汽车发动机构造与维修 第2版 教学课件 作者 仇雅莉 第3章 配气机构.ppt

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1、第3章配气机构学习目标●理解配气机构的工作过程●学会配气机构的修理方法●掌握配气机构的结构特点●掌握配气机构的基本检测方法1、配气机构的作用在发动机工作过程中，配气机构按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜混合气及时的进入气缸，废气得以及时的排出气缸外。2、配气机构的组成发动机配气机构基本可分成两部分：气门组和气门传动组。气门组用来封闭进、排气道，主要零件包括气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。气门组的组成与配气机构的形式基本无关，但结构大致相同。气门传动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件，作用是使气

2、门定时开启和关闭，它的组成视配气机构的形式不同而异，主要零件包括正时齿轮（正时链轮和链条或正时皮带轮和皮带）、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇臂等。第3章配气机构3.1概述3.1.1配气机构的作用和组成1、配气机构的分类发动机配气机构形式多种多样，其主要区别是气门布置形式和数量、凸轮轴布置形式和驱动方式。（1）按气门布置形式分类图3-1捷达车五气门示意图按气门布置形式分类可分为侧置气门和顶置气门，其中顶置气门应用最广泛，侧置气门已被淘汰。以下配气机构如果不特别说明，则都为顶置气门式。一般发动机都采用每缸两气门，即一个进气门和一个排气门的结构。为了进一步提高气缸的

3、换气性能，许多中、高级新型轿车的发动机上普遍采用每缸多气门结构，如三气门、四气门、五气门等，其中以四气门为多见。如图3-1所示为捷达王发动机每缸五气门（三个进气门、两个排气门）结构。气门数目的增加，使发动机的进、排气通道的断面面积大大增加，提高充气效率，改善了发动机的动力性能。第3章配气机构3.1概述3.1.2配气机构的分类和工作原理（2）按凸轮轴布置形式和驱动方式分类①凸轮轴下置式：大多数载货汽车和大中型客车发动机都采用这种结构形式，如图3-2所示。气门组由气门、气门导管。气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等组成。气门传动组由凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、挺柱、推杆、

4、摇臂、摇臂轴等组成。其结构特点是凸轮轴平行布置在曲轴一侧，位于气门组下方，配气机构的工作通过曲轴和凸轮轴之间的一对正时齿轮将曲轴的动力传给凸轮轴来带动。第3章配气机构3.1概述3.1.2配气机构的分类和工作原理②凸轮轴上置式：现代轿车使用的高速发动机大多采用这种结构形式，如图3-3所示。凸轮轴仍与曲轴平行布置，但位于气门组上方，凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门开启和关闭，省去了推杆，使往复运动质量大大减小，但此种布置使凸轮轴距离曲轴较远，因此，不方便使用齿轮传动，现多采用同步齿形胶带传动，这种结构形式的气门传动组主要由凸轮轴、同步齿形胶带、挺往、摇臂、摇臂轴等组成

5、。第3章配气机构3.1概述3.1.2配气机构的分类和工作原理③凸轮轴中置式：一些速度较高的柴油机将凸轮轴位置抬高到缸体上部，如图3-4所示。第3章配气机构3.1概述3.1.2配气机构的分类和工作原理配气机构工作原理如图3-5所示。发动机工作时，正时齿轮带动凸轮轴旋转，当发动机需要进行换气冲程时，凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、高速螺钉推动摇臂摆转，使得摇臂的另一端向下推开气门，并压缩气门弹簧。凸轮凸起部分的顶点转过挺柱后，凸轮对挺柱的推力减小，气门在弹簧张力下逐渐关闭，凸轮凸起部分离开挺柱时，气门完全关闭，换气冲程结束，压缩和做功冲程开始。气门在弹簧张力作用下严密

6、关闭，使气缸密闭。第3章配气机构3.1概述3.1.2配气机构的分类和工作原理用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间，称为配气相位，如图3-6所示。第3章配气机构3.1概述3.1.3配气相位1、进气提前角在排气冲程接近完成时，活塞到达上止点之前，进气门便开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角，用α表示。一般α值在10～30°之间。进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下移动时，进气门已有一定开度，所以可较快地获得较大的进气通道截面，减少进气阻力。2、进气迟闭角在进气冲程到达下止点时，进气门并未关闭，而是在活塞上行一段距离后才关闭

7、。从活塞位于下止点至进气门完全关闭时对应的曲轴转角称为进气迟闭角，用β表示。一般β值在40～80°之间。活塞在到达下止点时，气缸内的压力仍低于大气压力，且气流还有相当大的惯性，适当延迟关闭进气门，可利用压力差和气流惯性继续进气。进气门开启持续时间内的曲轴转角，即进气持续角为α+180°+β，约为230°～290°。第3章配气机构3.1概述3.1.3配气相位3、排气提前角在做功冲程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。从排气门开始开启到活塞到达下止点时所对应的曲轴转角称为排气提前角，用γ表示。一般γ值在40～80°之间。做功冲程接近结束时，气缸内的压力约为

8、0.3～0.5MPa，做功作用已经不大