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1、配氣機構,概述 配氣機構的組成和零件 配氣相位,概述,配氣機構的功用： 按照發(fā)動機每個氣缸內所進行的工作循環(huán)和發(fā)火次序的要求，定時開啟和關閉氣缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。,配氣機構,組成： 氣門組 氣門傳動組,配氣機構的類型,一、氣門的布置型式 1、氣門頂置式 組成：,,工作過程,特點： A、氣門行程大，結構較復雜，燃燒室緊湊。B、曲軸與凸輪軸傳動比為2:1。,2、氣門側置式,進排氣門都布置在氣缸的一側，結構簡單、零件數(shù)目少。 氣門布置在同一側導致燃燒室結構不緊湊、熱量損失大、進氣道曲折、進氣阻力大，使發(fā)動機性能下降，
2、已趨于淘汰。,二、凸輪軸的布置型式,1、凸輪軸下置 缺點： 凸輪軸與氣門相距較遠，動力傳遞路線較長，環(huán)節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動機。 優(yōu)點： 簡化曲軸與凸輪軸之間才傳動裝置，有利于發(fā)動機的布置。,2、凸輪軸中置式,傳動方式：凸輪軸經過挺柱直接驅動搖臂，省去了推桿。 應用：適用于發(fā)動機轉速較高時，可以減少氣門傳動機構的往復運動質量。,3、凸輪軸上置式,應用：高速發(fā)動機 桑塔納轎車發(fā)動機,特點： 凸輪軸與氣門距離近， 不需要推桿、挺柱，使往復 運動的慣量減少。,雙凸輪軸上置式發(fā)動機,捷達轎車氣缸蓋實物圖,上置凸輪軸實物圖,三、凸輪軸的傳動方式,1、齒輪傳動,2、鏈傳動,導鏈板,張緊機構,3、
3、齒形皮帶傳動,配氣機構的組件和工作情況,一、氣門組,1、氣門,功用： 燃燒室的組成部分，是氣體進、出燃燒室通道的開關，承受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。 工作條件： A、進氣門570K670K，排氣門1050K1200K。 B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等， C、冷卻和潤滑條件差， D、被氣缸中燃燒生成物中的物質所腐蝕。 性能： 強度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨,進氣門570K670K（鉻鋼或鉻鎳鋼） 排氣門1050K1200K（硅鉻鋼）,頭部,桿部,氣門頭部的結構形式,（2） 氣門錐角 1） 定義：氣門錐面與頂平面的夾角稱氣門錐角。,,,2） 氣門錐角的作用,就向錐形塞子可以塞緊瓶口一樣
4、，能獲得較大的氣門座合壓力，以提高密封性和導熱性； 氣門落座時有自動定位作用； 避免氣流拐彎過大而降低流速； 氣門落座時能擠掉接觸面的沉積物，即有自潔作用。,3） 進、排氣門錐角的大小 進氣門錐角較小，多用300。因錐角越小，進氣通道截面越大，進氣量越多。 排氣門錐角較大，通常為450。因錐角越大，氣門頭部邊緣的厚度大，不易變形。排氣門熱負荷較大而用較大的錐角，以加強散熱和避免受熱變形。且錐角越大，座合壓力越大，自潔作用越大。,氣門桿,2、氣門座,氣門座： 氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結 合的部位。 作用： 1.靠其內錐面與氣門錐面的緊密 貼合密封氣缸。 2.接受氣門傳來的熱量。,氣門座,氣
5、門座圈： 以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。 鑲嵌式氣門座特點： 優(yōu)點：提高氣門座的使用壽命，便于更換。 缺點：導熱性差，加工精度高，脫落時易造成嚴重事故。 汽油機：排氣門采用鑲嵌式氣門座 柴油機：進氣門采用鑲嵌式氣門座,3、氣門導管,作用： 為氣門的運動導向，保證氣門直線運動兼起導熱作用。 工作條件： 工作溫度較高，約500K。潤滑困難，易磨損。 材料： 用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。 加工方法： 外表面加工精度較高 內表面精絞 裝配： 氣門桿與氣門間隙0.050.12mm。,4、氣門彈簧,功用：保證氣門的回位。 材料：高錳碳鋼、鉻釩鋼,氣門彈簧的裝配,氣門彈簧,氣門彈簧座,鎖片,氣
6、門彈簧,圓柱形螺旋彈簧,圓柱等螺距彈簧,不等距彈簧 應用：CA7560,雙彈簧布置,旋向相反的兩個彈簧，防止斷裂的彈簧卡入另一彈簧,應用車型： 奧迪100，捷達，桑塔納, 廣州標致505,氣門傳動組,1、組成 2、功用：定時驅動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當?shù)臍忾T間隙。,凸輪軸,作用： 驅動和控制各缸氣門的開啟和關閉，使其符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料： 優(yōu)質鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結構：,2、挺柱,（1）作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。 （2）挺柱的分類：機械挺住和液力挺住,,結構： 性能： 消除了配氣機
7、構的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動機高速時的性能。,液力挺柱,發(fā)動機液壓挺柱工作示意圖,氣門關閉時,氣門打開時,,,3、氣門推桿,作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 工作情況： 是氣門機構中最容易彎曲的零件。 材料： 硬鋁或鋼,4、搖臂,功用： 將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。,搖臂結構示意圖,氣門間隙調節(jié)螺釘,調節(jié)螺母,搖臂,搖臂軸套,易磨損部位 堆焊耐磨合金,,,搖臂結構示意圖,潤滑油道,油槽,潤滑油道,搖臂組示意圖,搖臂軸,螺栓,搖臂軸支座,搖臂軸緊固螺釘,搖臂稱套,調整螺釘,搖臂,定位彈簧,,,,,,,,,,搖臂組實物圖,桑塔納發(fā)動機的配氣機構,配氣
8、相位,1、氣門從開啟到關閉所經歷的曲軸轉角，稱為配氣相位。,2.氣門重疊,氣門重疊：當進氣門早開和排氣門晚關時，出現(xiàn)的進排氣門同時開啟的現(xiàn)象。 氣門重疊角：氣門同時開啟的角度（+ ）。,排氣過程,進氣過程,作業(yè),1、曲柄連桿機構的組成及功用是什么？ 2、汽缸體有幾種型式？各有什么優(yōu)缺點？ 3、配氣機構的功用是什么？頂置氣門式配氣機構由哪些零件組成？ 4、某型號的發(fā)動機的配氣相位角為:進氣門早開角a=15，晚關角 =45，排氣門早開角r=65，晚關角 =18. （1）何謂配氣相位 （2）根據題意，畫出配氣相 位圖 （3）氣門重疊角是多少,可變配氣相位,氣門定時和升程可變的進氣系統(tǒng) 可變諧振增壓系統(tǒng),控制原理,,VTEC高速時,,氣缸數(shù)目可變機構,,可變進氣諧振增壓系統(tǒng),,VG30DE可變諧振增壓系統(tǒng),,小結,配氣機構有三種傳動方式齒輪驅動、鏈驅動和齒形皮帶驅動。四沖程發(fā)動機曲軸與凸輪軸之比(即傳動比)應為2：1即曲軸旋轉兩周，凸輪軸旋轉一周?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機采用多氣門布置和排列方式，進、排氣門配氣相位早開晚關，以改善進、排氣狀況。凸輪軸上主要配置有各缸進、排氣凸輪，凸輪的輪廓保證氣門開啟和關閉的持續(xù)時間符合配氣相位的要求，凸輪軸有軸向定位裝置。轎車發(fā)動機采用液力挺柱，可消除配氣機構中的間隙，減小各零件的沖擊載荷和噪聲。,
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