《汽車配氣機(jī)構(gòu)》PPT課件

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1、2021年6月1日星期二14時(shí)23分32秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 1 第 三 章 配 氣 機(jī) 構(gòu)n本章講授內(nèi)容：n配氣機(jī)構(gòu)概述n配氣相位 n氣門組n氣門傳動(dòng)組 2021年6月1日星期二14時(shí)23分32秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 2 一 、 配 氣 機(jī) 構(gòu) 概 述n功用：按發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時(shí)開啟和關(guān)閉每個(gè)氣缸的進(jìn)、排氣門，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。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分32秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 3 組 成 ： 由 氣 門 組 和 氣

2、門 傳 動(dòng) 組 組 成 。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分32秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 4 配 氣 機(jī) 構(gòu) 的 布 置 形 式n分類：n按氣門布置的形式：氣門頂置、氣門側(cè)置壓 縮 比 受到 限 制 ，進(jìn) 排 氣 門阻 力 較 大 ，發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的動(dòng) 力 性 和高 速 性 均較 差 ， 逐 漸 被 淘 汰 。 目 前 發(fā) 動(dòng)機(jī) 基 本 都采 用 氣 門頂 置 式 配氣 機(jī) 構(gòu) 。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分32秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 5 n按凸輪軸布置的形式：下置、中置、上置 2021年6月1日星期二14時(shí)23分32秒川 師 成 都 學(xué) 院

3、電 子工 程 系 6 上 置 凸 輪 軸 實(shí) 物 圖 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 7 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 8 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 9 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 10 n按凸輪軸傳動(dòng)的形式：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒形帶傳動(dòng)傳動(dòng)方式傳動(dòng)路線應(yīng)用齒輪傳動(dòng)曲軸正時(shí)齒輪（鋼）凸輪軸正時(shí)齒輪（鑄鐵或膠木）凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu) 鏈條傳動(dòng)曲軸鏈條凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸上置

4、式配氣機(jī)構(gòu)齒形帶傳動(dòng)曲軸齒形皮帶凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 11 n按每缸氣門數(shù)及其排列方式：二氣門、三氣門、四氣門、五氣門 同 氣 門 串 聯(lián) ：影 響 進(jìn) 氣 門 充 氣效 率 、 排 氣 門 熱負(fù) 荷 不 均 勻 同 氣 門 并 聯(lián) ：提 高 進(jìn) 氣 門 充 氣效 率 、 排 氣 門 熱負(fù) 荷 均 勻 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 12 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 13單 缸 5氣 門 2

5、021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 14 n氣門間隙：為保證氣門關(guān)閉嚴(yán)密，通常發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動(dòng)零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙。n進(jìn)氣門間隙：0.250.30mmn排氣門間隙：0.300.35mm 為 何 排 氣門 間 隙 大于 進(jìn) 氣 門間 隙 ？ 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 15 氣 門 間 隙 過 大 與 過 小 的 危 害 間 隙 過 大 ： 進(jìn) 、 排 氣 門 開 啟 遲 后 ， 縮 短 了 進(jìn) 排 氣 時(shí) 間 ，降 低 了 氣 門 的 開 啟 高

6、 度 ， 改 變 了 正 常 的 配 氣 相 位 ， 使 發(fā) 動(dòng)機(jī) 因 進(jìn) 氣 不 足 ， 排 氣 不 凈 而 功 率 下 降 ； 此 外 ， 還 使 配 氣 機(jī)構(gòu) 零 件 的 撞 擊 增 加 ， 磨 損 加 快 。 無 間 隙 或 間 隙 過 小 ： 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 后 ， 零 件 受 熱 膨 脹 ，將 氣 門 推 開 ， 使 氣 門 關(guān) 閉 不 嚴(yán) ， 造 成 漏 氣 ， 功 率 下 降 ， 并使 氣 門 的 密 封 表 面 嚴(yán) 重 積 碳 或 燒 壞 ， 甚 至 氣 門 撞 擊 活 塞 。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 16 二

7、、 配 氣 相 位n配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻和開啟的持續(xù)時(shí)間。n配氣相位圖：用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示的配氣相位。n配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響：影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、功率。 n配氣相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的要求：延長(zhǎng)進(jìn)、排氣時(shí)間。進(jìn)氣門早開晚關(guān)，排氣門早開晚關(guān)。配 氣 相 位 flash動(dòng) 畫 演 示 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 17 配 氣 相 位 演 示 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 18 配 氣 相 位 角n進(jìn)氣提前角 ：一般為：1030n進(jìn)氣遲后角 ：一般為：40

