發(fā)動機(jī)-配氣機(jī)構(gòu)(最新)詳解

1、2021/2/61 項目三項目三 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu) 一、作用一、作用 按照發(fā)動機(jī)的按照發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)和發(fā)火次序工作循環(huán)和發(fā)火次序,定時定時 實現(xiàn)換氣。實現(xiàn)換氣。 達(dá)到進(jìn)氣盡可能充分、排氣盡可能干凈達(dá)到進(jìn)氣盡可能充分、排氣盡可能干凈 的目的。的目的。 在各種工況下在各種工況下,保持最佳的充氣效率保持最佳的充氣效率,最佳最佳 性能。性能。 2021/2/62 二、組成二、組成 2021/2/63 2021/2/64 氣門組實物氣門組實物 2021/2/65 2021/2/66 氣門式氣門式 氣孔式氣孔式 2021/2/67 2021/2/68 2021/2/69 2021/2/610 1. 凸輪

2、軸下置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) （1）組成）組成:氣門傳動組和氣門組氣門傳動組和氣門組 氣門傳動組氣門傳動組:從正時齒輪開始至推動氣從正時齒輪開始至推動氣 門動作的所有零件。門動作的所有零件。 功用功用:定時驅(qū)動氣門使其開閉。定時驅(qū)動氣門使其開閉。 氣門組氣門組:主要由氣門鎖片、氣門彈簧座、主要由氣門鎖片、氣門彈簧座、 氣門彈簧、氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座等組氣門彈簧、氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座等組 成。成。 功用功用:維持氣門的關(guān)閉。維持氣門的關(guān)閉。 2021/2/611 2021/2/612 凸輪軸凸輪軸 挺柱挺柱 推桿推桿 搖臂搖臂 凸輪軸正凸輪軸正 時齒輪時齒輪 搖臂軸搖臂軸 2021/

3、2/613 （2）工作過程工作過程: A. 氣門打開氣門打開:由曲軸通過正時齒輪驅(qū)動由曲軸通過正時齒輪驅(qū)動 凸輪軸旋轉(zhuǎn)凸輪軸旋轉(zhuǎn),使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過 挺柱、推桿、調(diào)整螺釘挺柱、推桿、調(diào)整螺釘,推動搖臂擺轉(zhuǎn)推動搖臂擺轉(zhuǎn),搖臂搖臂 的另一端便向下推開氣門的另一端便向下推開氣門,同時使彈簧進(jìn)一步同時使彈簧進(jìn)一步 壓縮。壓縮。 B. 氣門關(guān)閉氣門關(guān)閉:當(dāng)凸輪的凸起部分的頂點當(dāng)凸輪的凸起部分的頂點 轉(zhuǎn)過挺柱以后轉(zhuǎn)過挺柱以后,氣門在其彈簧張力的作用下氣門在其彈簧張力的作用下, 開度逐漸減小開度逐漸減小,直至最后關(guān)閉直至最后關(guān)閉,進(jìn)氣或排氣過進(jìn)氣或排氣過 程即告結(jié)束。壓

4、縮和作功行程中程即告結(jié)束。壓縮和作功行程中,氣門在彈簧氣門在彈簧 張力作用下嚴(yán)密關(guān)閉張力作用下嚴(yán)密關(guān)閉,使氣缸密閉。使氣缸密閉。 2021/2/614 2021/2/615 2. 凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 通過搖臂驅(qū)動氣門通過搖臂驅(qū)動氣門 可分為可分為 單凸輪軸單凸輪軸 直接驅(qū)動氣門直接驅(qū)動氣門 雙凸輪軸雙凸輪軸 應(yīng)用應(yīng)用: :主要應(yīng)用于高速發(fā)動機(jī)。主要應(yīng)用于高速發(fā)動機(jī)。 2021/2/616 桑塔納轎車發(fā)動機(jī)桑塔納轎車發(fā)動機(jī) 2021/2/617 凸輪軸凸輪軸 上置上置 直接直接 驅(qū)動驅(qū)動 挺柱體挺柱體 氣門氣門 頂置頂置 2021/2/618 2021/2/619 雙凸輪軸

