發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造_配氣機(jī)構(gòu)

1、配配 氣氣 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的組成配氣機(jī)構(gòu)的組成 第二節(jié)第二節(jié) 配氣定時(shí)及氣門間隙配氣定時(shí)及氣門間隙 第三節(jié)第三節(jié) 氣門組氣門組 第四節(jié)第四節(jié) 氣門傳動(dòng)組氣門傳動(dòng)組 第一節(jié)第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的組成配氣機(jī)構(gòu)的組成 每組的零件組成與氣門的位置、凸輪軸的位置、氣門驅(qū)動(dòng)形式有關(guān)。 從結(jié)構(gòu)上看，氣門式配氣機(jī)構(gòu)的種類可按氣門的位置劃分為側(cè)置氣門（見(jiàn)圖3-1）和頂置氣門（見(jiàn)圖3-2a,圖3-2b）。 氣門式配氣機(jī)構(gòu)氣門組：氣門、氣門座和氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧（氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)）氣門傳動(dòng)組：凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂 （擺臂與氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器）氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu) 1.組成 氣門(valve)

2、、氣門導(dǎo)管、彈簧、彈簧座，搖臂軸、搖臂、推桿、挺柱、凸輪軸、正時(shí)齒輪(timing gear) 。 2.原理 曲軸正時(shí)齒輪凸輪軸凸輪挺柱推桿搖臂氣門。 曲軸與凸輪軸傳動(dòng)曲軸與凸輪軸傳動(dòng)比比 2:1。 挺柱推桿凸輪 頂置氣門及傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 一、側(cè)置氣門一、側(cè)置氣門SV（Side valve）：）： 是進(jìn)、排氣門沿著汽缸排列的型式，如圖3-1所示，屬于氣門系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種。發(fā)動(dòng)機(jī)的總高度較低，也沒(méi)有推桿間隙調(diào)整問(wèn)題。但是，這種結(jié)構(gòu)的燃燒室形狀造成壓縮比不高，熱效率較低，目前這種型式的配氣機(jī)構(gòu)已趨于淘汰。總結(jié)：總結(jié)：SV結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能低。二、頂置氣門（二、頂置氣門（Overhead

3、 valve）：）：凸輪軸頂置（凸輪軸頂置（OHC：Overhead camshaft） 將凸輪軸布置于汽缸頂部（圖3-5）的優(yōu)點(diǎn)：去掉了推桿那樣的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分，而且凸輪直接與搖臂接觸或直接驅(qū)動(dòng)氣門，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也能準(zhǔn)確地正時(shí)，氣門能平穩(wěn)地開(kāi)閉。當(dāng)然，由于凸輪軸位于汽缸上方很高的位置上，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，也使得曲軸與凸輪軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)要使用長(zhǎng)的鏈條或皮帶。為了保證正時(shí)、還需安裝一些調(diào)節(jié)裝置，使機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜。第二節(jié)第二節(jié) 配氣定時(shí)配氣定時(shí) 一、氣門動(dòng)作的實(shí)際過(guò)程（見(jiàn)圖一、氣門動(dòng)作的實(shí)際過(guò)程（見(jiàn)圖3-7） 二、配氣相位二、配氣相位 一、氣門動(dòng)作的實(shí)際過(guò)程一、氣門動(dòng)作的實(shí)際過(guò)程（見(jiàn)圖（見(jiàn)

4、圖3-7） 1進(jìn)氣沖程 在活塞下降階段，被一個(gè)凸輪頂出的搖臂壓向進(jìn)氣門，氣門打開(kāi)。汽油和空氣的混合氣從進(jìn)氣口被大氣壓壓入氣門。 2壓縮沖程 活塞下降結(jié)束，跟著開(kāi)始上升。同時(shí)，凸輪軸以曲軸的1/2速度運(yùn)轉(zhuǎn)，這是因?yàn)榍喥л喌闹睆绞峭馆嗇S皮帶輪直徑的1/2。二個(gè)凸輪的尖端都在哪個(gè)搖臂也沒(méi)頂出的位置上，所以進(jìn)排氣門都在卷簧的力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣沖程中吸入的混合氣被壓縮。 3爆發(fā)沖程 在壓縮沖程接近結(jié)束時(shí)，火花塞電火花點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的混合氣，混合氣爆發(fā)，氣體急劇膨脹，壓下活塞，帶動(dòng)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生動(dòng)能。在這個(gè)過(guò)程中，凸輪不在頂出搖臂的位置上，兩個(gè)氣門仍處在關(guān)閉狀態(tài)。 4排氣沖程 活塞到

5、達(dá)下止點(diǎn)位置上，再次開(kāi)始上升，這樣排氣門方面的凸輪尖端轉(zhuǎn)動(dòng)，頂起搖臂。所以，排氣門打開(kāi)，開(kāi)始排氣。進(jìn)氣門方面的凸輪的尖端緊接其后動(dòng)作，所以又后進(jìn)氣沖程開(kāi)始重復(fù)相同的動(dòng)作。二、配氣相位二、配氣相位 以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開(kāi)閉時(shí)刻及其開(kāi)啟的持續(xù)時(shí)間稱作配氣相位（定時(shí)）。 配氣相位可以用配氣相位圖來(lái)表示（見(jiàn)圖3-8）(動(dòng)畫(huà)效果演示) 1進(jìn)氣門提前開(kāi)：進(jìn)氣沖程開(kāi)始時(shí)，進(jìn)氣門接近全開(kāi)，進(jìn)氣阻力小。 2進(jìn)氣門延遲關(guān)閉，利用進(jìn)氣慣性多進(jìn)氣。 3排氣門提前開(kāi)：先自由排氣，減少排氣沖程時(shí)活塞上行阻力。 4排氣門延遲關(guān)閉：利用排氣慣性，使廢氣排得更干凈。 由于進(jìn)氣門早開(kāi)和排氣門晚關(guān)，致使活塞在上止點(diǎn)附近出現(xiàn)進(jìn)

