汽車構(gòu)造配氣機(jī)構(gòu).ppt

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1、Chap3 配氣機(jī)構(gòu),李書(shū)偉Tel:88968111 ,,、教學(xué)目的及教學(xué)要求： 了解配氣機(jī)構(gòu)的功用，掌握配氣機(jī)構(gòu)的布置形式，了解凸輪軸傳動(dòng)方式，掌握氣門(mén)間隙的作用和大小；了解配氣機(jī)構(gòu)的零件和零件組組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料；了解配氣相位的概念。 、教學(xué)內(nèi)容： 配氣機(jī)構(gòu)的功用，配氣機(jī)構(gòu)的布置型式與工作機(jī)理，幾種型式配氣機(jī)構(gòu)的比較；凸輪軸的傳動(dòng)方式，氣門(mén)間隙；氣門(mén)組、氣門(mén)傳動(dòng)組的主要機(jī)件和工作機(jī)理；配氣相位、配氣相位圖、配氣相位用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火正時(shí)和調(diào)整氣門(mén)腳間隙。 、重點(diǎn)和難點(diǎn)： 重點(diǎn)：配氣機(jī)構(gòu)的布置形式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)； 難點(diǎn)：幾種型式配氣機(jī)構(gòu)的比較，氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組的主要機(jī)件和工作過(guò)程，配氣相

2、位。,,概述 氣門(mén)間隙 配氣相位 配氣機(jī)構(gòu)的組成和零件,Chap3 配氣機(jī)構(gòu),一、配氣機(jī)構(gòu)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/M0 M 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。,3.1概述,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,一、氣門(mén)

3、的布置型式,1、氣門(mén)頂置式 組成：,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。,工作過(guò)程,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,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才傳動(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)

4、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),GL1,a)凸輪搖臂驅(qū)動(dòng)式 b)凸輪直接驅(qū)動(dòng)式,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，稱為配氣相位。,上止點(diǎn),下止點(diǎn),配氣相

5、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,五、凸輪軸的傳動(dòng)方式,傳動(dòng)方式圖例,齒形帶傳動(dòng)裝置,凸輪軸,曲軸,片式鏈條張緊器,允許對(duì)鏈條施加較低的張緊力，實(shí)現(xiàn)低摩擦。 比帶式更節(jié)省空間。,,片式鏈條張緊器,3.3配氣機(jī)構(gòu)的組件和工作情況,一、氣門(mén)組,包括氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組,氣門(mén)組實(shí)物圖,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)570K670K，排氣門(mén)1050K1200K。 B、頭部承受氣體壓

6、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,1、氣門(mén),進(jìn)氣門(mén)570K670K（鉻鋼或鉻鎳鋼） 排氣門(mén)1050K1200K（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，13mm。,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)

7、管的配合精度和耐磨性,氣門(mén)桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔,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)密封干涉角： 比氣門(mén)錐角大0.51度的氣門(mén)座圈錐角。,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。 汽油機(jī)：排氣門(mén)采用鑲嵌式氣門(mén)座 柴油機(jī)：進(jìn)氣門(mén)采用鑲嵌式氣門(mén)座,鋁合金氣缸蓋為何氣門(mén)座都要鑲嵌氣門(mén)座圈？,2、氣門(mén)座,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)

8、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0.050.12mm。,3、氣門(mén)導(dǎo)管,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,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。,應(yīng)用：CA7560,雙彈簧布置,旋向相反

9、的兩個(gè)彈簧，防止斷裂的彈簧卡入另一彈簧,應(yīng)用車型： 奧迪100，捷達(dá)，桑塔納, 廣州標(biāo)致505,氣門(mén)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),錐形套筒,鎖片,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,空心凸輪軸 凸輪支架從原來(lái)的獨(dú)立式變成了現(xiàn)在的與氣缸蓋做成一體式結(jié)構(gòu)。 緊湊型氣缸蓋 節(jié)

10、省空間鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)型配氣機(jī)構(gòu)。,凸輪,工作條件： 表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。 凸輪性能： 承受氣門(mén)彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。,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： 1243,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)

11、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：,挺柱端面與凸輪的關(guān)系,錐形凸輪,液力挺柱可不預(yù)留間隙,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。,由于氣間隙的存在，配氣機(jī)構(gòu)工作時(shí)將產(chǎn)生沖擊，而發(fā)出響聲,桑

12、塔納發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺柱工作示意圖,氣門(mén)關(guān)閉時(shí),氣門(mén)打開(kāi)時(shí),單向閥,彈簧被壓縮,可不預(yù)留間隙，凸輪與挺柱始終貼合,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),氣門(mén)間隙調(diào)整原則,調(diào)整原則： 1、不可調(diào)區(qū)域： 將要排氣

13、，正在排氣，排氣剛完的排氣門(mén)不可調(diào)。 將要進(jìn)氣，正在進(jìn)氣，進(jìn)氣剛完的進(jìn)氣門(mén)不可調(diào)。 2、調(diào)氣門(mén)間隙的步驟： 1）畫(huà)出配氣相位圖 2）排出各缸的位置 3）當(dāng)一缸在壓縮上止點(diǎn)時(shí)，判斷其它缸位于何行程，并判斷間隙是否可調(diào)。,利用配氣相位調(diào)節(jié)氣門(mén)間隙,例：=8 =31 =28 =8 點(diǎn)火次序：153624 一缸在壓縮上止點(diǎn)，問(wèn)那些氣門(mén)的間隙可調(diào)？,1缸,,,5缸,3缸,6缸,2缸,4缸,,,,,,,,153624,三、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“U

14、P”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)：026mm 002mm； 排氣門(mén)：030mm 002mm。 (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)

15、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。,本章小結(jié),配氣機(jī)構(gòu)的功用及分類，配氣機(jī)構(gòu)的布置型式與工作機(jī)理，幾種型式配氣機(jī)構(gòu)的比較；凸輪軸的傳動(dòng)方式，氣門(mén)間隙；氣門(mén)組、氣門(mén)傳動(dòng)組的主要機(jī)件和工作機(jī)理；配氣相位、配氣相位圖、配氣相位用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火正時(shí)和調(diào)整氣門(mén)間隙。,發(fā)動(dòng)機(jī)供給系統(tǒng)的服役條件、組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和要求。,,預(yù)習(xí)思考,思考題,1氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)有哪幾種形式？各有何特點(diǎn)及應(yīng)用？ 2影響充氣效率的因素主要有哪些？ 3如何從一根凸輪軸上找出各缸的進(jìn)排氣凸輪和該發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序？ 4氣門(mén)彈簧起什么作用，為什么在裝配氣門(mén)彈簧要預(yù)先壓縮？ 5挺柱的類型主要有哪些，液壓挺柱有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 6可變進(jìn)氣系統(tǒng)主要有哪幾種型式？,,