5、雙凸輪軸 上置直接上置直接 驅(qū)動氣門驅(qū)動氣門 2021/2/620 （3）應(yīng)用）應(yīng)用: 凸輪軸下置式、凸輪軸下置式、 凸輪軸中置式。凸輪軸中置式。 1. 齒輪傳動齒輪傳動 （1）優(yōu)點）優(yōu)點: 配氣相位準(zhǔn)確配氣相位準(zhǔn)確, 工作可靠性好工作可靠性好, 耐久性好。耐久性好。 （2）缺點）缺點: 噪音、磨損較大噪音、磨損較大, 布置困難。布置困難。 2021/2/621 （3）應(yīng)用）應(yīng)用: 凸輪軸上置式凸輪軸上置式 2. 鏈傳動鏈傳動 （1）優(yōu)點）優(yōu)點: 布置自由度大布置自由度大, 制造成本低制造成本低, 工作可靠。工作可靠。 （2）缺點）缺點: 配氣相位易變配氣相位易變, 噪聲、磨損大噪聲、磨損大,

6、 耐久性較差。耐久性較差。 2021/2/622 3. 齒形帶傳動齒形帶傳動 （1）優(yōu)點）優(yōu)點 配氣相位準(zhǔn)確配氣相位準(zhǔn)確, 布置自由度大布置自由度大, 磨損、噪聲小。磨損、噪聲小。 （2）缺點）缺點 可靠性、耐久性可靠性、耐久性 差差,摩擦阻力大摩擦阻力大, 隨溫度變化大隨溫度變化大 。 齒形齒形 帶傳帶傳 動動 曲軸正曲軸正 時齒形時齒形 帶輪帶輪 中間中間 輪輪 水泵傳水泵傳 動齒形動齒形 帶輪帶輪 張緊張緊 輪輪 凸輪軸正凸輪軸正 時齒形帶時齒形帶 輪輪 2021/2/623 1. 配氣機(jī)構(gòu)的功用是什么配氣機(jī)構(gòu)的功用是什么?頂置式氣門配氣頂置式氣門配氣 機(jī)構(gòu)由哪些零件組成機(jī)構(gòu)由哪些零件組

7、成? 2. 雙凸輪軸驅(qū)動的多氣門機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點是雙凸輪軸驅(qū)動的多氣門機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點是 什么什么? 2021/2/624 1. 定義定義:進(jìn)、排氣門的實際開閉時刻及其開進(jìn)、排氣門的實際開閉時刻及其開 啟的持續(xù)時間。啟的持續(xù)時間。 2021/2/625 2. 延長進(jìn)、排氣時間的原因延長進(jìn)、排氣時間的原因 （1）氣門的開、閉有個過程）氣門的開、閉有個過程; （2）氣體慣性的影響）氣體慣性的影響; （3） 發(fā)動機(jī)速度的要求發(fā)動機(jī)速度的要求 。 舉例舉例:當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為5600r/min時時,一個行程持一個行程持 續(xù)時間續(xù)時間:60/（56002）=0.0054s 2021/2/626 202

8、1/2/627 3. 配氣相位圖的解釋配氣相位圖的解釋 進(jìn)氣提前角進(jìn)氣提前角:減少節(jié)流損失減少節(jié)流損失 進(jìn)氣滯后角進(jìn)氣滯后角:氣流慣性氣流慣性,壓力差壓力差 180進(jìn)氣持續(xù)角進(jìn)氣持續(xù)角 排氣提前角排氣提前角:壓力差壓力差 排氣滯后角排氣滯后角:氣流慣性氣流慣性,壓力差壓力差 180排氣持續(xù)角排氣持續(xù)角 2021/2/628 4. 氣門重疊氣門重疊 （1）定義）定義:進(jìn)氣門、排氣門同時開啟的現(xiàn)象。進(jìn)氣門、排氣門同時開啟的現(xiàn)象。 氣門重疊角氣門重疊角 （2）引起的問題）引起的問題: 當(dāng)氣門重疊角較小時當(dāng)氣門重疊角較小時,新鮮氣體和廢氣利用慣新鮮氣體和廢氣利用慣 性可以保持原來的流動方向性可以保持原

