發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)課件_第1頁(yè)
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第三章 配氣機(jī)構(gòu) 邱卓丹 凸輪軸 挺柱 推桿 搖臂 凸輪軸正時(shí)齒輪 搖臂軸 按發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的需要,適時(shí)開(kāi)啟、關(guān)閉進(jìn)排氣門(mén),使新鮮充量進(jìn)入,廢氣排出。充氣量越大,發(fā)動(dòng)機(jī)可能發(fā)出的功率越大。 由于進(jìn)、排氣阻力故: v = ( 1、在結(jié)構(gòu)上采取措施,減少進(jìn)、排氣阻力。 2、選擇適當(dāng)?shù)倪M(jìn)、排、氣門(mén)開(kāi)啟和持續(xù)的時(shí) 間、 使進(jìn)、排氣盡可能充分。 一、配氣機(jī)構(gòu)的功用: 二、充氣效率 新鮮充量充滿(mǎn)氣缸的程度 邱卓丹 第一節(jié) 氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)的布置及傳動(dòng) 按氣門(mén)的布置型式 按凸輪軸的傳動(dòng)方式 按每缸氣門(mén)數(shù)分 二、型式: 頂置 側(cè)置 齒輪傳動(dòng)式 鏈條傳動(dòng)式 帶傳動(dòng)式 二氣門(mén)式 四氣門(mén)式 多氣門(mén)式 一、組成: 按凸輪軸的布置型式 上置 中置 下置 觀看動(dòng)畫(huà) 頂置式配氣機(jī)構(gòu)工作原理 邱卓丹 觀看動(dòng)畫(huà) (一) 氣門(mén)的布置型式: 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 頂置式 進(jìn)、排氣門(mén)倒掛在氣缸蓋上 經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性好 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 廣泛 側(cè)置式 進(jìn)、排氣門(mén)在缸體一側(cè) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(無(wú)搖臂) 燃燒室結(jié)構(gòu)不緊湊,經(jīng)濟(jì)、動(dòng)力性差 已逃汰 邱卓丹 (二) 凸輪軸的布置型式: 1、下置: 凸輪軸正時(shí)齒輪直接與曲軸正時(shí)齒輪嚙合。 2、中置: 推桿短,要加入中間傳動(dòng)裝置。 3、上置: 凸輪軸通過(guò)搖臂或直接來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門(mén),要用惰輪、皮帶、鏈條,及張 緊裝置。結(jié)構(gòu)復(fù)雜,用于高速?gòu)?qiáng)化的轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。 邱卓丹 觀看動(dòng)畫(huà) 觀看動(dòng)畫(huà) 觀看動(dòng)畫(huà) (三) 傳動(dòng)型式: 齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng) 邱卓丹 (四) 氣門(mén)數(shù)及排列方式: 1、 一般發(fā)動(dòng)機(jī)采用每缸兩個(gè)氣門(mén)的排列方式: 汽油機(jī)進(jìn)排氣道一般通常布置在缸體的同側(cè),以便排氣預(yù)熱進(jìn)氣。 柴油機(jī)進(jìn)排氣道通常布置在機(jī)體兩側(cè),以免排氣對(duì)進(jìn)氣加熱。 該方式的同名氣門(mén)可用一個(gè)氣道 , 使氣道簡(jiǎn)化并得到較大的氣道通過(guò)截面 。 每缸單獨(dú)的氣道有助于缸蓋冷卻均勻 。 邱卓丹 2、 新型發(fā)動(dòng)機(jī)采用 4氣門(mén)等多氣門(mén): (進(jìn)氣門(mén)的面積 V) (只用一個(gè)凸輪通過(guò) 缺:同名氣門(mén)在氣道中的位置不同,二者的工作條件及效果不一致。 (用兩根凸輪軸) 同名氣門(mén)排成兩列。 同名氣門(mén)排成一列。 邱卓丹 觀看動(dòng)畫(huà) 觀看動(dòng)畫(huà) 三、氣門(mén)間隙: 意義: 間隙過(guò)小 , 則氣門(mén)受熱膨脹 , 導(dǎo)致氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán) , 漏 氣 , 使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降 , 甚至氣門(mén)燒壞 。 因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)裝配時(shí),在氣門(mén)與其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中應(yīng)留適當(dāng)?shù)拈g隙。 間隙過(guò)大 , 則使氣門(mén)最大開(kāi)度減小 , 開(kāi)啟延續(xù)時(shí)間縮 短 , 影響配氣相位 , 且加劇傳動(dòng)件間的撞擊 , 加速零 件磨損 , 噪聲 冷態(tài)氣門(mén)間隙要求: 進(jìn)氣門(mén)的間隙 氣門(mén)的間隙 方法: 兩次調(diào)整法 逐缸調(diào)整法 邱卓丹 延長(zhǎng)進(jìn)、排氣時(shí)間,改善換氣過(guò)程,提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。 第二節(jié) 配氣相位 進(jìn)、排氣門(mén)的開(kāi)閉時(shí)刻和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間用曲軸轉(zhuǎn)角表示。 