封。（一）氣門(mén)（一）氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)和和排氣門(mén)排氣門(mén)1、工作條件：、工作條件：高壓沖擊、高溫、腐蝕

9、、磨損等。高壓沖擊、高溫、腐蝕、磨損等。2、材料：、材料：進(jìn)氣門(mén)：進(jìn)氣門(mén)：合金鋼，如合金鋼，如40Cr、35CrMo等。等。排氣門(mén)排氣門(mén)：高級(jí)耐熱合金鋼，如：高級(jí)耐熱合金鋼，如4Cr9Si2等。等。3、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)1）頭部）頭部形狀：形狀：平頂、凹頂、禿頂（平頂、凹頂、禿頂（3-11）氣門(mén)錐角氣門(mén)錐角：氣門(mén)密封錐面的與水平面之間的夾氣門(mén)密封錐面的與水平面之間的夾角。角。2）桿身：）桿身：起引導(dǎo)氣門(mén)上下直線運(yùn)動(dòng)、傳熱的作起引導(dǎo)氣門(mén)上下直線運(yùn)動(dòng)、傳熱的作用。其表面要求耐磨。用。其表面要求耐磨。3）尾部：）尾部：主要起固定彈簧座的作用。（主要起固定彈簧座的作用。（3-12）（二）氣門(mén)導(dǎo)管（二）氣門(mén)導(dǎo)管

10、（3-12） 引導(dǎo)氣門(mén)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，與氣門(mén)桿身相配。引導(dǎo)氣門(mén)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，與氣門(mén)桿身相配。同缸蓋是過(guò)盈配合。同缸蓋是過(guò)盈配合。（三）氣門(mén)座：（三）氣門(mén)座：同缸蓋是過(guò)盈配合。鋁合金缸蓋必須同缸蓋是過(guò)盈配合。鋁合金缸蓋必須鑲氣門(mén)座。鑲氣門(mén)座。 （3-12）（四）氣門(mén)彈簧（四）氣門(mén)彈簧（3-14） 保證氣門(mén)緊貼氣門(mén)座，防止氣門(mén)落座時(shí)發(fā)生跳保證氣門(mén)緊貼氣門(mén)座，防止氣門(mén)落座時(shí)發(fā)生跳動(dòng)等。常用雙彈簧結(jié)構(gòu)。動(dòng)等。常用雙彈簧結(jié)構(gòu)。（五）氣門(mén)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：（五）氣門(mén)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：安裝在氣門(mén)尾部，在氣門(mén)工作安裝在氣門(mén)尾部，在氣門(mén)工作時(shí)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)動(dòng)，以使氣門(mén)受熱、磨損均勻，同時(shí)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)動(dòng)，以使氣門(mén)受熱、磨損均勻，

11、同時(shí)可以擠出氣門(mén)密封錐面的積碳等物質(zhì)。有自由、時(shí)可以擠出氣門(mén)密封錐面的積碳等物質(zhì)。有自由、強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)兩種。（強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)兩種。（3-15）二、氣門(mén)傳動(dòng)組二、氣門(mén)傳動(dòng)組組成：組成：正時(shí)齒輪、配氣凸輪軸、挺柱、推桿、氣門(mén)間正時(shí)齒輪、配氣凸輪軸、挺柱、推桿、氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘、搖臂、搖臂軸、搖臂支座等。隙調(diào)整螺釘、搖臂、搖臂軸、搖臂支座等。作用：作用：將由曲軸傳來(lái)的動(dòng)力傳給氣門(mén)，使進(jìn)、排氣門(mén)將由曲軸傳來(lái)的動(dòng)力傳給氣門(mén)，使進(jìn)、排氣門(mén)能按照配氣相位規(guī)定時(shí)刻開(kāi)閉，并保證有足夠能按照配氣相位規(guī)定時(shí)刻開(kāi)閉，并保證有足夠的開(kāi)度。的開(kāi)度。（一）配氣凸輪軸（一）配氣凸輪軸（ 3-16、17 ）1、四沖程配氣凸輪軸與曲軸轉(zhuǎn)速

12、之比：、四沖程配氣凸輪軸與曲軸轉(zhuǎn)速之比：1：22、凸輪軸的凸輪是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和配氣相位、凸輪軸的凸輪是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序和配氣相位 來(lái)設(shè)計(jì)的。來(lái)設(shè)計(jì)的。3、凸輪軸的軸向定位（、凸輪軸的軸向定位（3-19）4、凸輪軸定時(shí)齒輪的安裝必須根據(jù)記號(hào)進(jìn)行，以保證、凸輪軸定時(shí)齒輪的安裝必須根據(jù)記號(hào)進(jìn)行，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位與發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序相符。（發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位與發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序相符。（3-18）（二）氣門(mén)挺柱（二）氣門(mén)挺柱（3-20） 菌式、筒式、滾輪式、液壓挺柱菌式、筒式、滾輪式、液壓挺柱（3-21、22）。）。（三）氣門(mén)推桿（三）氣門(mén)推桿（ 3-23 ） 要求剛性較好。要求剛性較好。（四）搖臂（四）搖臂（3-24、25） 實(shí)際為一雙臂杠桿。搖臂工作時(shí)的強(qiáng)度和剛實(shí)際為一雙臂杠桿。搖臂工作時(shí)的強(qiáng)度和剛度必須保證。搖臂與搖臂軸之間的潤(rùn)滑來(lái)自度必須保證。搖臂與搖臂軸之間的潤(rùn)滑來(lái)自于凸輪軸。于凸輪軸。