《汽車(chē)配氣機(jī)構(gòu)》PPT課件.ppt

《《汽車(chē)配氣機(jī)構(gòu)》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《汽車(chē)配氣機(jī)構(gòu)》PPT課件.ppt（90頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第三講配氣機(jī)構(gòu) 概述氣門(mén)間隙配氣相位配氣機(jī)構(gòu)的組成和零件 3 1概述 一 功用 按照發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求 定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉氣缸的進(jìn) 排氣門(mén) 使新鮮可燃混合氣 汽油機(jī) 或空氣 柴油機(jī) 得以及時(shí)進(jìn)入氣缸 廢氣得以及時(shí)從氣缸排出 二 充氣效率 在進(jìn)氣行程中 實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)口狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比 v M M0M 進(jìn)氣過(guò)程中 實(shí)際進(jìn)入氣缸的新氣的質(zhì)量 Mo 在理想狀態(tài)下 充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量 3 2配氣機(jī)構(gòu)的布置和工作情況 一 氣門(mén)的布置型式1 氣門(mén)頂置式組成 工作過(guò)程 特點(diǎn) A 氣門(mén)行程大 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 燃燒室緊湊 B 曲軸與凸輪軸傳動(dòng)比為2 1 2 氣門(mén)側(cè)置式 進(jìn)排氣門(mén)都布置在氣缸的一側(cè) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 零件數(shù)目少 氣門(mén)布置在同一側(cè)導(dǎo)致燃燒室結(jié)構(gòu)不緊湊 熱量損失大 進(jìn)氣道曲折 進(jìn)氣阻力大 使發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降 已趨于淘汰 二 凸輪軸的布置型式 1 凸輪軸下置不利因素 凸輪軸與氣門(mén)相距較遠(yuǎn) 動(dòng)力傳遞路線較長(zhǎng) 環(huán)節(jié)多 因此不適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī) 有利因素 簡(jiǎn)化曲軸與凸輪軸之間傳動(dòng)裝置 有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的布置 2 凸輪軸中置式 傳動(dòng)方式 凸輪軸經(jīng)過(guò)挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂 省去了推桿 應(yīng)用 適用于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí) 可以減少氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量 凸輪軸 挺柱 活塞 搖臂 調(diào)整螺釘 3 凸輪軸上置式 應(yīng)用 高速發(fā)動(dòng)機(jī)桑塔納轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī) 凸輪軸 凸輪軸 活塞 特點(diǎn) 凸輪軸與氣門(mén)距離近 不需要推桿 挺柱 使往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣量減少 雙凸輪軸上置式發(fā)動(dòng)機(jī) 三 氣門(mén)間隙 1 概念 氣門(mén)間隙 為保證氣門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密 通常發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)裝配時(shí) 在氣門(mén)桿尾端與氣門(mén)驅(qū)動(dòng)零件 搖臂 挺柱或凸輪 之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙 氣門(mén)桿 搖臂 氣門(mén)間隙 為何排氣門(mén)間隙大于進(jìn)氣門(mén)間隙 四 配氣相位 1 氣門(mén)從開(kāi)啟到關(guān)閉所經(jīng)歷的曲軸轉(zhuǎn)角 稱(chēng)為配氣相位 上止點(diǎn) 下止點(diǎn) 配氣相位演示 3 氣門(mén)疊開(kāi) 氣門(mén)疊開(kāi) 當(dāng)進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)和排氣門(mén)晚關(guān)時(shí) 出現(xiàn)的進(jìn)排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象 氣門(mén)疊開(kāi)角 氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的角度 排氣過(guò)程 進(jìn)氣過(guò)程 五 凸輪軸的傳動(dòng)方式 傳動(dòng)方式圖例 一汽audi轎車(chē)的齒形帶傳動(dòng)裝置 凸輪軸 曲軸 3 3配氣機(jī)構(gòu)的組件和工作情況 