汽车发动机机械系统构造与检修 教学课件 作者 林平 第3章 配气机构.ppt

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1、第3章配气机构配气机构概述3.1气门组3.2气门传动组3.3可变气门机构3.4配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1配气机构概述3.1第3章配气机构配气机构概述3.1第3章配气机构配气机构概述3.13.1配气机构概述3.1.1配气机构的功用及组成配气机构的功用是按照发动机工作顺序和工作循环的要求，与各气缸活塞的运动相配合，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，废气从气缸排出；在压缩与膨

2、胀行程中，保证燃烧室的密封。配气机构由气门组、气门传动组两部分组成，如图3-1所示。图3-1典型的顶置双凸轮轴带传动配气机构1—曲轴正时带轮2—张紧轮3—正时齿带4—凸轮轴正时带轮5—凸轮轴6—气门弹簧7—气门8—挺柱3.1.2配气机构的常见类型1．气门的布置形式按气门的布置形式，配气机构可分为气门顶置式和气门侧置式两种。气门顶置式配气机构的进气门和排气门都倒挂在气缸上，如图3-2（a）所示。现代汽车发动机均采用气门顶置式配气机构。图3-2气门的布置形式气门侧置式配气机构的进气门和排气门都装置在气缸的一侧，如图3-2（b）所示。2．凸轮轴的布置形式按凸轮轴的布置形式，配

3、气机构可分为下置凸轮轴式、中置凸轮轴式和上置凸轮轴式3种。（1）下置凸轮轴式配气机构如图3-3（a）所示。图3-3凸轮轴的布置形式下置凸轮轴式配气机构的凸轮轴布置在曲轴箱上，主要优点是凸轮轴离曲轴近，可以由曲轴正时齿轮驱动，传动简单。缺点是气门与凸轮轴相距较远，传动链长，零件较多，在高速运转时，整个系统产生弹性变形，影响气门运动规律和开启、关闭的准确性。因此，多用于转速较低的发动机，在现代发动机上已很少采用。（2）中置凸轮轴式配气机构中置凸轮轴式配气机构的凸轮轴位于气缸体的上部，如图3-3（b）所示。与下置凸轮轴式配气机构相比，减轻了配气机构的往复运动质量，增大了机构的

4、刚度，更适用于较高转速的发动机。（3）上置凸轮轴式配气机构凸轮轴置于气缸盖上的配气机构为上置凸轮轴式配气机构（OverHeadCamshaft，OHC）。其主要优点是运动件少，传动距离短，整个机构的刚度大，适合于高速发动机，现代发动机基本上都采用这种结构。根据上置凸轮轴的个数，又分为单上置凸轮轴（SOHC）和双上置凸轮轴（DOHC）两种。单上置凸轮轴（见图3-3（c））。此外，根据发动机每个气缸气门的个数，配气机构可分为2气门式、3气门式、4气门式和5气门式等。3.2气门组气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧等。如图3-4所示。图3-4气门组零件图1—气门2—气门

5、导管3—气门弹簧垫片4—气门导管油封5—气门弹簧6—气门弹簧座7—锁片3.2.1气门气门由头部和杆部两部分组成。气门头部的作用是与气门座配合，对气缸进行密封，杆部则与气门导管配合，为气门的运动起导向作用。如图3-5所示。图3-5气门结构及各部分名称1—气门顶面2—气门密封锥面3—气门锥角4—气门锁片槽5—气门尾端面6—气门杆部7—气门头部8—气门头部边缘厚度气门顶部的形状有平顶、凸顶和凹顶等，如图3-6所示。图3-6气门头部的形状气门头部与气门座接触的工作面，称为密封锥面。气门密封锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角，如图3-7所示。图3-7气门锥角气门头部的边缘应保持一

6、定的厚度，一般为1～3mm。气门杆的尾部加工有环形槽，以便用锁片固定气门弹簧座，如图3-5所示。气门的使用寿命直接影响发动机工作的可靠性。为此，气门都用高强度的金属制成。有的气门在密封锥面上堆焊一层耐热、耐磨的硬质合金（见图3-8），以提高其硬度、耐磨性、耐热性和耐蚀性，延长其使用寿命。有些发动机的排气门采用充钠气门（见图3-9）。图3-8在气门头部堆焊硬质合金图3-9充钠气门3．多气门发动机多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过2个的发动机，包括2个进气门和1个排气门的3气门式；2个进气门和2个排气门的4气门式；3个进气门和2个排气门的5气门式（见图3-10）。采用

7、多气门技术的优点是在有限的气缸直径内，气流通过断面积大，进、排气充分。可以提高发动机的转矩和功率。其次是每个气门的头部直径较小，质量减轻，运动惯性力也减小，有利于提高发动机转速。图3-10多气门发动机3.2.2气门座与气门座圈气缸盖上与气门锥面相结合的部位称气门座。铝气缸盖和大多数铸铁气缸盖均采用镶嵌式气门座圈。气门座圈是单独制成的零件，以一定的过盈压入气缸盖上的座孔中（见图3-11）。图3-11气门座圈也有少部分铸铁气缸盖不镶气门座圈，直接在气缸盖上加工出气门座，以提高散热效果。气门座或气门座圈的锥角与气门锥角相适应。在磨削气门时，一般