第3章 配气机构ppt课件.ppt

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1、第3章配气机构教学目标3.1概述3.2配气相位及气门间隙3.3气门组3.4气门传动组3.1概述1.配气机构的功用：配气机构是进、排气的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，定时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）并及时排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。进饱排净，四行程发动机都采用气门式配气机构。3.1概述2.充气效率：充气效率是指实际进入气缸内的新气质量与进气系统进气状态下充满气缸工作容积的新气质量之比用Φc表示。Φc越高，表明进入气缸的新气

2、越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。Φc=M/M0由于进气系统对气流阻力造成进气终了时气缸内压力降低，上一循环残余废气又使进入的新鲜气体温度上升，一般：Φc=0.80~0.903.配气机构的类型(1)根据气门的安装位置的不同，分为1）气门顶置式：气门位于气缸盖上，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比，目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。2）气门侧置式：气门位于气缸体侧面，由凸轮、挺柱、

3、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。3.配气机构的类型3.配气机构的类型(1)按照凸轮轴的布置位置分为：1)凸轮轴下置式——凸轮轴位于气缸体的下部，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动零件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。2)凸轮轴中置式——凸轮轴位于气缸体的中部，由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆。3)凸轮轴上置式——凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴上置有

4、两种结构：一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动机。3.配气机构的类型3.配气机构的类型(3)按照曲轴和凸轮轴的传动方式，分为齿轮传动，链条传动，齿形带传动3.配气机构的类型（4）按照每缸气门数目分二气门、四气门、五气门、八气门等等。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。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大气门的直

5、径，特别是进气门的直径。但是由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大一般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。因此，在很多新型汽车发动机上多采用每缸四个气门结构。即两个进气门和两个排气门。3.配气机构的类型3.1.2配气机构的组成配气机构包括气门组和气门传动组。3.2配气相位及气门间隙3.2.1配气相位配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开闭时刻和开启的持续时间。通常用环形配气相位图来表示。理论上的配气相位分析：理论上讲进、压、功、

6、排各占180°，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180°。但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的要求。原因：实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，当转速为5600r/min时一个行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是转速为1500r/min，一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气不足，排气不净。可见，理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求。3.2配气相位及气门间隙3.2.1配气

7、相位实际的配气相位分析：活塞到达进气下止点时，由于进气吸力的存在，气缸内气体压力仍然低于大气压，在大气压的作用下仍能进气；另外，此时进气流还有较大的惯性，进气门晚关可以增加进气量。进气门早开，可使进气一开始就有一个较大的通道面积，可增加进气量。在作功行程快要结束时，排气门打开，可以利用作功的余压使废气高速冲出气缸，排气量约占50%。排气门早开，势必造成功率损失，但因气压低，损失并不大，而早开可以减少排气所消耗的功，又有利于废气的排出，所以总功率仍是提高的。活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界

8、大气压，加之排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得更干净一些。3.2配气相位及气门间隙3.2.1配气相位3.2配气相位及气门间隙3.2.1配气相位气门早开晚关对发动机实际工作的好处：进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。