一 氣門(mén)組 氣門(mén)組實(shí)物圖 1 氣門(mén) 功用 燃燒室的組成部分 是氣體進(jìn) 出燃燒室通道的開(kāi)關(guān) 承受沖擊力 高溫沖擊 高速氣流沖擊 工作條件 A 進(jìn)氣門(mén)570K 670K 排氣門(mén)1050K 1200K B 頭部承受氣體壓力 氣門(mén)彈簧力等 C 冷卻和潤(rùn)滑條件差 D 被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕 性能 強(qiáng)度和剛度大 耐熱 耐腐蝕 耐磨 進(jìn)氣門(mén)570K 670K 鉻鋼或鉻鎳鋼 排氣門(mén)1050K 1200K 硅鉻鋼 頭部 桿部 氣門(mén)頭部的結(jié)構(gòu)形式 氣門(mén)實(shí)物圖 進(jìn)氣門(mén) 排氣門(mén) 氣門(mén)錐角 氣門(mén)錐角 氣門(mén)頭部與氣門(mén)座圈接觸的錐面與氣門(mén)頂部平面的夾角 錐角作用 A 獲得較大的氣門(mén)座合壓力 提高密封性和導(dǎo)熱性 B 氣門(mén)落座時(shí)有較好的對(duì)中 定位作用 C 避免氣流拐彎過(guò)大而降低流速 裝配前應(yīng)將密封錐面研磨 邊緣應(yīng)保持一定的厚度 1 3mm 氣門(mén)桿 較高的加工精度 表面經(jīng)過(guò)熱處理和磨光 保證同氣門(mén)導(dǎo)管的配合精度和耐磨性 氣門(mén)桿尾部 環(huán)形槽 鎖銷(xiāo)孔 凹槽 易斷裂處 2 氣門(mén)座 氣門(mén)座 氣缸蓋的進(jìn) 排氣道與氣門(mén)錐面相結(jié)合的部位 作用 靠其內(nèi)錐面與氣門(mén)錐面的緊密貼合密封氣缸 接受氣門(mén)傳來(lái)的熱量 氣門(mén)座 氣門(mén)座圈 以較大過(guò)盈量鑲嵌在氣門(mén)座上的圓環(huán) 鑲嵌式氣門(mén)座特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 提高氣門(mén)座的使用壽命 便于更換 缺點(diǎn) 導(dǎo)熱性差 加工精度高 脫落時(shí)易造成嚴(yán)重事故 3 氣門(mén)導(dǎo)管 作用 為氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向 保證氣門(mén)直線運(yùn)動(dòng)兼起導(dǎo)熱作用 工作條件 工作溫度較高 約500K 潤(rùn)滑困難 易磨損 材料 用含石墨較多的鑄鐵 能提高自潤(rùn)滑作用 加工方法 外表面加工精度較高內(nèi)表面精絞裝配 氣門(mén)桿與氣門(mén)間隙0 05 0 12mm 氣門(mén)導(dǎo)管 氣缸蓋 過(guò)盈配合 卡環(huán) 防止氣門(mén)導(dǎo)管在使用中脫落 倒角 伸入深度應(yīng)適量 錐度可減少氣流阻力 4 氣門(mén)彈簧 功用 保證氣門(mén)的回位 材料 高錳碳鋼 鉻釩鋼 氣門(mén)彈簧的裝配 氣門(mén)彈簧 氣門(mén)彈簧座 鎖片 氣門(mén)彈簧 圓柱形螺旋彈簧 圓柱等螺距彈簧 不等距彈簧應(yīng)用 CA7560 不等螺距彈簧安裝時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題 隨著有效圈數(shù)的減少 自然頻率提高 雙彈簧布置 旋向相反的兩個(gè)彈簧 防止斷裂的彈簧卡入另一彈簧 應(yīng)用車(chē)型 奧迪100 捷達(dá) 桑塔納 廣州標(biāo)致505 二 氣門(mén)驅(qū)動(dòng)組 1 組成2 功用 定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉 并保證氣門(mén)有足夠的開(kāi)度和適當(dāng)?shù)臍忾T(mén)間隙 凸輪軸 挺柱 推桿 搖臂 凸輪軸正時(shí)齒輪 搖臂軸 凸輪軸 作用 驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉 使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序 配氣相位和氣門(mén)開(kāi)度的變化規(guī)律等要求 工作條件 承受氣門(mén)間歇性開(kāi)啟的沖擊載荷 材料 優(yōu)質(zhì)鋼 合金鑄鐵 球墨鑄鐵結(jié)構(gòu) 凸輪 凸輪軸軸頸 驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪 凸輪 工作條件 承受氣門(mén)彈簧的張力 間歇性的沖擊載荷 凸輪性能 表面有良好的耐磨性 足夠的剛度 凸輪與挺柱線接觸 接觸壓力大 磨損快 凸輪的輪廓 凸輪輪廓與氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 氣門(mén)開(kāi)啟點(diǎn) 消除氣門(mén)間隙階段 氣門(mén)升程最大時(shí)刻 氣門(mén)關(guān)閉點(diǎn) 出現(xiàn)氣門(mén)間隙階段 緩沖結(jié)束點(diǎn) 同名凸輪的相對(duì)角位置 同一氣缸的進(jìn) 排氣凸輪的相對(duì)角位置是與相應(yīng)的配氣相位相對(duì)應(yīng)的 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪投影 點(diǎn)火順序 1 2 4 3 凸輪軸的軸向定位 作用 為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力 正時(shí)齒輪 止推板 隔圈 調(diào)節(jié)環(huán) 凸輪軸頸 凸輪軸的軸向間隙 氣缸體 