配氣機(jī)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)

關(guān)于配氣機(jī)構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)3.1配氣機(jī)構(gòu)概述3.1.1配氣機(jī)構(gòu)（ValveTrain）的組成包括氣門組（見圖a）和氣門傳動(dòng)組（見圖b）第2頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.1.2功用：按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準(zhǔn)時(shí)開閉進(jìn)、排氣門、向氣缸供給新氣（可燃混合氣或空氣）并及時(shí)排出廢氣。即進(jìn)飽排凈當(dāng)進(jìn)、排氣門關(guān)閉時(shí)，保證氣缸密封。m-進(jìn)氣過程中,實(shí)際進(jìn)入氣缸的新氣質(zhì)量m0-在進(jìn)氣狀態(tài)(壓力、溫度)下,充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量

新鮮空氣或可燃混合氣被吸入氣缸愈多，則發(fā)動(dòng)機(jī)可能發(fā)出的功率愈大。3.1.3充氣效率新鮮空氣或可燃混合氣充滿氣缸的程度.第3頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.1.4配氣機(jī)構(gòu)的種類氣門頂置式OHV（OverheadValve）配氣機(jī)構(gòu):由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧等組成。其特點(diǎn)是進(jìn)氣阻力小，燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，氣流攪動(dòng)大，能達(dá)到較高的壓縮比。氣門側(cè)置式SV(SideValve)配氣機(jī)構(gòu):由凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧等組成。缺點(diǎn):壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和高速性均較差。第4頁,共132頁，2024年2月25日，星期天凸輪軸下置式，主要缺點(diǎn)是氣門和凸輪軸相距較遠(yuǎn)，因而氣門傳動(dòng)零件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)高度也有所增加。凸輪軸中置式,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，省去推桿。凸輪軸上置式OHC（OverheadCamshaft）:凸輪軸布置在氣缸蓋上。②第5頁,共132頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)凸輪軸的數(shù)量SOHC（SingleOverheadCamshaft）式-用于兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的單凸輪軸式DOHC（DoubleOverheadCamshaft）式-用于四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的雙凸輪軸式由OHC式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將其分為直接驅(qū)動(dòng)式和搖臂式兩種結(jié)構(gòu)。 搖臂（擺臂）式（RockerArm）-凸輪軸必須通過搖臂或擺臂驅(qū)動(dòng)氣門，往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小，適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。 直接驅(qū)動(dòng)式-凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門。第6頁,共132頁，2024年2月25日，星期天③

凸輪軸下置、中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形正時(shí)齒輪傳動(dòng)，一般從曲軸到凸輪軸只需一對(duì)正時(shí)齒輪傳動(dòng)，若齒輪直徑過大，可增加一個(gè)中間齒輪。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，正時(shí)齒輪多用斜齒。鏈條與鏈輪的傳動(dòng)適用于凸輪軸上置的配氣機(jī)構(gòu)，但其工作可靠性和耐久性不如齒輪傳動(dòng)。近年來高速汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛采用齒形皮帶來代替?zhèn)鲃?dòng)鏈，齒形帶傳動(dòng)，噪聲小、工作可靠、成本低。第7頁,共132頁，2024年2月25日，星期天四氣門配氣機(jī)構(gòu) 五氣門配氣機(jī)構(gòu)第8頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.2配氣機(jī)構(gòu)的主要零部件3.2.1氣門組氣門組的零件——?dú)忾T、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、鎖片(夾)、油封等。第9頁,共132頁，2024年2月25日，星期天氣門頭部是一個(gè)具有圓錐斜面的圓盤，氣門錐角一般為45°，也有30°.氣門頭邊緣應(yīng)保持一定厚度，一般為1-3mm，以防止工作中沖擊損壞和被高溫?zé)g。氣門密封錐面與氣門座配對(duì)研磨。進(jìn)氣門頭部直徑比排氣門大，兩氣門一樣大時(shí)，排氣門有記號(hào)。第10頁,共132頁，2024年2月25日，星期天

