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3、按气门数:二气门、多 第二章 配气机构 第一节 一、凸轮轴的

更新时间:2019-10-21 13:40点击:

  第二章 配气机构 序 配气机构概述 一 配气机构的作用 第一节 配气机构布置形式及传动方式 目录 一、配气机构的布置形式 二、凸轮轴的位置 三、凸轮轴的传动形式 四、气门数 第二章 配气机构 序 配气机构概述 1.配气机构的作用 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要 求,定时开启和关闭气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气 (汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时 从气缸排出。 2.配气机构的充气效率 进气行程中,实际进入气缸内的新鲜空气(或可燃混合气) 的质量与在进气状态下充满气缸工作容积的新鲜空气(或可 燃混合气)的质量之比。 充量系数越高,表明进入气缸的新气越多,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。 第二章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 一、配气机构的布置型式分类 1、按凸轮轴的布置位置:凸轮轴下置式、凸轮轴中 置式、凸轮轴上置式。 2、按曲轴和凸轮轴的传动方式:齿轮传动、链传动、 齿轮带传动。 3、按气门数:二气门、多气门 第二章 配气机构 第一节 一、凸轮轴的 布置形式 配气机构布置型式与传动方式 第二章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 一、凸轮轴的布置形式 1 凸轮轴下置式 工作原理:正时齿轮副带动凸轮轴转动,凸 轮凸起顶起挺柱、推杆、摇臂的一端,绕摇 臂轴转动,另一端推动气门克服弹簧预紧力 使气门开启。 优缺点:凸轮轴靠近曲轴,便于齿轮驱动, 简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置,有利于 发动机的布置。但凸轮离气门远,气门传动 机构复杂,零件多,机构刚性差,动力特性 差,难以适应高速化。 第二章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 一、凸轮轴的布置形式 2 凸轮轴中置式 传动方式:凸轮轴经 过挺柱直接驱动摇臂, 省去了推杆。 优点:适用于发动机 转速较高时,可以减 少气门传动机构的往 复运动质量。 缺点:凸轮轴与曲轴 的传动复杂。 第二章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 一、凸轮轴的布置形式 3 凸轮轴上置式 特点: 凸轮轴与气门距离近 ,不需要推杆、挺柱、摇臂 ,使往复运动的惯量减少, 适合高速发动机。凸轮轴与 曲轴的传动距离大。 第三章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 二、凸轮轴的传动方式 分为:齿轮传动、 链传动、带传动 第三章 配气机构 第一节 传动方式 齿轮传动 配气机构布置型式与传动方式 特点 应用 二、凸轮轴的传动方式 优点:配气相位准确,工作可靠性和耐久性好。 凸轮轴下置、 缺点:噪音、磨损较大,空间布置困难,重量大、一般用斜齿, 中置式配气 机构 以提高工作平稳性。 优点:空间布置自由度大,对机型变化适应性强,制造成本低, 凸轮轴上置 工作可靠,维修方便。 式配气机构 缺点:链条容易松弛,须带张紧器,配气相位容易变化,需定 期调整,噪声、磨损大,耐久性较差。 链条传动 优点:兼顾齿轮传动和链条传动的主要优点(配气相位准确, 但要解决皮带松弛问题;空间布置自由度大;磨损、噪声小)。 凸轮轴上置 齿形带传动 缺点:工作可靠性、耐久性差,摩擦阻力大,怕机油(一般用 式配气机构 齿形皮带罩壳密封住),工作性能随温度变化大 第三章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 2、多气门机构 (1)三气门(二进、一排) (2)四气门(二进、二 三、气门排列方式 1、气门数 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,很多新型发动 机上采用每缸四个或五个气门结构。 