9、來的流動方向,不會產(chǎn)生廢氣倒流回不會產(chǎn)生廢氣倒流回 進(jìn)氣管和新鮮氣體隨廢氣排出的問題。進(jìn)氣管和新鮮氣體隨廢氣排出的問題。 當(dāng)氣門重疊角過大時當(dāng)氣門重疊角過大時,發(fā)動機(jī)小負(fù)荷運轉(zhuǎn)時發(fā)動機(jī)小負(fù)荷運轉(zhuǎn)時, 由于進(jìn)氣管壓力很低由于進(jìn)氣管壓力很低,易出現(xiàn)廢氣倒流現(xiàn)象。易出現(xiàn)廢氣倒流現(xiàn)象。 2021/2/629 實際配氣相位演示實際配氣相位演示 1030 4080 4080 1030 2021/2/630 5. 影響配氣相位的因素影響配氣相位的因素 發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)形式、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)形式、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等。 按發(fā)動機(jī)性能要求通過試驗確定某按發(fā)動機(jī)性能要求通過試驗確定某 一常用轉(zhuǎn)速下較合適的配氣相位。一常

10、用轉(zhuǎn)速下較合適的配氣相位。 變相位發(fā)動機(jī)。變相位發(fā)動機(jī)。 2021/2/631 1. 定義定義:指當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時氣門與傳動指當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時氣門與傳動 件之間的間隙。件之間的間隙。 2021/2/632 2. 留有氣門間隙的原因留有氣門間隙的原因 發(fā)動機(jī)工作時發(fā)動機(jī)工作時,氣門及氣門及 傳動件將因溫度的升高傳動件將因溫度的升高 而膨脹而膨脹,造成氣門關(guān)閉造成氣門關(guān)閉 不嚴(yán)不嚴(yán),氣缸漏氣。氣缸漏氣。 2021/2/633 3. 氣門間隙的大小氣門間隙的大小 （1）由廠家確定）由廠家確定:冷態(tài)時冷態(tài)時,進(jìn)氣門間隙進(jìn)氣門間隙0.25 0.35mm,排氣門間隙排氣門間隙0.300.35mm。

11、 （2）氣門間隙過?。忾T間隙過小:漏氣漏氣,功率下降功率下降,氣門燒壞。氣門燒壞。 （3）氣門間隙過大）氣門間隙過大:使傳動零件之間以及氣門和使傳動零件之間以及氣門和 氣門座之間產(chǎn)生撞擊氣門座之間產(chǎn)生撞擊,氣門開啟的持續(xù)時間減少。氣門開啟的持續(xù)時間減少。 2021/2/634 4. 氣門間隙的測量和調(diào)整氣門間隙的測量和調(diào)整 （1）測量）測量:塞尺。塞尺。 2021/2/635 （2）調(diào)整）調(diào)整 前提條件前提條件:必須使氣門必須使氣門 處于完全關(guān)閉的狀態(tài)處于完全關(guān)閉的狀態(tài), 挺柱與凸輪的基圓部分挺柱與凸輪的基圓部分 接觸。接觸。 調(diào)整方法調(diào)整方法:調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 調(diào)整墊片調(diào)整墊片 2021/

12、2/636 凸輪軸凸輪軸 上置上置 直接直接 驅(qū)動驅(qū)動 挺柱體挺柱體 氣門氣門 頂置頂置 2021/2/637 1. 什么叫配氣相位圖什么叫配氣相位圖?圖中各角度的含義、作用圖中各角度的含義、作用 是什么是什么? 2. 發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)一般要保留氣門間隙發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)一般要保留氣門間隙,為什么為什么? 其如何調(diào)整和測量其如何調(diào)整和測量? 2021/2/638 作用作用: :在任何情況下在任何情況下, ,必須保證燃燒室的密封性。必須保證燃燒室的密封性。 2021/2/639 氣門組實物圖氣門組實物圖 2021/2/640 氣門是保證發(fā)動機(jī)工作性能良好氣門是保證發(fā)動機(jī)工作性能良好 和可靠的重要零

13、件之一。和可靠的重要零件之一。 1. 氣門的構(gòu)造氣門的構(gòu)造 由頭部和桿部兩部分組成。由頭部和桿部兩部分組成。 氣門頭部的散熱氣門頭部的散熱:通過氣門座、氣通過氣門座、氣 門桿。門桿。 頭部頭部 過渡圓滑過渡圓滑 桿部桿部 作用作用:（1）散熱）散熱; （2）降低阻力）降低阻力; （3）增加強(qiáng)度。）增加強(qiáng)度。 2021/2/641 （1）氣門頭部）氣門頭部 功用功用:燃燒室的組成部分燃燒室的組成部分,是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開關(guān)是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開關(guān),承受承受 沖擊力沖擊力(高溫、高速氣流沖擊高溫、高速氣流沖擊)。 a. 氣門頂形狀氣門頂形狀: a)平頂平頂 b)球面頂球面頂 c)喇叭頂喇