6、、排氣門同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象氣門重疊，它等于進(jìn)氣提前角與排氣遲后角之和。發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣門重疊角大，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣門重疊角大，低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣門重疊角小低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣門重疊角小第三節(jié)第三節(jié) 氣門組氣門組一、氣門組 1.組成 氣門、氣門彈簧、彈簧座(spring collar)、鎖片(spring fixing)、氣門導(dǎo)管。 2.要求 貼合嚴(yán)密、良好導(dǎo)向、開(kāi)閉迅速。 氣門油封 3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）氣門導(dǎo)管(valve guide):壓入導(dǎo)管孔，飛濺潤(rùn)滑。 （2）氣門座(seat) （3）氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) （4）氣門：合金鋼制成。密封錐面研配。氣門桿鎖片固定。二、氣門二、氣門 1. 氣門的工作條件：氣門溫度

7、高（進(jìn)氣門為300400，排氣門為600800）；受沖擊力大；潤(rùn)滑差，易腐蝕。 2氣門材料 進(jìn)氣門：合金鋼 排氣門：高鉻耐熱鋼 3氣門構(gòu)造：進(jìn)、排氣門均為菌形氣門，由氣門頭部和氣門桿兩部分組成（見(jiàn)圖3-11），氣 門頂面有平頂、凸頂和凹頂?shù)刃螤睿ㄒ?jiàn)圖3-12）。目前應(yīng)用最多的是平頂氣門。氣門與氣門座或氣門座圈之間靠錐面密封。氣門錐角一般為45、30（很少采用）。 4每缸氣門數(shù)： 特點(diǎn)：凡是進(jìn)氣門和排氣門數(shù)量相同時(shí)，進(jìn)氣門頭部特點(diǎn)：凡是進(jìn)氣門和排氣門數(shù)量相同時(shí)，進(jìn)氣門頭部直徑總比排氣門大；凡是進(jìn)氣門數(shù)比排氣門數(shù)多時(shí)，直徑總比排氣門大；凡是進(jìn)氣門數(shù)比排氣門數(shù)多時(shí)，排氣門頭部直徑總比進(jìn)氣門大排氣門頭

8、部直徑總比進(jìn)氣門大 圖3-11 氣門結(jié)構(gòu)研配圖3-12 氣門頂面的形狀 三、氣門座與氣門座圈三、氣門座與氣門座圈 四、氣門導(dǎo)管：主要起導(dǎo)向作用，間隙不能太大。四、氣門導(dǎo)管：主要起導(dǎo)向作用，間隙不能太大。 五、氣門彈簧：一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧五、氣門彈簧：一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧 （見(jiàn)圖（見(jiàn)圖3-15）。但為避）。但為避 開(kāi)共振，也采用變螺距氣門彈開(kāi)共振，也采用變螺距氣門彈 簧、簧、雙氣門彈簧雙氣門彈簧 六、氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)六、氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 氣門傳動(dòng)組氣門傳動(dòng)組 二、氣門傳動(dòng)組 1.組成 凸輪軸、正時(shí)齒輪、挺柱及導(dǎo)管、推桿、搖臂、搖臂軸。 2.要求 按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開(kāi)閉進(jìn)、排氣

9、門，并有足夠開(kāi)度。 3.結(jié)構(gòu)和原理凸輪軸凸輪軸 1. 凸輪軸工作條件及材料：模鍛或鑄造制成 2. 凸輪軸構(gòu)造：如圖316為凸輪軸的構(gòu)造，它由凸輪軸軸頸，進(jìn)、排氣凸輪等組成。 進(jìn)、排氣門開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)刻、持續(xù)時(shí)間以及開(kāi)閉的速度等分別由凸輪軸上的進(jìn)、排凸輪控制。凸輪和凸輪軸采用整體制造，凸輪輪廓見(jiàn)圖317。 3. 凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪式、鏈條式及齒形帶式。 *齒輪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于下置式和中置式凸輪軸的傳動(dòng)。 *鏈條式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于中置式和上置式凸輪軸的傳動(dòng)。 *齒形帶式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于上置式凸輪軸的傳動(dòng)。 4. 凸輪軸的軸向定位下圖是直列6缸DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)所用的凸輪軸。右下圖是直列4缸SOHC發(fā)動(dòng)機(jī)所用的凸輪軸。進(jìn)、排氣門都排列在同一根軸上。圖3-11 DOHC所用凸輪軸和SOHC所用凸輪軸 凸輪軸上各同名凸輪的相對(duì)角位置符合各缸發(fā)火次序 模鍛或鑄造制成 正時(shí)齒輪的正時(shí)記號(hào)（3）凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 1）齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 2）鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3）齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖3-17 凸輪的輪廓及形狀氣門間隙(valve clearance) 冷態(tài)裝配時(shí)，氣門與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)留出適當(dāng)間隙，以補(bǔ)償熱膨脹量。挺柱挺柱 氣門挺柱位于凸輪與推桿之間，承受凸輪的動(dòng)作。因此，挺柱是凸輪從動(dòng)件。它可分為機(jī)械挺柱和液力挺柱兩大類。圖3-18 帶有間隙自調(diào)整裝置的氣門挺柱-液力挺柱 搖臂搖臂 從DOHC