氣門頭頂部形狀有平頂，球面(凸)頂和喇叭形(凹)頂?shù)绕巾斀Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、吸熱面積小，質(zhì)量小、進(jìn)、排氣門均可采用球面頂適用于排氣門，強(qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜喇叭形頂適用于進(jìn)氣門，進(jìn)氣阻力小，但受熱面積大第11頁,共132頁，2024年2月25日，星期天中空氣門桿的氣門——減輕氣門質(zhì)量和減小氣門運(yùn)動(dòng)的慣性力。中空的氣門桿中填入金屬鈉（熔點(diǎn)是97.8℃，沸點(diǎn)880℃）冷卻效果優(yōu)良——降低排氣門的溫度，增強(qiáng)排氣門的散熱能力。在氣門工作時(shí)，鈉變成液體，上、下激烈地振動(dòng)，從頭部吸收熱量并傳桿，再經(jīng)氣門導(dǎo)管傳給氣缸蓋，使氣門頭部得到冷卻。成本比普通氣門高出幾倍，應(yīng)用——奔馳190、尼桑SR系列發(fā)動(dòng)機(jī)等。充鈉排氣門第12頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（2）氣門導(dǎo)管（圖3-11）功用：①起導(dǎo)向作用，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。②起導(dǎo)熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過氣缸蓋傳出去。材料——鑄鐵氣缸蓋的：采用灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金制造的導(dǎo)管，鋁合金缸蓋的：多采用銅鋅合金制造，耐磨性、導(dǎo)熱性和加工性均比較好。氣門導(dǎo)管與氣門桿之間留有0.05～0.12mm的間隙

壓入氣缸蓋的氣門導(dǎo)管孔內(nèi)，再精鉸內(nèi)孔。工作條件：溫度約500K，潤滑不良，易磨損?？颗錃鈾C(jī)構(gòu)飛濺潤滑第13頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（4）氣門彈簧（圖3-12）功用：氣門落座并緊密貼合；防止振動(dòng)時(shí)發(fā)生跳動(dòng)；防止各傳動(dòng)件之間因慣性力的作用產(chǎn)生間隙；保證氣門按凸輪輪廓曲線的規(guī)律關(guān)閉。組成：套裝在氣門桿上，一端支承在氣缸體(或氣缸蓋)上，另一端支承于裝在氣門桿尾端的彈簧座上，用錐形鎖片(兩片)或鎖銷固定。材料：用高碳錳鋼、鉻釩鋼等鋼絲卷制而成。為提高疲勞強(qiáng)度，彈簧絲表面要磨光、拋光或噴丸處理，同時(shí)為防止生銹，彈簧表面還需鍍鋅、鍍銅或進(jìn)行氧化發(fā)藍(lán)處理。圖3—13氣門彈簧座的固定方式第14頁,共132頁，2024年2月25日，星期天結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——采用圓柱螺旋形彈簧等螺距彈簧，雙彈簧結(jié)構(gòu)，變螺距彈簧 變螺距彈簧——在壓縮時(shí)，螺距較小的彈簧兩端逐漸貼合，使有效圈數(shù)逐漸減少，共振頻率逐漸提高，可有效避免共振的發(fā)生，同時(shí)還可以減少彈簧的數(shù)量。變螺距彈簧安裝時(shí)將大螺距一端朝上(作為活動(dòng)端)，小螺距一端朝下(作為固定端)。 雙彈簧結(jié)構(gòu)——內(nèi)彈簧剛度較小，內(nèi)外彈簧旋向相反，防止共振，提高工作的可靠性。另外，可以減小彈簧的高度，減小安裝空間。第15頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（5）氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（圖3-13）作用——使氣門在工作中相對(duì)氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)，使氣門頭部受熱均勻而減少變形，并通過相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的相互摩擦產(chǎn)生自潔作用。類型——一種是低摩擦型自由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，另一種是強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。第16頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.2.2．氣門傳動(dòng)組

功用：傳遞凸輪軸→氣門之間的運(yùn)動(dòng)第17頁,共132頁，2024年2月25日，星期天第18頁,共132頁，2024年2月25日，星期天

功用：控制氣門的開啟和關(guān)閉時(shí)刻氣門升程和工作順序。 要求：耐磨，足夠的韌性和剛度。

材料：優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼鍛造，或合金鑄鐵、球墨鑄鐵鑄造。

凸輪的排列順序——同名凸輪的夾角為作功間隔角的1/2，故

四缸機(jī)為180°/2=90°；六缸機(jī):120°/2=60°。第19頁,共132頁，2024年2月25日，星期天2）挺柱功用——將凸輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。種類：分為普通（機(jī)械式）挺柱和液壓挺柱。普通挺柱挺柱安裝在挺柱導(dǎo)管內(nèi)。筒式挺柱——大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用，下端設(shè)有油孔，以便潤滑凸輪滾輪式挺柱——某些大型柴油機(jī)采用，可減少摩擦力和側(cè)向力菌式——側(cè)置氣門發(fā)動(dòng)機(jī)采用。挺柱旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)——挺柱底面做成半徑較大的球面，凸輪在軸向做成一定的錐度形狀。提高壽命，降低工作噪聲的目的第20頁,共132頁，2024年2月25日，星期天②液壓挺柱