14、叭頂 2021/2/642 平頂式平頂式 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單,制造方便制造方便,吸熱面積小吸熱面積小,質(zhì)量也較小質(zhì)量也較小,進(jìn)、排進(jìn)、排 氣門都可采用。氣門都可采用。 球面頂球面頂 適用于排氣門適用于排氣門,因為其強(qiáng)度高因為其強(qiáng)度高,排氣阻力小排氣阻力小,廢氣的清廢氣的清 除效果好除效果好,但球形的受熱面積大但球形的受熱面積大,質(zhì)量和慣性力大質(zhì)量和慣性力大,加加 工較復(fù)雜。工較復(fù)雜。 喇叭頂喇叭頂 凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形,可可 以減少進(jìn)氣阻力以減少進(jìn)氣阻力,但其頂部受熱面積大但其頂部受熱面積大,故適用于進(jìn)故適用于進(jìn) 氣門氣門,而不宜用于排

15、氣門。而不宜用于排氣門。 2021/2/643 b. 氣門錐角氣門錐角: 定義定義:氣門與氣門座之間的配合面做成錐面氣門與氣門座之間的配合面做成錐面,稱為稱為 氣門密封錐面氣門密封錐面;其錐角其錐角,稱為氣門錐角。稱為氣門錐角。 2021/2/644 作用作用: 就象錐形塞子可以塞緊瓶口一樣就象錐形塞子可以塞緊瓶口一樣,能獲得較大能獲得較大 的氣門座合壓力的氣門座合壓力,以提高密封性和導(dǎo)熱性。以提高密封性和導(dǎo)熱性。 氣門落座時有自動定位作用。氣門落座時有自動定位作用。 避免使氣流拐彎過大而降低流速。避免使氣流拐彎過大而降低流速。 有了錐角有了錐角,氣門落座時能擠掉接觸面的沉積物氣門落座時能擠掉

16、接觸面的沉積物, 即有自潔作用。即有自潔作用。 要求要求: 錐面要研磨錐面要研磨,寬度要合適寬度要合適,一般一般13mm。一般。一般 做成做成45錐角。錐角。 2021/2/645 氣氣 門門 實實 物物 圖圖 進(jìn)氣門進(jìn)氣門 排氣門排氣門 兩氣門一樣大時兩氣門一樣大時,排氣門有記號。排氣門有記號。 c. 氣門直徑氣門直徑:進(jìn)氣門直徑一般大于排氣門直徑。進(jìn)氣門直徑一般大于排氣門直徑。 2021/2/646 （2）氣門桿部）氣門桿部:用來為氣門運動時導(dǎo)向、承受側(cè)壓力用來為氣門運動時導(dǎo)向、承受側(cè)壓力 并傳走一部分熱量。氣門桿呈圓柱形并傳走一部分熱量。氣門桿呈圓柱形,在氣門導(dǎo)管中不在氣門導(dǎo)管中不 斷進(jìn)

17、行往復(fù)運動。其表面須經(jīng)過熱處理和磨光斷進(jìn)行往復(fù)運動。其表面須經(jīng)過熱處理和磨光,以保證以保證 與氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。與氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。 較高的加工精度，表較高的加工精度，表 面經(jīng)過熱處理和磨光，面經(jīng)過熱處理和磨光， 保證同氣門導(dǎo)管的配保證同氣門導(dǎo)管的配 合精度和耐磨性合精度和耐磨性 氣門桿尾部：氣門桿尾部： 環(huán)形槽、鎖銷孔環(huán)形槽、鎖銷孔 凹槽凹槽 易斷裂處易斷裂處 2021/2/647 充鈉中空氣門桿充鈉中空氣門桿 定義定義:在中空的氣門桿中填入一在中空的氣門桿中填入一 半金屬鈉。半金屬鈉。 作用作用:旨在減輕氣門質(zhì)量和減小旨在減輕氣門質(zhì)量和減小 氣門運動的慣性力。增氣門運動