利用調(diào)節(jié)環(huán)控制軸向竄動(dòng) 竄動(dòng)量 凸輪軸的驅(qū)動(dòng) A 齒輪傳動(dòng) 應(yīng)用在下置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 采用斜齒齒輪 B 鏈條和齒形皮帶傳動(dòng) 鏈條傳動(dòng)噪聲小 用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸正時(shí)齒形帶輪 中間軸齒形帶輪 張緊輪 凸輪軸正時(shí)齒形帶輪 2 挺柱 1 作用 將凸輪的推力傳給推桿或氣門(mén) 2 挺柱的分類(lèi) 挺柱端面與凸輪的關(guān)系 錐形凸輪 凸輪為何要成錐形 把凸輪制成錐形 這樣 在工作時(shí) 由于凸輪與挺柱的接觸點(diǎn)偏離挺柱軸線 當(dāng)挺柱被凸輪頂起上升時(shí) 接觸點(diǎn)的摩擦力使其繞本身軸線 液力挺柱 挺柱體 柱塞 球形支座 卡環(huán) 柱塞彈簧 單向閥 單向閥架 柱塞腔 挺柱體腔 進(jìn)油口 進(jìn)油通道 結(jié)構(gòu) 性能 消除了配氣機(jī)構(gòu)的間隙 減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的性能 1 液壓挺柱的作用 自動(dòng)補(bǔ)償氣門(mén)間隙 并具有以下優(yōu)點(diǎn) 取消了調(diào)整氣門(mén)間隙的零件 使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化 不用調(diào)整氣門(mén)間隙 極大地簡(jiǎn)化了裝配 使用和維修過(guò)程 消除了由氣門(mén)間隙引起的沖擊和噪聲 減輕了氣門(mén)傳動(dòng)組件之間的摩擦 挺柱體 是液壓挺柱的基礎(chǔ)件 外圓柱面上加工有環(huán)形油槽 頂部?jī)?nèi)側(cè)加工有鍵形油槽 中部?jī)?nèi)圓柱面用來(lái)安裝油缸 機(jī)油通過(guò)缸蓋上的主油道及專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的量孔 斜油孔進(jìn)入挺柱體環(huán)形油槽 再經(jīng)鍵形油槽進(jìn)入柱塞上部的低壓油腔 這樣缸蓋主油道與液壓挺柱的低壓油腔之間便形成了一個(gè)通路 油缸與柱塞 油缸 柱塞 單向球閥和單向閥彈簧裝配到一起 便構(gòu)成了氣門(mén)間隙補(bǔ)償偶件 球閥將油缸下部和柱塞上部分隔為兩個(gè)油腔 當(dāng)球閥關(guān)閉時(shí) 上部為低壓油腔 下部為高壓油腔 當(dāng)球閥打開(kāi)時(shí) 上下油腔連通 液壓挺柱的工作原理 低壓油腔 高壓油腔 鍵形油槽 缸蓋油道 環(huán)形油槽 單向閥 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺柱工作示意圖 氣門(mén)打開(kāi)時(shí) 當(dāng)凸輪的升程段與挺柱頂面接觸時(shí) 挺柱受凸輪推動(dòng)力和氣門(mén)彈簧力的作用 挺柱下移 高壓腔內(nèi)的機(jī)油被壓縮 單向球閥在壓力差和單向閥彈簧的作用下關(guān)閉 高 低壓油腔被分隔開(kāi) 由于液體的不可壓縮性 油缸與柱塞成為一剛性整體推動(dòng)氣門(mén)打開(kāi) 氣門(mén)關(guān)閉時(shí) 隨著凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)凸輪升程段結(jié)束 挺柱與國(guó)輪基圓段接觸時(shí) 氣門(mén)落座 挺柱不再受凸輪推動(dòng)力和氣門(mén)彈簧力的作用 高壓油腔中的壓力油與回位彈簧推動(dòng)柱塞上行 高壓油腔的壓力下降 單向球閥打開(kāi) 低壓油腔中的機(jī)油流入高壓油腔 使兩腔連通 這時(shí) 液壓挺柱的頂面仍然和凸輪基圓接觸 從而達(dá)到補(bǔ)償氣門(mén)間隙的作用 3 氣門(mén)推桿 作用 將挺柱傳來(lái)的推力傳給搖臂 工作情況 是氣門(mén)機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件 材料 硬鋁或鋼 4 搖臂 功用 將推桿或凸輪傳來(lái)的力改變方向 作用到氣門(mén)桿端以推開(kāi)氣門(mén) 搖臂結(jié)構(gòu)示意圖 氣門(mén)間隙調(diào)節(jié)螺釘 調(diào)節(jié)螺母 搖臂 搖臂軸套 易磨損部位堆焊耐磨合金 搖臂結(jié)構(gòu)示意圖 潤(rùn)滑油道 油槽 潤(rùn)滑油道 搖臂組示意圖 搖臂軸 螺栓 搖臂軸支座 搖臂軸緊固螺釘 搖臂稱(chēng)套 調(diào)整螺釘 搖臂 定位彈簧 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu) 發(fā)火順序?yàn)? 5 3 6 2 4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表 發(fā)火順序?yàn)? 