发动机配气机构与换气系统分析.ppt

§3.1 配气机构 一 、配气机构的类型 气门组：密封、传热 气门驱动组：打开气门 1、气门的布置型式 3）、气门顶置式配气机构工作过程 A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。B、曲轴与凸轮轴传动比为2:1。 2、凸轮轴的布置型式 1）凸轮轴下置 有利因素：简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置（齿轮传动），有利于发动机的布置。 2）、凸轮轴中置式 传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。 应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。 （柴油机应用较多) 3）、凸轮轴上置式 应用：高速发动机 如：桑塔纳轿车发动机 3、凸轮轴的传动方式 传动方式图例 齿带传动图例 4、各缸气门数及其排列方式 相邻气门共用一个气道 进排气门交替排列 常用气门顶置配气机构的类型 气门顶置，下置凸轮轴（OHV） 气门顶置，上置凸轮轴（OHC） 气门顶置，双摇臂，上置凸轮轴（OHV/OHC） 气门顶置，上置双凸轮轴（OHV/DOHC） 1、配气机构的零件和组件 1）、气门组 气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片等零件组成。 气门组实物图 2）气门 功用： 燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。 工作条件： A、进气门600K~700K，排气门800K~1100K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力、传动惯性力等， C、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨 3）气门头部的结构形式 气门与气门座实物图 充钠气门 由于发动机工作时,排气门经常处于高温条件下工作,钠约在970℃时为液态,具有良好的热传导能力。通过液态纳的来回运动,热量能很快从气门头部传到根部,可降低温度约l00℃。这样有利于降低混合气自燃的危险,从而握高了气门的使用寿命。在维修发动时,进、排气门不能修整,只允许研磨。捷达l.6L发动机排气门内部注有钠。 4）气门锥角 气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。 锥角作用： A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过大而降低流速。 气门锥角的大小 进气门：一般为30°，原因是在相同气门升程情况下，锥角小时进气阻力小；但由于头部边缘较薄，刚度差，密封性及导热性均差。 排气门：一般为45°。因其热负荷较大 5)气门杆 圆柱形，不断做往复运动。 气门杆弹簧座的固定形式 凹槽（环槽）：安装两半锥形锁片。 锁销孔：用锁销固定。 6）气门座 气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。 气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。 镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。 汽油机：排气门采用镶嵌式气门座，进气门直接在缸盖镗 柴油机：进排气门均采用镶嵌式气门座 7）气门导管 作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料： 用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金材料，能提高自润滑作用。 加工方法： 外表面加工精度较高 ，内表面精绞 气门导管 8）气门弹簧 功用：保证气门的回位，使气门与气门座紧密贴合。 材料：高锰碳钢、铬钒钢 气门弹簧 提高弹簧自身刚度，改变其自振频率 双弹簧布置 9）气门旋转机构 通过发动机运转振动力作用，使气门在气门座上自由的做不规则的旋转的装置，其作用是：减小气门头部受热变形，防止沉积物形成。 2、气门驱动组 1、组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。 2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。 1）凸轮轴 作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 耐磨，抗冲击韧性，刚度。 材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每2气缸一个轴颈；轴颈直径前后依次减小；另有空心凸轮轴，如捷达EA113 凸轮 工作条件：承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。 凸轮性能：表面有良好的耐磨