作用：使凸輪與氣門間實(shí)現(xiàn)無間隙傳動(dòng)，消除沖擊和噪聲。 組成：由挺柱體、液壓缸、柱塞、球閥和補(bǔ)償彈簧等組成。挺柱體的外圓柱面上有一環(huán)形油槽，油槽內(nèi)有一進(jìn)油孔與低壓油腔相通，背面上有一鍵形槽將低壓油腔與柱塞的上部相通。 液壓缸與柱塞是一對(duì)精密偶件，配合間隙為0.005mm。 補(bǔ)償彈簧——補(bǔ)償彈簧使挺柱頂面和凸輪輪廓線保持緊密接觸，液壓缸下端面與氣門桿尾部緊密接觸，因此沒有氣門間隙。把球閥壓靠在柱塞底部的閥座上，分成上部的低壓油腔和下部的高壓油腔。當(dāng)球閥開啟后，則成為一個(gè)通腔。液壓挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，磨損后會(huì)因泄油過多、補(bǔ)油不足而出現(xiàn)氣門間隙，無法調(diào)整與維修，只能更換。第21頁,共132頁，2024年2月25日，星期天機(jī)油碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí)，機(jī)油經(jīng)挺柱體和柱塞上的油孔壓進(jìn)柱塞腔A內(nèi)，并推開單向閥充入挺柱體腔B內(nèi)。第22頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第23頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第24頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第25頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第26頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪A第27頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第28頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第29頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第30頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第31頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第32頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第33頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第34頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第35頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第36頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第37頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第38頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪B第39頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第40頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第41頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第42頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪52柱塞便在挺柱體腔內(nèi)油壓及彈簧的作用下上行，與氣門推桿壓緊。只是消除了整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)中的間隙。與此同時(shí)，挺柱體腔B內(nèi)油液也已充滿，單向閥在碟形彈簧作用下關(guān)閉。第43頁,共132頁，2024年2月25日，星期天(2)氣門的開啟：第44頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作面使挺柱上推時(shí)，氣門彈簧張力便通過推桿作用在柱塞上，由于單向閥已關(guān)閉，柱塞便推壓挺柱體腔B內(nèi)油液使壓力升高，而液體具有不可壓縮性，挺柱便像一個(gè)整體一樣推動(dòng)氣門開啟。此過程中，由于挺柱體腔內(nèi)油壓較高，在柱塞與挺柱體的間隙處，將有少許油液泄漏而使“挺柱縮短”。第45頁,共132頁，2024年2月25日，星期天凸輪碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥第46頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第47頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第48頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作面使挺柱上推時(shí)，氣門彈簧張力便通過推桿作用在柱塞上，由于單向閥已關(guān)閉，柱塞便推壓挺柱體腔B內(nèi)油液使壓力升高第49頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪由于挺柱體腔內(nèi)油壓較高，在柱塞與挺柱體的間隙處，將有少許油液泄漏而使“挺柱縮短”。第50頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪由于氣門開啟過程中，挺柱體腔內(nèi)的油液會(huì)有少量泄漏，而且油液并非剛性，所以挺柱工作時(shí)會(huì)被微量壓縮，從而使氣門開啟持續(xù)角稍有減小，一般減小量只有幾度凸輪轉(zhuǎn)角。但當(dāng)柱塞與挺柱體配合處磨損過甚、泄油過多時(shí)，配氣相位將明顯減小。第51頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第52頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第53頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第54頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第55頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第56頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第57頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第58頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第59頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪0.5第60頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪50第61頁,共132頁，2024年2月25日，星期天(3)氣門的關(guān)閉：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到非工作面時(shí)，解除了對(duì)推桿的推力，使挺柱腔內(nèi)油壓降低。