汽车基础课程 汽车发动机构造与维修 第四章 配气机构.ppt

第四章 配气机构 第一节 概述 一、功用与组成 功用：按照发动机各缸的作功次序和每一缸工作循环的要求，定时地将各缸进气门与排气门打开、关闭，以便发动机进行进气、压缩、作功和排气。 组成：气门组、气门驱动组 二、分类 1.按曲轴和凸轮轴的传动方式不同分为：齿轮传动、链条传动、齿形带传动. 1）齿形带传动式 特点： （1）用于上置式凸轮轴的传动； （2）主要优点：噪声小、质量轻、成本低、工作可靠、不需要润滑；齿形带伸长量小，适合有精确定时要求的传动； （3）轿车发动机多采用。 为了确保传动可靠，齿形带需保持一定的张紧力，为此在齿形带传动机构中也设置由张紧轮与张紧弹簧组成的张紧器 2）链传动式 用于中置式和上置式凸轮轴的传动，尤其是上置式凸轮轴的高速汽油机采用较多。 链条一般为滚子链，工作时应保持一定的张紧度，不使其产生振动和噪声。为此在链传动机构中装有导链板并在链条的松边装置张紧器。奔驰轿车采用此方式。 3）齿轮传动式 特点： （1）用于下置式和中置式凸轮轴的传动； （2）汽油机只用一对定时齿轮，即曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮； （3）柴油机还需要驱动喷油泵，所以增加一个中间齿轮。 1）凸轮轴下置式（顶置气门） 凸轮轴安装位置：凸轮轴位于曲轴箱内 主要优点：凸轮轴离曲轴较近，一般用一对齿轮驱动；结构简单，安装、调整容易，有利于发动机的布置 主要缺点：运动件多，凸轮轴至气门的传动链长，整个机构的刚度差，多用于较低转速发动机 凸轮轴下置式气门顶置配气机构 3）凸轮轴上置式（顶置气门） 应用范围：凸轮轴安置在气缸盖上，轿车发动机常用。 主要优点：运动件少，凸轮轴至气门的传动链短，整个机构的刚度大，适合于高速发动机。 主要缺点：凸轮轴与曲轴传动距离较远，一般用齿形带传动或链传动。 凸轮轴上置式工作过程 3.按每一缸的气门数量分为双气门式、多气门式 一般发动机都采用一缸两气门，即一个进气门和一个排气门的结构。当气缸直径较大，活塞平均线速度较高时，为保证良好的换气质量，有些发动机采用每缸多气门结构：三气门，四气门或五气门结构。 4、按驱动方式分为摇臂驱动式和直接驱动式 1）摇臂驱动式 如图为摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构；凸轮轴直接驱动摇臂，摇臂驱动气门 还可以是凸轮轴推动挺柱，挺柱推动摇臂，摇臂再驱动气门 2）直接驱动式 如图为直接驱动、凸轮轴上置式配气机构，凸轮通过挺柱驱动气门； 直接驱动式配气机构的刚度最大，驱动气门的能量损失最小，在高度强化的轿车发动机上应用广泛。 三、工作原理 凸轮轴是通过正时齿轮由曲轴驱动的。四冲程发动机完成一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸进、排气门各开启一次，凸轮轴只需转一周。 当凸轮基圆部分与挺柱接触时，挺柱不升高，气门关闭，当凸轮凸起部分与挺柱接触时，将挺柱顶起，挺柱通过推杆，使摇臂顺时针转动，摇臂的长臂端向下推动气门，压缩气门弹簧，将气门头部推离气门座而打开，当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在其弹簧张力的作用下，开度逐渐减小，直至最后关闭，使气缸密封。 凸轮轴下置式工作过程 四、气门间隙 气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间的间隙。 气门间隙过小：气门关闭不严； 气门间隙过大：气门开启量减小，在气门开启时产生较大的气门脚冲击，加速磨损。 气门间隙的调整 1）气门间隙调整螺钉 在摇臂或摆臂上驱动气门的一端，安装有气门间隙调整螺钉及其锁紧螺母，用扳手松开锁紧螺母，用改锥调整气门间隙调整螺钉，同时用塞规测试气门间隙符合标准，再用锁紧螺母紧固调整螺钉。·如广州本田雅阁发动机气门间隙：进气门:0.26±0.02mm；排气门: 0.30±0.02mm 2）零气门间隙 当采用液压挺柱时，由于液压挺柱的长度可自调，可以不留气门间隙。安装以下装置时也为零气门间隙。 吊杯形液压挺柱 摆臂与气门间隙自动补偿器 摇臂与液压气门导筒 1、配气相位定义：以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间。 配气相位直接影响到发动机的功率和动力性。 现代发动机都采用延长进、排气时间，使气门早开晚关，以改善进、排气状况，提高发动机的动力性。 配气相位 进气提前角α：从进气门开到上止点曲轴所转过的角度（10 ~30°） 进气迟后角β：从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度（40~80 ° ） 排气提前角γ：从排气门开启到下止点曲轴转过的角度（40~80 ° ） 排气迟后角δ：从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度（10 ~30°） 配气相位演示