5 3 6 2 4發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)表 三 本田雅閣發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)間隙的調(diào)整 1 只有當(dāng)缸蓋溫度降到38度以下后 才能進(jìn)行氣門(mén)間隙調(diào)整 1 拆下缸蓋罩和正時(shí)皮帶上罩 2 設(shè)置1號(hào)氣缸活塞在壓縮上死點(diǎn)位置 凸輪軸皮帶輪上的 UP 記號(hào)應(yīng)位于頂部 皮帶輪上的上死點(diǎn)槽口應(yīng)與缸蓋表面平齊 3 調(diào)節(jié)1號(hào)氣缸進(jìn) 排氣門(mén)的間隙進(jìn)氣門(mén) 0 26mm 0 02mm 排氣門(mén) 0 30mm 0 02mm 4 松開(kāi)鎖止螺母 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘 直到厚薄規(guī)前后移動(dòng)時(shí)感覺(jué)到有一點(diǎn)拖滯為止 5 擰緊鎖止螺母 再檢查氣門(mén)間隙 如有必要 重新進(jìn)行調(diào)整 實(shí)物圖 測(cè)量氣門(mén)間隙 擰松緊定螺母 調(diào)正調(diào)節(jié)螺釘 6 逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)曲軸180度 凸輪軸皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)90度 UP 記號(hào)應(yīng)在排氣門(mén)側(cè) 調(diào)節(jié)第3號(hào)氣缸進(jìn) 排氣門(mén)的間隙 7 繼續(xù)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)曲軸180 使第4號(hào)氣缸活塞處于壓縮上死點(diǎn)位置 調(diào)節(jié)第4號(hào)氣缸進(jìn) 排氣門(mén)的間隙 8 再逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸180 使第2號(hào)氣缸活塞處于壓縮上死點(diǎn)位置 UP 記號(hào)應(yīng)在進(jìn)氣門(mén)側(cè) 調(diào)節(jié)第2號(hào)氣缸進(jìn) 排氣門(mén)的間隙 整個(gè)VTEC系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)主電腦 ECU 控制 ECU接收發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器 包括轉(zhuǎn)速 進(jìn)氣壓力 車(chē)速 水溫等 的參數(shù)并進(jìn)行處理 輸出相應(yīng)的控制信號(hào) 通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)搖臂活塞液壓系統(tǒng) 從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速工況下由不同的凸輪控制 影響進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)度和時(shí)間 多氣門(mén) 隨著技術(shù)的發(fā)展 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)越來(lái)越高 現(xiàn)代轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一般可達(dá)每分鐘5500轉(zhuǎn)以上 完成四個(gè)工作過(guò)程只需0 005秒時(shí)間 傳統(tǒng)的兩氣門(mén)已經(jīng)不能勝任在這么短促的時(shí)間內(nèi)完成換氣工作 限制了發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高 解決這個(gè)問(wèn)題的方法只能是擴(kuò)大氣體出入的空間 換句話就是用空間換取時(shí)間 多氣門(mén)技術(shù)是解決問(wèn)題的最好方法 直至80年代推廣多氣門(mén)技術(shù)才使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體質(zhì)量有了一次質(zhì)的飛躍 多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)是指每一個(gè)氣缸的氣門(mén)數(shù)目超過(guò)兩個(gè) 即兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和一個(gè)排氣門(mén)的三氣門(mén)式 兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)的四氣門(mén)式 三個(gè)進(jìn)氣門(mén)和兩個(gè)排氣門(mén)的五氣門(mén)式 目前轎車(chē)上的多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)多是四氣門(mén)式的 四缸發(fā)動(dòng)機(jī)有16個(gè)氣門(mén) 6氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)有24個(gè)氣門(mén) 8氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)就有32個(gè)氣門(mén) 例如日本凌志LS400型轎車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)就是8缸32個(gè)氣門(mén) 增加了氣門(mén)數(shù)目就要增加相應(yīng)的配氣機(jī)構(gòu)裝置 構(gòu)造比較復(fù)雜 一般由兩支頂置式凸輪軸來(lái)控制排列在氣缸燃燒室中心線兩側(cè)的氣門(mén) 氣門(mén)布置在氣缸燃燒室中心兩側(cè)傾斜的位置上 是為了盡量擴(kuò)大氣門(mén)頭的直徑 加大氣流通過(guò)面積 改善換氣性能 形成一個(gè)火花塞位于中央的緊湊型燃燒室 有利于混合氣的迅速燃燒 可變配氣相位