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1、配氣機(jī)構(gòu),概述 配氣機(jī)構(gòu)的組成和零件 配氣相位,概述,配氣機(jī)構(gòu)的功用: 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。,配氣機(jī)構(gòu),組成: 氣門(mén)組 氣門(mén)傳動(dòng)組,配氣機(jī)構(gòu)的類(lèi)型,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,
2、已趨于淘汰。,二、凸輪軸的布置型式,1、凸輪軸下置 缺點(diǎn): 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)。 優(yōu)點(diǎn): 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)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。,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),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),捷達(dá)轎車(chē)氣缸蓋實(shí)物圖,上置凸輪軸實(shí)物圖,三、凸輪軸的傳動(dòng)方式,1、齒輪傳動(dòng),2、鏈傳動(dòng),導(dǎo)鏈板,張緊機(jī)構(gòu),3、
3、齒形皮帶傳動(dòng),配氣機(jī)構(gòu)的組件和工作情況,一、氣門(mén)組,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)570K670K,排氣門(mén)1050K1200K。 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)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,(2) 氣門(mén)錐角 1) 定義:氣門(mén)錐面與頂平面的夾角稱(chēng)氣門(mén)錐角。,,,2) 氣門(mén)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(mén)座合壓力,以提高密封性和導(dǎo)熱性; 氣門(mén)落座時(shí)有自動(dòng)定位作用; 避免氣流拐彎過(guò)大而降低流速; 氣門(mén)落座時(shí)能擠掉接觸面的沉積物,即有自潔作用。,3) 進(jìn)、排氣門(mén)錐角的大小 進(jìn)氣門(mén)錐角較小,多用300。因錐角越小,進(jìn)氣通道截面越大,進(jìn)氣量越多。 排氣門(mén)錐角較大,通常為450。因錐角越大,氣門(mén)頭部邊緣的厚度大,不易變形。排氣門(mén)熱負(fù)荷較大而用較大的錐角,以加強(qiáng)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(mén)桿,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: 1.靠其內(nèi)錐面與氣門(mén)錐面的緊密 貼合密封氣缸。 2.接受氣門(mén)傳來(lái)的熱量。,氣門(mén)座,氣
5、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,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0.050.12mm。,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
6、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,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,氣門(mén)傳動(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,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):,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):機(jī)械挺住和液力挺住,,結(jié)構(gòu): 性能: 消除了配氣機(jī)
7、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。,液力挺柱,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),,,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,,,,,,,,,,搖臂組實(shí)物圖,桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu),配氣
8、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。,2.氣門(mén)重疊,氣門(mén)重疊: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)重疊角:氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的角度(+ )。,排氣過(guò)程,進(jìn)氣過(guò)程,作業(yè),1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)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(diǎn)? 3、配氣機(jī)構(gòu)的功用是什么?頂置氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)由哪些零件組成? 4、某型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位角為:進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)角a=15,晚關(guān)角 =45,排氣門(mén)早開(kāi)角r=65,晚關(guān)角 =18. (1)何謂配氣相位 (2)根據(jù)題意,畫(huà)出配氣相 位圖 (3)氣門(mén)重疊角是多少,可變配氣相位,氣門(mén)定時(shí)和升程可變的進(jìn)氣系統(tǒng) 可變諧振增壓系統(tǒng),控制原理,,VTEC高速時(shí),,氣缸數(shù)目可變機(jī)構(gòu),,可變進(jìn)氣諧振增壓系統(tǒng),,VG30DE可變諧振增壓系統(tǒng),,小結(jié),配氣機(jī)構(gòu)有三種傳動(dòng)方式齒輪驅(qū)動(dòng)、鏈驅(qū)動(dòng)和齒形皮帶驅(qū)動(dòng)。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與凸輪軸之比(即傳動(dòng)比)應(yīng)為2:1即曲軸旋轉(zhuǎn)兩周,凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周。現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用多氣門(mén)布置和排列方式,進(jìn)、排氣門(mén)配氣相位早開(kāi)晚關(guān),以改善進(jìn)、排氣狀況。凸輪軸上主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪,凸輪的輪廓保證氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間符合配氣相位的要求,凸輪軸有軸向定位裝置。轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)采用液力挺柱,可消除配氣機(jī)構(gòu)中的間隙,減小各零件的沖擊載荷和噪聲。,