于是，主油道的油壓將再次推開單向閥，向挺柱體腔內(nèi)充油，以補(bǔ)充工作時(shí)的泄漏，并且此油壓又和彈簧一起使柱塞上推，如此始終保持了配氣機(jī)構(gòu)無間隙傳力。第62頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第63頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到非工作面時(shí)，解除了對(duì)推桿的推力，使挺柱腔內(nèi)油壓降低。于是，主油道的油壓將再次推開單向閥，向挺柱體腔內(nèi)充油，以補(bǔ)充工作時(shí)的泄漏第64頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第65頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪氣門當(dāng)量間隙第66頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪補(bǔ)充的油壓又和彈簧一起使柱塞上推，如此始終保持了配氣機(jī)構(gòu)無間隙傳力第67頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油0.5第68頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第69頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第70頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第71頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第72頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第73頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第74頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第75頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第76頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第77頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第78頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第79頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第80頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油第81頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第82頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第83頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪第84頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪52第85頁,共132頁，2024年2月25日，星期天4)若氣門、推桿熱膨脹，挺柱回落后向挺柱體腔內(nèi)的補(bǔ)油過程便會(huì)減少補(bǔ)油量(工作過程中)或使挺柱體腔內(nèi)的油液從柱塞與挺柱體間隙中泄漏一部分(停車時(shí))。從而使挺柱自動(dòng)“縮短”；因此可不留氣門間隙而仍能保證氣門關(guān)閉。相反，若氣門、推桿冷縮，則向挺柱體腔內(nèi)的補(bǔ)油過程，便會(huì)增加補(bǔ)油量(工作過程中)或在柱塞彈簧作用下將柱塞上推，推開單向閥向挺柱體腔內(nèi)補(bǔ)油(停車時(shí))，從而使挺柱自動(dòng)“伸長(zhǎng)”，因此仍能保持配氣機(jī)構(gòu)無間隙。第86頁,共132頁，2024年2月25日，星期天當(dāng)受熱配氣機(jī)構(gòu)零件變長(zhǎng)時(shí)第87頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油0.5氣門當(dāng)量間隙小第88頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油0.2氣門當(dāng)量間隙小第89頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油0.2減少補(bǔ)油量或使挺柱體腔內(nèi)的油液從柱塞與挺柱體間隙中泄漏一部分。從而使挺柱自動(dòng)“縮短”；第90頁,共132頁，2024年2月25日，星期天當(dāng)冷配氣機(jī)構(gòu)零件變短時(shí)第91頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油0.5氣門當(dāng)量間隙大若氣門、推桿冷縮，則增加補(bǔ)油量，從而使挺柱自動(dòng)“伸長(zhǎng)”，因此仍能保持配氣機(jī)構(gòu)無間隙。第92頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油1氣門當(dāng)量間隙大第93頁,共132頁，2024年2月25日，星期天碟形彈簧柱塞彈簧推桿球座挺柱體柱塞單向閥凸輪機(jī)油1氣門當(dāng)量間隙大第94頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（3）推桿最容易彎曲的零件。作用:將從凸輪軸傳來的推力傳給搖臂要求：很高的剛度，應(yīng)盡量地做得短些。第95頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（4）搖臂與搖臂組搖臂將推桿傳來的力改變方向，打開氣門。采用45鋼沖壓或有用鑄鐵或鑄鋼精鑄而成的。第96頁,共132頁，2024年2月25日，星期天無聲搖臂—可以自動(dòng)消除氣門與搖臂的接觸 間 隙，從而消除氣門開啟時(shí)產(chǎn)生的噪聲。第97頁,共132頁，2024年2月25日，星期天②搖臂組組成——搖臂、搖臂軸、搖臂軸支座及定位彈簧等。定位彈簧防止搖臂軸向竄動(dòng)。搖臂軸一根空心軸，在安裝各搖臂部位的徑向鉆有油孔。緊固螺釘固定搖臂軸于搖臂軸支座孔內(nèi)，以防轉(zhuǎn)動(dòng)。第98頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.3配氣相位與氣門間隙3.3.1．配氣相位

