4 同济大学 汽车底盘 配气机构.ppt

四、配气机构 功用：按工作循环和发火次序的要求，定时开、闭进、排气门组成：气门组、气门传动组 载荷：很大的惯性力、热应力、润滑差 要求：排气彻底、进气充分；振动和噪声小；可靠性好；配气正确、便于调整 配气机构组成 配气机构分类 气门布置：顶置式，侧置式 凸轮轴布置：下置，中置，上置 凸轮轴传动方式布置：齿轮，链条，齿带 气门数量：2－5气门 1. 气门布置与传动 1.1气门布置； 1. 气门布置与传动 1.2凸轮轴布置； 1. 气门布置与传动 1.3凸轮轴传动方式； 2. 气门组 2.1气门 功用：控制进、排气管的开闭 工作条件： 承受高温、高压、冲击、润滑困难。 要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。 材料：进气门采用合金钢（铬钢或镍铬等），排气 门采用耐 热合金钢（硅铬钢等）。 构造：气门由头部、杆身和尾部组成。 气门导管和气门座 气门导管：导向和导热 为了改善润滑性能，气门导管常用灰铸铁或球 墨铸铁或铁基粉未治金制造。卡环定位。 0.05－0.12mm间隙 气门座：直接镗或镶嵌，镶嵌式结构气门座都 采用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等） 气门弹簧 功用： 保证气门回位；防止运动时传动件发生脱离。 圆柱螺旋弹簧（普通） b. 变螺距的圆柱弹簧 c. 同心安装的两根弹簧： 3. 气门传动组 功用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度 组成：正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂 3.1 凸轮轴 载荷：周期性冲击载荷，接触应力很大 要求：表面耐磨，轴有足够的韧性和刚度 材料：优质碳钢或合金钢模锻、球墨铸铁铸造 表面处理：轴颈和凸轮工作表面经热处理后磨光 3.2 挺柱 功用：将来自凸轮的运动和力传给推杆或气门，并承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给机体或气缸盖 破坏形式：工作时由于底面与凸轮接触，接触面积小，应力大，故此摩擦磨损严重 材料：碳钢、合金钢、镍铬合金铸铁、冷激合金铸铁 3.3 推杆 功用：将从凸轮轴传来的推力传给摇臂 它是配气机构中最容易弯曲的零件 要求：有很高的刚度，在动载荷大的发动机中，推杆应尽量地做得短些 构造：可空心、可实心，两头有球头 3.4 正时齿轮 曲轴和凸轮轴之间的传动是靠正时齿轮完成的，其传动比为2：1 正时齿轮上有正时记号，安装时必须对准，以保证正确的配气定时和发火时刻 材料：中碳钢（曲轴）、铸铁或夹布胶木（凸轮轴） 构造：为了保证齿轮啮合平顺、噪声低、磨损小，采用圆柱螺旋齿轮 3.5 气门间隙 发动机在冷态下，当气门关闭状态时，气门与传动件之间的间隙 作用：给热膨胀留有余地，保证气门密封 间隙过大：气门开启迟滞后，使发动机因进气不足、排气不净而功率下降；；零件的撞击增加，磨损加快 间隙过小：；零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙 4. 配气定时 曲轴转角表示的进、排气门的开闭时刻 进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。 提前角 α=10～30° 进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。 延迟角 β=40～80° 4. 配气定时 排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。 提前角 γ=40～80° 排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。延迟角 δ=10°～30° 气门重叠角α+δ=20～60° 实际配气相位演示 5.可变气门技术 其主要作用是在低速时提供良好的燃油经济性和运转平顺性，在高转速时增加扭矩输出，以提高加速性能 控制方式两大类：改变凸轮轴的相位，改变凸轮的表面形状 思考题 1）为何说配气凸轮是发动机的心脏？ 2）什么叫发动机的气门间隙，气门间隙过大或过小有何危害？ 3）气门重叠角是什么含义？其作用？ * * 气门组：气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座、锁片 气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂 凸轮轴 挺柱 推杆 摇臂 凸轮轴正时齿轮 摇臂轴 齿轮传动－啮合平稳、噪声低、工作可靠、耐久性好 柔性传动－一般噪声大、可靠性低、耐久性差 旋向相反的两个弹簧，防止断裂的弹簧卡入另一弹簧 圆柱等螺距弹簧 不等距弹簧 凸轮 凸轮轴轴颈 驱动分电器的螺旋齿轮 螺栓 垫片 正时齿轮 止推凸缘 止推座 凸轮轴衬套 驱动汽油泵的偏心轮 1）挺柱体 2）单向阀架 3）柱塞 4）卡环 5）支承座 6）蝶形弹簧 7）单向阀 8）柱塞弹簧 正时齿轮 0.25~0.30mm 进气门 0.30~0.35mm 排气门 间隙 气门 上止点 下止点 10°~30 ° ? 40°~80 ° ?