柴油发动机构造与检修课件：配气机构的组成和配气相位.pptx

配气机构的作用组成

配气机构的作用

配气机构的组成

配气机构的功用是按照发动机工作循环的要求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜空气得以及时进入气缸，燃烧完的废气得以及时从气缸排出。

维持气门关闭。

凸轮轴正时齿轮

凸轮轴

气门挺柱

推杆

摇臂轴支架

摇臂轴

调整螺钉及锁紧螺母

摇臂

气门传动组

驱动气门使气门打开。

凸轮轴

挺柱

推杆

摇臂

凸轮轴正时齿轮

摇臂轴

凸轮

斜齿轮

配气机构的类型

按凸轮轴位置不同可分为凸轮轴下置式，凸轮轴中置式及凸轮上置式三种。

凸轮轴下置式

凸轮轴中置式

凸轮轴上置式

凸轮轴距曲轴较近，两者之间采用正时齿轮传动

凸轮轴下置式结构特点：

应用最广泛，其进、排气门都倒装在气缸盖上

凸轮轴装在曲轴箱内，而摇臂轴装在气缸盖上，推杆较长。

凸轮轴下置式

凸轮轴中置式

推杆较短，也可省去推杆，由挺柱直接驱动摇臂，运动惯性小。

凸轮轴中置配气机构的结构特点：

凸轮轴位于气缸体的上部。

凸轮轴上置式

凸轮轴上置式配气机构的结构特点:

凸轮轴布置在气缸盖上。

直接通过摇臂来驱动气门，使往复运动质量大大减小，高速发动机。

配气机构按每缸的气门数量可分有两气门式和四气门式。

两气门式

四气门式

配气机构的工作原理

凸轮轴下置式配气机构组成：

气门

气门座

气门弹簧

气门导管

凸轮轴

挺柱

推杆

摇臂组

以凸轮轴下置式配气机构为例介绍配气机构的工作原理。

配气机构的工作过程：

凸轮凸起部分转过来，凸轮通过挺住、推杆、气门间隙调整螺钉推动摇臂，摇臂改变力的方向后克服气门弹簧推动气门向下，气门打开。

凸轮凸起部分转过去，摇臂给气门向下的推力消失，气门在气门弹簧的作用下向上回位，气门关闭。

曲轴正时齿轮

凸轮轴正时齿轮

曲轴与凸轮轴的转速比2:1

配气机构的驱动方式

配气机构的驱动方式有齿轮传动、链条传动和齿形带传动三种。

齿轮传动

链条传动

齿形带传动

正时记号

导链板

张紧装置

齿轮传动

正时记号

齿轮传动：

一对正时齿轮传动，距离较远时加入惰轮；

正时齿轮上有正时记号，保证配气正时，装配时应对齐；

正时齿轮多为斜齿轮，传动平稳。

用于凸轮轴下置式配气机构中；

曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿轮

加入惰轮齿轮传动

曲轴正时齿轮

凸轮轴正时齿轮

惰轮

链条传动

导链板

张紧装置

链条传动：

链条传动噪声小，一般用于顶置式凸轮轴的发动机上；

为了防止链条抖振，设有导链板和张紧装置；

齿形带传动：

齿形带传动

齿形皮带传动来代替链条传动，显著减小了噪声，且质量轻、包角大、啮合量大、齿间压强小，工作可靠。

配气相位

配气相位的必要性：

（1）因发动机转速高，气门开启的理论持续时间极短。例如四冲程发动机转速3000r/min时，一个行程时间只有0.01s。

（2）气门开启需要一个过程，气门全开时间就更短。在这样短的时间内，难以做到进气充分和排气干净，因此实际发动机的进、排气门都要早开和晚关，气门开启的持续角都大于1800。

为了能提高充气效率，实际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。

配气相位图：表示进、排气门的实际开闭时刻的环形图称为配气相位图

配气相位：用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。

进气门的配气相位：

进气提前角：进气门开启到上止点所对应的曲轴转角，=10~30

进气迟后角：下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角，=40~80

进气行程持续时间相当于曲轴转角180++

排气门的配气相位：

排气提前角γ：排气门开启到下止点所对应的曲轴转角=40~80

排气迟后角δ：上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角=10~30

排气行程持续时间相当于曲轴转180++

进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门叠开角。

气门叠开：进、排气门同时开启的现象

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