汽车结构有限元分析第一讲概述.pptVIP

上置双凸轮轴布置 上置双凸轮轴布置适用于多气门式发动机，特点是使用两个凸轮轴分别驱动进气门和排气门。双凸轮轴结构有利于布置更多的气门，气门数多，能提高发动机的进、排气效率，可以进一步提高压缩比，提高发动机的转速。这种双凸轮轴多气门的配气机构，是高速现代汽车发动机配气机构的主要形式。图示为上置双凸轮轴直接驱动5气门的配气机构。 上置双凸轮轴布置 凸轮轴的传动方式 齿轮传动 链传动 带传动 齿轮传动 凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用圆柱形定时齿轮传动。一般曲轴与凸轮轴之间的传动只需一对定时齿轮，必要时可加装中间齿轮。为了啮合平稳、减小噪声，定时齿轮多用斜齿轮。在中、小功率发动机上，曲轴定时齿轮用钢来制造，而凸轮轴定时齿轮则用铸铁或夹布胶木制造，以减小噪声。 链传动 链条与链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配气机构。为使链条在工作是具有一定的张力而不致脱链，装有导链板14，上、下链条张紧轮2、11等。为了使链条调整方便，有的发动机使用一根链条传动。链传动的主要问题是其工作可靠性不如齿轮传动。其传动性能在很大程度上取决于链条的制造质量。 带传动 近年来，在高速汽车发动机上还广泛的采用传动带来代替传动链，图3-7所示为一汽--大众奥迪100型轿车用的齿形带传动。这种齿形带用氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤维和尼龙织物，以增加强度。采用齿形带传动，对于减少噪声、减少结构质量和降低成本都有很大好处。 每缸气门数及其排列方式 一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门的结构。 在很多新型汽车发动机上多采用每缸4气门、甚至5气门的结构，即2~3个进气门和2个排气门。 采用多气门发动机的好处是什么呢？ 答：为了进一步改善气缸的换气，在可能的情况下，应尽量加大气门的直径，特别是进气门的直径。但是，由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大不能超过气缸直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量。采用多气门的结构形式后，进气门总的通过面积较大，充量系数较高，排气门的直径可适当减小，使其工作温度适当降低，提高了工作可靠性。此外，采用多气门后还可适当减小气门升程，改善配气机构的的动力性，多气门的汽油机还有利于改善HC和CO的排放性能。 每缸两个气门时的排列方式 当每气缸用两个气门时，为使结构简化，大多数采用气门沿机体纵向轴线排成一列的方式。这样，相邻两缸的同名各气门就有可能合用一个气道，以使气道简化并得到较大的气道通过截面；另一种是将进、排气门交替布置，每缸单独用一个气道，这样有助于气缸盖冷却均匀。柴油机的进、排气道一般分置于机体的两侧，以免排气对进气加热。老式汽油机的进、排气道通常置于机体的同一侧，以便进气受到排气的预热。 每缸四个气门时的排列方式 当每缸采用四个气门时，气门排列的方案有两种： ①同名气门排成两列，由一个为凸轮通过T形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。两同名气门在气道中的位置不同，可能会使二者的工作条件和工作效果不一致。 ②同名气门在同一列，则没有上述缺点，但一般用两根凸轮轴。 气门间隙 发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩行程和作功行程中的漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易起动。为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙称为气门间隙。 有的发动机采用液力挺柱，挺柱的长度能自动变化，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙。一汽488Q发动机上设有气门间隙调节器，在安装时要保证摇臂凸耳与气门弹簧座之间的间隙大于1.25mm.气门间隙的大小一般有发动机制造厂根据试验确定。一般在冷态时，进气门的间隙为，排气门的间隙为。如果间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，导致功率下降甚至气门烧坏。如果气门间隙过大，则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声，而且加速磨损，同时也会使得气门开启的持续时间减少，气缸的充气及排气情况变坏。 配气相位 配气相位就是进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对与上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示。这种图形称为配气相位图。 （续） 理论上四冲程发动机的进气门当曲拐处在上止点时开启，在曲拐转到下止点时关闭；排气门则当曲拐在下止点时开启，在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占180°曲轴转角。但实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一个行程都很短，这样短时间的进气或排气过程，往往会使发动机充气不足或