8、80n進(jìn)氣持續(xù)角： 進(jìn)氣門開啟持續(xù)時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角。為180+n排氣提前角 ：一般為：4080n排氣遲后角 ：一般為：1030 n排氣持續(xù)角：排氣門開啟持續(xù)時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角。為180+n氣門重疊：在某一時(shí)間內(nèi)，進(jìn)氣門、排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象。n氣門重疊角：氣門重疊時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角。為+n 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 19 配 氣 相 位 影 視 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 20 三 、 氣 門 組 的 構(gòu) 造n氣門組組成：氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座及鎖片等零件。要 求 ：氣 門

9、頭 部 與 氣 門 座 貼 合 嚴(yán) 密 ；氣 門 導(dǎo) 管 與 氣 門 桿 上 下 運(yùn) 動(dòng) 有 良 好 的 導(dǎo) 向 ；氣 門 彈 簧 的 兩 端 面 與 氣 門 桿 的 中 心 線 相 垂 直 ；氣 門 彈 簧 的 彈 力 足 以 克 服 氣 門 及 其 傳 動(dòng) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 慣 性 。 氣 門氣 門 座氣 門 導(dǎo) 管氣 門 彈 簧彈 簧 座鎖 片 2021年6月1日星期二14時(shí)23分33秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 21 氣 門 組 實(shí) 物 圖鎖 片 彈 簧 座 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 22 氣 門n組成：頭部和桿部。

10、n功用：頭部是用來密封氣缸的進(jìn)、排氣通道；桿部是用來為氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。 n工作條件：高溫、高壓、氣門彈簧力、傳動(dòng)零件慣性力。頭部桿部進(jìn)氣門：570K 670K（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門：1050K 1200K（硅鉻鋼） 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 23 氣 門 頭 部 結(jié) 構(gòu) 形 式n氣門頭頂面形狀：平頂、球面頂、喇叭頂。平頂式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、排氣門都可采用。球面頂適用于排氣門，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大加工較復(fù)雜。喇叭頂 凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流

11、線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門，而不宜用于排氣門。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 24 氣 門 錐 角n氣門錐角：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。n錐角作用：n獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。n氣門落座時(shí)有較好的對(duì)中、定位作用。 n避免氣流拐彎過大而降低流速。邊 緣 應(yīng) 保 持 一 定的 厚 度 ， 1 3mm。 裝 配 前 應(yīng) 將 密封 錐 面 研 磨 。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 25 氣 門 桿 部較 高 的 加 工 精

12、 度 ， 表面 經(jīng) 過 熱 處 理 和 磨 光 ，保 證 同 氣 門 導(dǎo) 管 的 配合 精 度 和 耐 磨 性 氣 門 桿 尾 部 ：環(huán) 形 槽 、 鎖 銷 孔凹 槽 易 斷 裂 處氣 門 桿 尾 部 的 結(jié)構(gòu) 取 決 于 氣 門 彈簧 座 的 固 定 方 式 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 26 氣 門 座n氣缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣門錐面相結(jié)合的部位。 n功用：與氣門頭部共同對(duì)氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。n工作條件：高溫、磨損嚴(yán)重。n類型：直接鏜出（進(jìn)氣門座）、n 鑲嵌式（排氣門和鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)的n 進(jìn)、排氣門座）。 n氣門密封干涉角

13、：n 比氣門錐角大0.51度的n 氣門座圈錐角。氣門座 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 27 氣 門 座 影 視 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 28 氣 門 導(dǎo) 管n功用：導(dǎo)向作用、導(dǎo)熱作用。n工作條件：高溫、磨損嚴(yán)重。n材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金材料。n氣門導(dǎo)管內(nèi)外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋的氣門導(dǎo)管孔中，然后再精鉸內(nèi)孔。并用卡環(huán)定位。氣 門 導(dǎo) 管氣 缸 蓋 過 盈 配 合 卡 環(huán) ： 防 止 氣 門導(dǎo) 管 在 使 用 中 脫落 。伸 入 深 度 應(yīng) 適 量 。 錐 度 可 減

14、 少氣 流 阻 力 。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 29 氣 門 彈 簧n功用：克服在氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動(dòng)件的慣性力，保證氣門及時(shí)落座并緊緊貼合。n形狀：圓柱形螺旋彈簧。n材料：高碳錳鋼、硌釩鋼。n防止共振：提高氣門彈簧的剛度；采用不等螺距的圓柱彈簧；采用雙氣門彈簧。 n氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：低摩擦型自由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 。氣門彈簧氣門彈簧座鎖片 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 30 氣 門 旋 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 使 氣 門 頭 部 溫 度 均 勻 ；阻 止 沉 積 物 形 成 2021年6