（1）配氣相位（配氣定時(shí)）的定義：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開啟時(shí)刻和開啟延續(xù)時(shí)間，通常用環(huán)形圖表示—配氣相位圖。第99頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（2）理論上的配氣相位分析理論上講進(jìn)、壓、功、排各占180°。理論配氣相位不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)“進(jìn)飽排凈”的要求。原因：①氣門的開、閉有個(gè)過程開啟總是由小→大關(guān)閉總是由大→小導(dǎo)致進(jìn)氣不足，排氣不干凈。②氣體慣性的影響同樣造成進(jìn)氣不足、排氣不凈③發(fā)動(dòng)機(jī)速度的要求實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時(shí)都很短，如:6000r/min時(shí),一個(gè)行程只有60/（6000×2）=0.005s=5ms，就是轉(zhuǎn)速為1500r/min，一個(gè)行程也只有0.02s（20ms），這樣短的進(jìn)氣或排氣過程，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈。

第100頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（3）實(shí)際的配氣相位分析①氣門早開晚閉進(jìn)氣門早開可增大了進(jìn)氣行程開始時(shí)氣門的開啟高度，減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量；進(jìn)氣門晚關(guān)可延長(zhǎng)了進(jìn)氣時(shí)間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進(jìn)氣量。排氣門早開可借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈；排氣門晚關(guān)可延長(zhǎng)了排氣時(shí)間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。②氣門重疊 氣門重疊角——兩個(gè)氣門同時(shí)開啟時(shí)間相當(dāng)?shù)那S轉(zhuǎn)角。 在這段氣門重疊時(shí)間內(nèi)，可燃混合氣和廢氣的流動(dòng)情況：進(jìn)、排氣流各自有自己的流動(dòng)方向和流動(dòng)慣性，而重疊時(shí)間又很短，不至于混亂，即吸入的可燃混合氣不會(huì)隨同廢氣排出，廢氣也不會(huì)經(jīng)進(jìn)氣門倒流入進(jìn)氣管，而只能從排氣門排出；進(jìn)氣門附近有降壓作用，有利于進(jìn)氣。

第101頁,共132頁，2024年2月25日，星期天第102頁,共132頁，2024年2月25日，星期天圖中縮寫的含義：EV0（ExhaustValveOpen）排氣門開啟時(shí)間、EVC（ExhaustValveClose）排氣門關(guān)閉時(shí)間、IV0（IntakeValveOpen）進(jìn)氣門開啟時(shí)間、IVCIntakeValveClose）進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間。第103頁,共132頁，2024年2月25日，星期天氣門間隙的定義：指氣門完全關(guān)閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時(shí)，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。作用：防止熱膨脹造成的氣門不能完全關(guān)閉現(xiàn)象的出現(xiàn)。氣門間隙的大小—

進(jìn)氣門間隙約為0.25～0.3mm，排氣門間隙約為0.3～0.35mm。間隙過大：使進(jìn)氣不足，排氣不凈,功率下降；機(jī)構(gòu)零件撞擊，磨損加快。間隙過?。簹忾T關(guān)閉不嚴(yán)，漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴(yán)重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。采用液壓挺柱的配氣機(jī)構(gòu)不需要留氣門間隙。3.3.2

氣門間隙第104頁,共132頁，2024年2月25日，星期天ClassificationofVVT:CamVariableCam-PhaseChangingCam-LiftChangingCam-Phase+Cam-LiftChangingCamlessElectromagneticHydraulic3.3.3

先進(jìn)的氣門結(jié)構(gòu)系統(tǒng)VVT第105頁,共132頁，2024年2月25日，星期天Fullyvariablevalvetrainsystems（Camless）1.BetterfuelefficiencyLesspumpinglossCylinderdeactivation（停缸

）Improvementisupto10-15%2.Increasedtorqueoutput

Rammingeffectduringhighenginespeed（高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩）

Improvementisupto20%3.EliminationofexternalEGR（無需外部EGR）4.Reducedemissions

ReductionofNOxisupto40%

ReductionofHCisupto15%ReductionofCOisupto5%第106頁,共132頁，2024年2月25日，星期天Electromechanicalvalvecontrolprinciple

Actuatorspring(激勵(lì)線圈)ClosingmagnetArmature（引鐵）OpeningmagnetValvespringValveCenterpositionOpenpositionCloseposition第107頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.4內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)p221-220&145-1593.4.1進(jìn)、排氣系統(tǒng)組成

Page1ToyotaMotorSales,U.S.A.,Inc.AllRightsReserved

第108頁,共132頁，2024年2月25日，星期天化油器式汽油機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)組成現(xiàn)代電噴汽油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的組成第109頁,共132頁，2024年2月25日，星期天增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的組成第110頁,共132頁，2024年2月25日，星期天第111頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.4.2空氣濾清器汽油機(jī)的空氣濾清器和進(jìn)氣管第112頁,共132頁，2024年2月25日，星期天干式紙濾芯空氣濾清器第113頁,共132頁，2024年2月25日，星期天空氣濾清器工作原理第114頁,共132頁，2024年2月25日，星期天（1）功用與要求：功用—把空氣中的灰塵土分離出來，供給氣缸足夠量的清潔空氣。要求—濾清能力強(qiáng)，進(jìn)氣阻力小，維護(hù)保養(yǎng)周期長(zhǎng)，價(jià)格低廉。（2）種類和工作原理 按濾清方式可以分為慣性式、過濾式和綜合式； 按是否用機(jī)油分干式（干慣性式、干過濾式）和濕式（濕慣性式、濕過濾式）。