18、的慣性力。增 強(qiáng)排氣門的散熱能力。強(qiáng)排氣門的散熱能力。 原因原因:鈉的熔點的是鈉的熔點的是97.8,沸沸 點為點為880,所以在氣門所以在氣門 工作時工作時,鈉變成液體。鈉變成液體。 應(yīng)用應(yīng)用:高度強(qiáng)化的發(fā)動機(jī)排氣門。高度強(qiáng)化的發(fā)動機(jī)排氣門。 2021/2/648 a） 鎖片式鎖片式 b）鎖銷式鎖銷式 1-氣門桿氣門桿;2-氣門彈簧氣門彈簧;3-彈簧座彈簧座;4-鎖片鎖片;5-卡環(huán)卡環(huán); 6-鎖銷鎖銷 a. 彈簧座的固定彈簧座的固定:氣門桿端的形狀決定于氣門彈簧座的固定方式氣門桿端的形狀決定于氣門彈簧座的固定方式 6 2021/2/649 b. 防松裝置防松裝置:為防止氣門為防止氣門 彈簧折斷

19、時彈簧折斷時,氣門落入氣氣門落入氣 缸造成嚴(yán)重事故缸造成嚴(yán)重事故,可在氣可在氣 門桿尾部加工一個環(huán)形槽門桿尾部加工一個環(huán)形槽, 內(nèi)裝上彈簧卡環(huán)。內(nèi)裝上彈簧卡環(huán)。 圖圖3-28 鎖片式結(jié)構(gòu)鎖片式結(jié)構(gòu) 1-氣門桿氣門桿;2-氣門彈簧氣門彈簧;3-彈簧彈簧 座座;4-鎖片鎖片;5-卡環(huán)卡環(huán) 2021/2/650 c. 氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): 作用作用:可使氣門頭沿圓周可使氣門頭沿圓周 溫度均勻溫度均勻,減小氣門頭部減小氣門頭部 熱變形。阻止沉積物形熱變形。阻止沉積物形 成的自潔作用。成的自潔作用。 2021/2/651 2. 氣門的工作條件與材料氣門的工作條件與材料 工作條件工作條件:

20、 : A A、進(jìn)氣門、進(jìn)氣門570K-670K,570K-670K,排氣門排氣門1050K-1200K1050K-1200K。 B B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等。、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等。 C C、冷卻和潤滑條件差。、冷卻和潤滑條件差。 D D、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。 性能性能: : 強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨 材料材料: 進(jìn)氣門進(jìn)氣門570K-670K,570K-670K,采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼）采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼） 排氣門排氣門1050K-1200K1050K-1200K, ,采用耐

21、熱合金鋼（硅鉻鋼）采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼） 2021/2/652 1.作用作用:導(dǎo)向作用導(dǎo)向作用,保證氣門作直線往復(fù)運動保證氣門作直線往復(fù)運動,使使 氣門與氣門座正確貼合。此外氣門與氣門座正確貼合。此外,氣門導(dǎo)管還在氣門桿氣門導(dǎo)管還在氣門桿 與氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。與氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。 2021/2/653 2. 形狀形狀:導(dǎo)管內(nèi)、外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋導(dǎo)管內(nèi)、外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋 的氣門導(dǎo)管孔中的氣門導(dǎo)管孔中,然后再精鉸內(nèi)孔。然后再精鉸內(nèi)孔。 3. 材料材料:灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金?；诣T鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金。 4. 防落裝置防落裝置:卡環(huán)定位?？ōh(huán)定位。導(dǎo)管和氣門

22、導(dǎo)管孔是過導(dǎo)管和氣門導(dǎo)管孔是過 盈配合。導(dǎo)管和氣門桿是間隙配合。盈配合。導(dǎo)管和氣門桿是間隙配合。 2021/2/654 1. 作用作用:氣門座與氣門頭部共同對氣缸起密封作氣門座與氣門頭部共同對氣缸起密封作 用用,并接受氣門傳來的熱量。并接受氣門傳來的熱量。 2. 分類分類: a. 鏜出式氣門座鏜出式氣門座（用于汽油機(jī)進(jìn)氣門）（用于汽油機(jī)進(jìn)氣門）; b. 鑲嵌式氣門座鑲嵌式氣門座（用于汽油機(jī)排氣門、采用鋁（用于汽油機(jī)排氣門、采用鋁 合金缸蓋的發(fā)動機(jī)的進(jìn)、排氣門和柴油機(jī)進(jìn)合金缸蓋的發(fā)動機(jī)的進(jìn)、排氣門和柴油機(jī)進(jìn) 氣門）。氣門）。 優(yōu)點優(yōu)點:節(jié)省材料節(jié)省材料,提高使用壽命提高使用壽命,更換、維修方更換