15、月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 31 四 、 氣 門 傳 動(dòng) 組n功用：使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，且保證有足夠的開度。凸 輪 軸 挺 柱推 桿搖 臂 凸 輪 軸 正時(shí) 齒 輪 搖 臂 軸 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 32 凸 輪 軸n組成：各缸的進(jìn)、排氣門凸輪及驅(qū)動(dòng)汽油泵的偏心輪、驅(qū)動(dòng)分電器的齒輪。n功用：使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時(shí)開閉，并保證氣門有足夠的升程。n材料：優(yōu)質(zhì)鋼模鍛、合金鑄鐵、球墨鑄鐵。 n 同一氣缸的進(jìn)排氣凸輪的相對(duì)轉(zhuǎn)角位置是與既定的配氣相位相適應(yīng)的。軸 頸

16、斜 齒 輪 凸 輪偏 心 輪正 時(shí) 齒 輪 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 33 2021年6月1日星期二14時(shí)23分34秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 34凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。 凸 輪n工作條件：n承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。n凸輪性能：n表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 35n凸輪輪廓與氣門的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 氣 門 開 啟 點(diǎn)消 除 氣 門間 隙 階 段 氣 門 升 程 最 大 時(shí) 刻氣 門 關(guān) 閉 點(diǎn)出 現(xiàn) 氣 門間 隙

17、 階 段緩 沖 結(jié) 束 點(diǎn)凸 輪 的 輪 廓 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 36 n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。點(diǎn) 火 順 序 ： 1 2 4 3同 名 凸 輪 的 相 對(duì) 角 位 置四 缸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 凸 輪 投 影 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 37 凸 輪 影 視 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 381、 正 時(shí) 齒 輪 ； 2、 墊 圈 ； 3、螺 母 ； 4、 止 推 板 ； 5、 螺 栓 ；

18、6、 隔 圈 （ 調(diào) 節(jié) 環(huán) ）123 45 6凸 輪 軸 軸 向 定 位利用隔圈控制軸向竄動(dòng)竄動(dòng)量凸 輪 軸 的 軸 向 定 位為 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 。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 39 凸 輪 軸 的 驅(qū) 動(dòng)n 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。正 時(shí) 標(biāo) 記 對(duì) 準(zhǔn) ：保 證 正 確 的 配 氣相 位 和 點(diǎn) 火 時(shí) 刻 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 40 n B、鏈條

19、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 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 41 凸 輪 軸 影 視 1 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 42 凸 輪 軸 影 視 2 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 43 凸 輪 軸 3 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 44 挺 柱n

20、功用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。n挺柱的分類：普通挺柱和液壓挺柱。n材料：鎳硌合金、冷激合金鑄鐵。筒 式 滾 輪 式普 通 挺 柱 ： 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 45氣 門 關(guān) 閉 時(shí) 氣 門 打 開 時(shí) 單 向 閥 彈 簧 被 壓 縮液 壓 挺 柱 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 46 推 桿n功用：將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來的推力傳給搖臂。n材料：硬鋁、鋼。n結(jié)構(gòu)：實(shí)心推桿、硬鋁棒、鋼管。 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 47 搖

21、臂n功用：將推桿和凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿以推開氣門。n工作過程：實(shí)際是一個(gè)雙臂杠桿。易 磨 損 部 位堆 焊 耐 磨 合 金氣 門 間 隙調(diào) 節(jié) 螺 釘 調(diào) 節(jié) 螺 母 搖 臂搖 臂 軸 套潤(rùn) 滑 油 道 2021年6月1日星期二14時(shí)23分35秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 48 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 簧搖 臂 組 示 意 圖 2021年6月1日星期二14時(shí)23分36秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 49 配 氣 機(jī) 構(gòu) 影 視 2021年6月1日星期二14時(shí)23分36秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 50 小 結(jié)氣門組 氣 門氣 門 座氣 門 導(dǎo) 管氣 門 彈 簧頭 部桿 部密 封 錐 面 寬 度 、角 度 要 合 適 2021年6月1日星期二14時(shí)23分36秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 51 氣門傳動(dòng)組 凸 輪 軸挺 柱推 桿搖 臂 及 搖 臂 軸凸 輪 、 挺 柱推 桿 、 搖 臂普 通 挺 柱液 力 挺 柱 氣 門 開 啟關(guān) 閉 2021年6月1日星期二14時(shí)23分36秒川 師 成 都 學(xué) 院 電 子工 程 系 52 本 章 課 程 結(jié) 束