排)(常见) (3)五气门(三进、二排) (4)七气门(四进、三排) (国外实验研究过,不理想) 第三章 配气机构 第一节 配气机构布置型式与传动方式 三、气门排列方式 3.多气门特点: (1)在相同缸径条件下,气门头部尺寸小,重量轻,气门升 程小,有利于高速化; (2)进气总的通过面积增加,有利于提高充气效率; (3)有利于形成结构紧凑的燃烧室; (4)排气门热负荷低。 (5)结构复杂,成本高。 配气机构组成 ? 组成: 气门驱动组:凸轮轴及凸轮 轴正时带轮、挺柱等。其 功用是定时驱动气门使其 开闭。 气门组:主要由气门锁片、 气门弹簧座、气门弹簧、 气门、气门导管、气门座 等组成。其功用主要是维 持气门的关闭。 气门组:实现气门对气缸的可靠密封。 ? ? ? ? ? ? ? 气门组的主要机件有: 1、气门 2、气门座 3、气门导管 4、气门弹簧 5、弹簧座 6、气门锁片 气门锁片 气门弹簧上座 气门弹簧 气门油封 ? 7、气门油封等 气门导管 气门弹簧下座 气门 气门的结构 ? 气门是由头部和杆部组成 的。 ? 头部用来封闭气缸的进、 排气通道。 ? 杆部则主要为气门的运动 导向。 气门头部 ? 气门头部的形状 ①凸顶 ②平顶 ③凹顶 凸顶 凸顶的刚度大, 耐高温强, 但受热面积也大, 加工复杂, 排气阻力小, 用于某些排气门; 平顶 结构简单、 制造方便, 质量小, 受热面积小, 进排气门都可 采用, 应用最广泛。 凹顶也称漏斗形 质量小、惯性小; 头部与杆部有较大的过渡圆弧, 使气流阻力小; 以及具有较大的弹性,对气门座 的适应性好(又称柔性气门), 容易获得较好的磨合; 但受热面积大,易存废气,容易 过热及受热易变形, 所以仅用作进气门。 思考:哪一个是进气门,哪一个是排气门? 气门积碳的危害 气门座 1.定义:进排气道口与气门密 封锥面接触的部位。 2.作用:与气门头部密封锥面 配合对气缸起密封作用,散 热。 3.结构形式 直接镗出式:在缸体或缸盖上 直接加工,具有良好的散 热性,加工也比较方便。 镶嵌式:单独制成座圈,便于 修理和更换。 气门弹簧 ? ? ? ? 作用: (1)保证气门自动回位关闭而密封。 (2)保证气门与气门座的座合压力。 (3)吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性 力,以防止各种传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作。 ? ? ? ? 其形式有: 等螺距弹簧 不等螺距弹簧 双弹簧 等螺距弹簧---可能共振 防共振措施 1)提高自然振动频率,钢丝直径较粗或圈径减小的弹簧。 2)不等螺距弹簧 安装时螺距小的一端朝向缸盖 3)双气门弹簧,安装时螺旋方向相反。 4)采用等螺距的单弹簧,在其内圈加一个过盈配合的阻尼 摩擦片来消除共振 双气门弹簧 2.气门传动组 凸轮结构 ? 凸轮轮廓中,O为凸轮轴的轴心,圆弧 EA为凸轮的基圆,AB和DE为凸轮的缓 冲段,BCD为凸轮的工作段,C点时升 程最大,它决定了气门的最大开度。 ? 凸轮的工作过程如下:当凸轮按图中 方向转过EA时,挺柱处于最低位置不 动,气门处于关闭状态。凸轮转至A点 时,挺柱开始移动。继续转动,在缓 冲段AB内的某点M处消除气门间隙,气 门开始开启,至C点时气门开度最大, 而后逐渐关小,至缓冲段DE内某点N时, 气门完全关闭。此后,挺柱继续下落, 出现气门间隙,至E点时挺柱又处于最 低位置。 凸轮轴安装 与拆卸时: 轴承盖连接 螺栓应有一 定的次序要 求。 液力挺柱 ? 采用液力挺柱,消除了配气机构中的间隙,减小了各零件 的冲击载荷和噪声,同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些, 气门开启和关闭更快,以减小进排气阻力,改善发动机的 换气,提高发动机的性能,特别是高速性能。

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