23、、維修方 便。便。 缺點缺點:導(dǎo)熱性差導(dǎo)熱性差,加工精度要求高加工精度要求高,脫落（過盈脫落（過盈 配合）。配合）。 2021/2/655 1. 作用作用: （1）保證氣門自動回位關(guān)閉而密封。）保證氣門自動回位關(guān)閉而密封。 （2）保證氣門與氣門座的座合壓力。）保證氣門與氣門座的座合壓力。 （3）吸收氣門在開啟和關(guān)閉過程中傳動零件所產(chǎn)）吸收氣門在開啟和關(guān)閉過程中傳動零件所產(chǎn) 生的慣性力生的慣性力,以防止各種傳動件彼此分離而破壞配氣機(jī)以防止各種傳動件彼此分離而破壞配氣機(jī) 構(gòu)正常工作。構(gòu)正常工作。 2. 材料和固定材料和固定:材料為高錳鋼、鉻釩鋼材料為高錳鋼、鉻釩鋼,熱處理熱處理;固固 定方法為一端

24、靠在氣缸蓋上定方法為一端靠在氣缸蓋上,一端靠在彈簧座上。一端靠在彈簧座上。 3. 具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力的原因具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力的原因:氣門彈簧氣門彈簧 必須承受氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動件產(chǎn)生的慣性力必須承受氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動件產(chǎn)生的慣性力, 也必須克服配氣機(jī)構(gòu)因高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動而引起的也必須克服配氣機(jī)構(gòu)因高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動而引起的 附加負(fù)荷。預(yù)緊力保證氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時附加負(fù)荷。預(yù)緊力保證氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時,關(guān)閉嚴(yán)實。關(guān)閉嚴(yán)實。 2021/2/656 4. 防止氣門彈簧共振的方法防止氣門彈簧共振的方法 （1 1）提高氣門彈簧的自然振動頻率）提高氣門彈簧的自然振動頻率

25、設(shè)法提高氣門彈簧的剛度設(shè)法提高氣門彈簧的剛度, ,如加粗鋼絲直徑或減小如加粗鋼絲直徑或減小 彈簧的圈徑。彈簧的圈徑。 優(yōu)點優(yōu)點: :方法較簡單。方法較簡單。 缺點缺點: :由于彈簧剛度大由于彈簧剛度大, ,增加了功率消耗和零件之間的增加了功率消耗和零件之間的 沖擊載荷。沖擊載荷。 （2 2）采用雙氣門彈簧）采用雙氣門彈簧 每個氣門裝兩根直徑不同、旋向相反的內(nèi)外彈簧。每個氣門裝兩根直徑不同、旋向相反的內(nèi)外彈簧。 由于兩彈簧的自然振動頻率不同由于兩彈簧的自然振動頻率不同, ,當(dāng)某一彈簧發(fā)生當(dāng)某一彈簧發(fā)生 共振時共振時, ,另一彈簧可起減振作用。旋向相反另一彈簧可起減振作用。旋向相反, ,可以防可以

26、防 止一根彈簧折斷時卡入另一根彈簧內(nèi)止一根彈簧折斷時卡入另一根彈簧內(nèi), ,導(dǎo)致好的彈導(dǎo)致好的彈 簧被卡住或損壞。另外簧被卡住或損壞。另外, ,萬一某根彈簧折斷時萬一某根彈簧折斷時, ,另一另一 根彈簧仍可保持氣門不落入氣缸內(nèi)。根彈簧仍可保持氣門不落入氣缸內(nèi)。 2021/2/657 （3 3）采用不等螺距彈簧）采用不等螺距彈簧 這種彈簧在工作時這種彈簧在工作時, ,螺距小的一端逐漸疊合螺距小的一端逐漸疊合, , 有效圈數(shù)逐漸減小有效圈數(shù)逐漸減小, ,自然頻率也就逐漸提高自然頻率也就逐漸提高, , 使共振成為不可能。使共振成為不可能。 注意注意: :螺距小的一端應(yīng)朝向氣門頭部。螺距小的一端應(yīng)朝向氣

