汽车服务工程专业03第三章 配气机构.

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1、第三章 配气机构概述概述配气相位配气相位配气机构的主要零部件配气机构的主要零部件可变进气系统可变进气系统3.1概述概述一、功用：一、功用： 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(汽油汽油机机)或空气或空气(柴油机柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。二、充气效率：二、充气效率：在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃

2、混合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混与在进气系统进口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。合气的质量之比。v=M/M0 M 进气过程中，实际进气过程中，实际进进入气缸的新气的质量；入气缸的新气的质量； Mo在理想状态下，在理想状态下，充满气缸工作容积的新充满气缸工作容积的新气质气质量量。三、配气机构的布置型式：三、配气机构的布置型式：1、气门顶置式：、气门顶置式：组成：组成：工作过程工作过程特点：气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑，工艺特点：气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑，工艺性好，充气阻力小，具有良好的抗爆性和高速性，性好，充气阻力小，具

3、有良好的抗爆性和高速性，易于提高发动机的动力性和经济性指标。易于提高发动机的动力性和经济性指标。2、气门侧置式、气门侧置式 进排气门都布置在气缸进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件数的一侧，结构简单、零件数目少。目少。 气门布置在同一侧导致气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。已趋于淘汰。四、凸轮轴的布置型式：四、凸轮轴的布置型式：1、凸轮轴下置：、凸轮轴下置：不利因素：不利因素：凸轮凸轮轴与气门相距较轴与气门相距较远，动力传递路远，动力传递路线较长，

4、环节多，线较长，环节多，因此不适用于高因此不适用于高速发动机。速发动机。有利因素：有利因素：简化简化曲轴与凸轮轴之曲轴与凸轮轴之间的传间的传动装置，动装置，有利于发动机的有利于发动机的布置。布置。2、凸轮轴中置式：、凸轮轴中置式：传动方式传动方式：凸轮：凸轮轴经过挺柱直接轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去驱动摇臂，省去了推杆。了推杆。应用应用：适用于发：适用于发动机转速动机转速较高较高时，时，可以减少气门传可以减少气门传动机构的往复运动机构的往复运动质量。动质量。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱活塞活塞摇臂摇臂调整螺钉调整螺钉3、凸轮轴上置式：应用：高速发动机应用：高速发动机桑塔纳轿车发动机桑塔纳轿车发动机凸轮

5、轴凸轮轴凸轮轴凸轮轴活塞活塞特点：特点： 凸轮轴与凸轮轴与气门距离近，不气门距离近，不需要推杆、需要推杆、挺柱挺柱，使往复运动的惯使往复运动的惯量减少。量减少。双凸轮轴双凸轮轴上置式发动机五、凸轮轴的传动方式：五、凸轮轴的传动方式：1、齿轮传动：凸、齿轮传动：凸轮轴下置、中置轮轴下置、中置式配气机构大多式配气机构大多数采用圆柱正时数采用圆柱正时齿轮传动。齿轮传动。2、链传动和同步、链传动和同步带传动：带传动：六、气门数目及排列方式：六、气门数目及排列方式：一般发动机都采一般发动机都采用一用一缸缸两气门，即一个进两气门，即一个进气门和一个排气门的气门和一个排气门的结构。当气缸直径较结构。当气缸直

6、径较大，活塞平均线速度大，活塞平均线速度较高时，为保证良好较高时，为保证良好的换气质量，有些发的换气质量，有些发动机采用每缸多气门动机采用每缸多气门结构：三气门，四气结构：三气门，四气门或五气门结构。门或五气门结构。七、气门间隙：七、气门间隙：1、概念：、概念：气门间隙气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。或凸轮）之间留有适当的间隙。气门杆气门杆摇臂摇臂气门间隙气门间隙气门气门间隙间隙进气门进气门0.250.30mm排气门排气门0.

7、300.35mm为何排气为何排气门间隙大门间隙大于进气门于进气门间隙？间隙？3.2配气相位配气相位一、气门从开启到关闭所经历的曲一、气门从开启到关闭所经历的曲轴转角，称为轴转角，称为配气相位配气相位。1030 4080 4080 1030 上止点上止点下止点下止点配气相位演示配气相位演示二、气门叠开：二、气门叠开：气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现的进排气门同时开启的现象。的进排气门同时开启的现象。气门叠开角：气门同时开启的角度（气门叠开角：气门同时开启的角度（ + ）。）。排气过程排气过程进气过程进气过程可变配气定时机构：功用功用：使高速和低

8、速都能得到最佳的配气定时。转速高时：进气门早开，晚关。转速低时：进气门晚开，早关。3.3配气机构的主要零部件配气机构的主要零部件一、气门组一、气门组气门组实物图气门组实物图1、气门：、气门：功用：功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。力、高温冲击、高速气流冲击。工作条件：工作条件：A、进气门、进气门570K670K，排气门，排气门1050K1200K。B、头部承受气体压力、气门弹簧力等，、头部承受气体压力、气门弹簧力等，C、冷却和润滑条件差，、冷却和润滑条件差，D、被气缸中燃烧生成物中的

9、物质所腐蚀。、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。性能：性能：强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨进气门进气门570K670K（铬钢（铬钢或铬镍钢）或铬镍钢）排气门排气门1050K1200K（硅（硅铬钢）铬钢）头部头部杆部杆部气门头部的结构形式气门头部的结构形式平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。排气门都可采用。凸顶式凸顶式（球面顶）（球面顶）适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大

10、加工除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。较复杂。凹顶式凹顶式（喇叭顶）（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。而不宜用于排气门。气门实物图气门实物图进气门进气门排气门排气门气门锥角：气门锥角：气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。气门顶部平面的夹角。锥角作用：锥角作用：A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。、获得较大的气门座合

11、压力，提高密封性和导热性。B、气门落座时有较好的对中、定位作用。、气门落座时有较好的对中、定位作用。C、避免气流拐弯过大而降低流速。、避免气流拐弯过大而降低流速。装配前应将装配前应将密封锥面研密封锥面研磨。磨。边缘应保持一边缘应保持一定的厚度，定的厚度，13mm。气门杆：气门杆：较高的加工精度，表面较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精证同气门导管的配合精度和耐磨性度和耐磨性气门杆尾部：气门杆尾部：环形槽、锁环形槽、锁销孔销孔凹槽凹槽易断裂处易断裂处2、气门导管：、气门导管：作用：作用：为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。为气门的运动导向，