慣性式：它是根據(jù)離心力或慣性力與質(zhì)量成正比的原理 優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)氣阻力小，保養(yǎng)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：濾清能力不強(qiáng)，即濾清效果差。

過濾式：它是根據(jù)吸附原理，引導(dǎo)氣流通過濾芯（如金屬網(wǎng)、絲、棉質(zhì)物質(zhì)和紙質(zhì)等），將塵土隔離和粘附在濾芯上 優(yōu)點(diǎn)：濾清能力強(qiáng)，濾清效果好。 缺點(diǎn)：進(jìn)氣阻力大，濾芯易堵塞。

綜合式：綜合上述兩種濾清方式，使空氣通過慣性式，除去粗?；覊m，然后再通過過濾式除去細(xì)?；覊m。

第115頁,共132頁，2024年2月25日，星期天可變進(jìn)氣系統(tǒng)3.4.3進(jìn)氣管與排氣管第116頁,共132頁，2024年2月25日，星期天第117頁,共132頁，2024年2月25日，星期天

進(jìn)氣管的功用：將可燃混合氣或空氣引入氣缸,對(duì)多缸機(jī)還要盡量保證各缸進(jìn)氣量均勻一致

排氣管的功用是將燃燒后的廢氣引入大氣。

要求：（1）進(jìn)氣阻力小，充氣量要大。 （2）排氣阻力小，排氣噪音小。

材料：進(jìn)、排氣管一般用鑄鐵制成。進(jìn)氣管也有用鋁合金鑄造的。進(jìn)、排氣管二者可鑄成一體，也可分別鑄出。 固定在氣缸蓋上，接合面處裝有石棉襯墊，以防漏氣。進(jìn)氣總管以凸緣連通化油器， 排氣總管連通催化凈化器或排氣消聲器。進(jìn)、排氣支管則分別與進(jìn)、排氣門的通道連通。第118頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.4.4催化轉(zhuǎn)換器第119頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.4.5消聲器排氣的特點(diǎn)——壓力約為0．3~0．5MPa，溫度約500~700℃，有一定的能量。具有間歇性，產(chǎn)生壓力的脈動(dòng)。排氣直接排放到大氣中，將產(chǎn)生強(qiáng)烈的、頻譜比較復(fù)雜的噪聲，其頻率從幾十Hz到一萬Hz以上。功用——消減排氣噪聲，即降低排氣壓力和衰減排氣壓力的脈動(dòng)，使排氣能量耗散殆盡。消聲器有四種基本結(jié)構(gòu)形式，如圖7—15所示。實(shí)際應(yīng)用的消聲器多為這些基本形式的組合。圖7—15消聲器的基本結(jié)構(gòu)形式a)吸收式；b)干涉式；c)擴(kuò)張式；d)共振式第120頁,共132頁，2024年2月25日，星期天紅旗CA7220型轎車的排氣系統(tǒng)裝有前、中、后三個(gè)排氣消聲器.前消聲器為擴(kuò)張式。中消聲器吸收式與共振式的組合內(nèi)部由兩個(gè)多孔管和兩個(gè)隔板形成兩個(gè)共振室，消減共振頻率附近的噪聲。裝填多孔性吸聲材料——巖棉，消減中、高頻噪聲。使用壽命較短，吸聲材料在高溫和腐蝕性氣體作用下會(huì)喪失其消聲能力。后消聲器吸收式、擴(kuò)張式與共振式的多種組合排氣循環(huán)流動(dòng)，消減噪聲，降低排氣溫度。第121頁,共132頁，2024年2月25日，星期天第122頁,共132頁，2024年2月25日，星期天3.4.6空氣流量計(jì)功用——測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量，并將測(cè)量的結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給電控單元。型式——翼片式、熱線式、熱膜式和卡門渦旋式等。翼片式空氣流量計(jì)無空氣流過的情況下，卷