27、門頭部。 （4 4）采用等螺距的單彈簧）采用等螺距的單彈簧, ,在其內(nèi)圈加一個過在其內(nèi)圈加一個過 盈配合的阻尼摩擦片來消除共振。盈配合的阻尼摩擦片來消除共振。 （5 5）采用錐形氣門彈簧）采用錐形氣門彈簧 錐形氣門彈簧的剛度和固有頻率沿彈簧軸線方錐形氣門彈簧的剛度和固有頻率沿彈簧軸線方 向是變化的。向是變化的。 注意注意: :安裝時安裝時, ,應(yīng)使彈簧大端朝向氣缸蓋。應(yīng)使彈簧大端朝向氣缸蓋。 2021/2/658 圖圖3-35 氣門彈簧氣門彈簧 a)等螺距彈簧等螺距彈簧;b)不等螺距彈簧不等螺距彈簧;c)雙螺旋彈簧雙螺旋彈簧 2021/2/659 凸輪軸凸輪軸 挺柱挺柱 推桿推桿 搖臂搖臂 凸

28、輪軸正凸輪軸正 時齒輪時齒輪 搖臂軸搖臂軸 作用作用:使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉, 且保證有足夠的開度。且保證有足夠的開度。 2021/2/660 2021/2/661 1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 進(jìn)、排氣凸輪進(jìn)、排氣凸輪:用以使氣門按一定的工作次序和配氣相位用以使氣門按一定的工作次序和配氣相位 及時開閉及時開閉,并保證氣門有足夠的升程。并保證氣門有足夠的升程。 偏心輪、齒輪偏心輪、齒輪。 凸輪軸軸頸凸輪軸軸頸:用來支承凸輪軸用來支承凸輪軸,一般凸輪軸每隔兩個氣缸一般凸輪軸每隔兩個氣缸 設(shè)置一個軸頸設(shè)置一個軸頸,也有全支撐的。也有全支撐的。 凸輪凸輪 凸輪

29、軸軸頸凸輪軸軸頸 驅(qū)動分電器的螺旋齒輪驅(qū)動分電器的螺旋齒輪 螺栓螺栓 墊片墊片 正時齒輪正時齒輪 止推凸緣止推凸緣 止推座止推座 凸輪軸凸輪軸 襯套襯套 驅(qū)動汽驅(qū)動汽 油泵的油泵的 偏心輪偏心輪 2021/2/662 氣門開啟點氣門開啟點 消除氣門消除氣門 間隙階段間隙階段 氣門升程最大時刻氣門升程最大時刻 氣門關(guān)閉點氣門關(guān)閉點 出現(xiàn)氣門出現(xiàn)氣門 間隙階段間隙階段 凸輪的工作過程如下凸輪的工作過程如下:當(dāng)凸輪按圖中方向轉(zhuǎn)過當(dāng)凸輪按圖中方向轉(zhuǎn)過EA時時,挺柱處于最挺柱處于最 低位置不動低位置不動,氣門處于關(guān)閉狀態(tài)。凸輪轉(zhuǎn)至氣門處于關(guān)閉狀態(tài)。凸輪轉(zhuǎn)至A點時點時,挺柱開始移動。挺柱開始移動。 繼續(xù)轉(zhuǎn)

30、動繼續(xù)轉(zhuǎn)動,在緩沖段在緩沖段AB內(nèi)的某點內(nèi)的某點M處消除氣門間隙處消除氣門間隙,氣門開始開氣門開始開 啟啟,至至C點時氣門開度最大點時氣門開度最大,而后逐漸關(guān)小而后逐漸關(guān)小,至緩沖段至緩沖段DE內(nèi)某點內(nèi)某點N時時, 氣門完全關(guān)閉。此后氣門完全關(guān)閉。此后,挺柱繼續(xù)下落挺柱繼續(xù)下落,出現(xiàn)氣門間隙出現(xiàn)氣門間隙,至至E點時挺柱點時挺柱 又處于最低位置。又處于最低位置。 2021/2/663 點火順序：點火順序：1 12 24 43 3 根據(jù)上述道理根據(jù)上述道理,只要知道了凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向和同只要知道了凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向和同 名凸輪的相對位置名凸輪的相對位置,就可以判斷發(fā)動機(jī)的工作順序。就可以判斷發(fā)動機(jī)的

31、工作順序。 2. a) 同名凸輪的相對角位置同名凸輪的相對角位置 凸輪軸上各缸進(jìn)氣凸輪軸上各缸進(jìn)氣(排氣排氣)凸輪凸輪,即同名凸輪的相對角即同名凸輪的相對角 位置與凸輪軸的轉(zhuǎn)動方向、各缸的工作順序和作功間位置與凸輪軸的轉(zhuǎn)動方向、各缸的工作順序和作功間 隔角有關(guān)。隔角有關(guān)。 點火順序：點火順序：1 15 53 36 62 24 4 2021/2/664 b) 異名凸輪的相對角位置異名凸輪的相對角位置 同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪,即異名凸輪即異名凸輪 的相對角位置。它是由發(fā)動機(jī)的配氣相位的相對角位置。它是由發(fā)動機(jī)的配氣相位 和凸輪軸的轉(zhuǎn)向所決定的。和凸輪軸的轉(zhuǎn)向所決定的。 202

32、1/2/665 2021/2/666 3. 凸輪軸的材料凸輪軸的材料:凸輪軸的材料一般用優(yōu)質(zhì)鋼模凸輪軸的材料一般用優(yōu)質(zhì)鋼模 鍛而成鍛而成,也可采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造。凸輪各也可采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造。凸輪各 軸頸的工作表面一般經(jīng)熱處理后精磨軸頸的工作表面一般經(jīng)熱處理后精磨,以改善其耐磨以改善其耐磨 性。性。 4. 凸輪軸的驅(qū)動凸輪軸的驅(qū)動 2021/2/667 2021/2/668 2021/2/669 2021/2/670 4. 凸輪軸軸向定位凸輪軸軸向定位: 止推軸承、止推軸承、 止推片、止推片、 止推螺釘、止推螺釘、 止推凸緣定位。止推凸緣定位。 2021/2/671 1. 作用

33、作用:挺柱是凸輪的從動件。作用是將凸挺柱是凸輪的從動件。作用是將凸 輪的推力傳給推桿（或氣門桿）輪的推力傳給推桿（或氣門桿）,并承受凸輪軸并承受凸輪軸 旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。 2. 分類分類:分為機(jī)械挺柱（又分為平面挺柱分為機(jī)械挺柱（又分為平面挺柱 和滾輪式挺柱）、液力挺柱。和滾輪式挺柱）、液力挺柱。 （1）平面挺柱）平面挺柱 平面挺柱由于結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕平面挺柱由于結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕,被廣泛用被廣泛用 于車用發(fā)動機(jī)上。于車用發(fā)動機(jī)上。 為減輕平面挺柱工作面的磨損為減輕平面挺柱工作面的磨損,可采取下列可采取下列 結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施: 2021/2/672 a. 挺柱軸線偏離凸

34、輪的對稱軸線。一般挺柱軸線偏離凸輪的對稱軸線。一般e 取取13mm。 發(fā)動機(jī)工作時凸輪與挺柱底面的摩擦力可發(fā)動機(jī)工作時凸輪與挺柱底面的摩擦力可 使挺柱圍繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)使挺柱圍繞自身的軸線旋轉(zhuǎn),以達(dá)到挺柱底面磨以達(dá)到挺柱底面磨 損均勻的目的。損均勻的目的。 b. 將挺柱底面做成球面將挺柱底面做成球面,將凸輪工作面制將凸輪工作面制 成錐角很小的錐面。這樣使凸輪與挺柱的接觸成錐角很小的錐面。這樣使凸輪與挺柱的接觸 點偏離挺柱軸線點偏離挺柱軸線,使挺柱自轉(zhuǎn)。使挺柱自轉(zhuǎn)。 c. 在挺柱底面鑲嵌耐磨金屬塊。在挺柱底面鑲嵌耐磨金屬塊。 d. 將挺柱側(cè)表面制成桶形將挺柱側(cè)表面制成桶形, ,由于它的自位由于它

35、的自位 作用作用, ,使磨損均勻。使磨損均勻。 2021/2/673 2021/2/674 （2）滾輪式挺柱）滾輪式挺柱 滾輪式挺柱滾輪式挺柱,其優(yōu)點是其優(yōu)點是 可以減小摩擦所造成的對挺柱可以減小摩擦所造成的對挺柱 的側(cè)向力。這種挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜的側(cè)向力。這種挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,重量較大重量較大,多用于大缸徑柴多用于大缸徑柴 油機(jī)上。油機(jī)上。 2021/2/675 （3）液力挺柱）液力挺柱 目的目的:解決了因有氣門間隙而產(chǎn)生的沖擊及噪音問題。解決了因有氣門間隙而產(chǎn)生的沖擊及噪音問題。 消除了配氣機(jī)構(gòu)中的間隙消除了配氣機(jī)構(gòu)中的間隙,減小了各零件的沖擊載荷和噪減小了各零件的沖擊載荷和噪 聲聲,同時凸輪輪廓可設(shè)計得比較陡一些