定義: 進(jìn)排氣門(mén)早開(kāi)晚關(guān)的意義: 現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高,活塞每一行程所經(jīng)歷的時(shí)間十分短促,上海桑塔納轎車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速為 5600r/個(gè)行程歷時(shí)間為 這樣短的時(shí)間內(nèi)使進(jìn)氣充足,排氣干凈比較困難。 邱卓丹 邱卓丹 定 義 目 的 數(shù) 值 進(jìn)氣 提前角 進(jìn)氣門(mén)在上止點(diǎn)前開(kāi)始開(kāi)啟,從開(kāi)始開(kāi)啟到上止點(diǎn)所對(duì) 應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角 進(jìn)氣阻力 V =10 30 進(jìn)氣 遲閉角 從下止點(diǎn)到進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角 利用壓差,氣流慣性,提高充量 =40 80 1、 進(jìn)氣定時(shí): 邱卓丹 定 義 目 的 數(shù) 值 排氣 提前角 排氣門(mén)在下止點(diǎn)前開(kāi)始開(kāi)啟 ,從開(kāi)始開(kāi)啟到下止點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角 利用壓差進(jìn)行自由排氣 =40 80 排氣 遲閉角 從上止點(diǎn)到排氣門(mén)關(guān)閉所對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角 利用氣流慣性及壓差繼續(xù)排氣 =10 30 2、 排氣定時(shí): 邱卓丹 3、 氣門(mén)重疊: 排氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象稱(chēng)為氣門(mén)重疊。 ( +) 不同結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī),配氣相位也各有不同。合理的配氣相位要通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)確定。 邱卓丹 調(diào)氣門(mén)間隙應(yīng)在氣門(mén)關(guān)閉時(shí)調(diào) 調(diào)整:調(diào)整螺釘,鎖緊螺母。 測(cè)量:氣門(mén)與搖臂間 氣門(mén)間隙兩次調(diào)整法步驟: 接著轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸至第 6缸的壓縮上止點(diǎn)使余下的編號(hào)為 4、 5、 8、 9、 11、 12的待調(diào)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài),依次將它們的氣門(mén)間隙調(diào)整至要求值。 打開(kāi)氣門(mén)室罩;轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸至第 1缸的壓縮上止點(diǎn)使編號(hào)為 1、 2、 3、 6、 7、 10的待調(diào)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài) , 依次對(duì)它們進(jìn)行氣門(mén)間隙調(diào)整 , 步驟為: 松開(kāi)鎖緊螺母及調(diào)整螺釘 , 將厚薄規(guī)插入氣門(mén)桿尾端與搖臂之間檢查間隙; 擰緊調(diào)整螺釘 , 使符合要求值的厚薄規(guī)被輕輕壓住 , 再把鎖緊螺母鎖住再 用厚薄規(guī)復(fù)查一次間隙有無(wú)變化 , 不合適時(shí)應(yīng)松開(kāi)鎖緊螺母進(jìn)行重新調(diào)整 。 例題(鏈接) 測(cè)量氣門(mén)間隙 擰松緊定螺母,調(diào)正調(diào)節(jié)螺釘 觀看動(dòng)畫(huà) 第三節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件 一、氣門(mén)組: (一) 氣門(mén): 平頂: 工藝簡(jiǎn)單、受熱面小、工作可靠,用作進(jìn)、排氣門(mén)。 凹頂: 頭部與桿部過(guò)渡圓滑可減少進(jìn)氣阻力但制造困難,受熱面大。用作進(jìn)門(mén) 球面頂: 可減少排氣阻力和積炭,但制造困難,受熱面積大,用作排氣門(mén)。 合金鋼(耐磨、耐熱、強(qiáng)度高) 在任何情況下都能保證燃燒室的氣密性。 熱力負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷大,冷卻、潤(rùn)滑困難。 功 用: 工作條件: 材 料: 氣門(mén)頭部形狀: 邱卓丹 氣門(mén)錐角: 取值: 一般取 =45, 個(gè)別進(jìn)氣門(mén) =30 意義: 便于氣門(mén)落座時(shí)自行對(duì)正中心,接觸良好。 錐角不能過(guò)小,否則頭部邊緣較薄,易變形。 氣門(mén)直徑: 為減少進(jìn)氣阻力,提高氣缸的充氣效率, 進(jìn)氣門(mén)直徑大,排氣 門(mén)直徑小 。有些發(fā)動(dòng)機(jī)為使制造工藝簡(jiǎn)單,常采用直徑相等。 氣門(mén)桿部: 為氣門(mén)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向,承受側(cè)壓力及傳熱。氣門(mén)桿部尾端的形狀取決氣門(mén)彈簧座的固定方式。 邱卓丹 氣門(mén)實(shí)物圖 進(jìn)氣門(mén) 排氣門(mén) 在桿端制圓柱形徑向通孔,把鎖銷(xiāo)扦入孔中。 鎖片式 : 在氣門(mén)桿端制有凹糟,用兩半錐形鎖片將彈簧座的內(nèi)錐面卡住。 鎖銷(xiāo)式 : 彈簧座的固定方式: 邱卓丹 氣門(mén)桿 較高的加工精度,表面經(jīng)過(guò)熱處理和磨光,保證同氣門(mén)導(dǎo)管的配合精度和耐磨性 氣門(mén)桿尾部: 環(huán)形槽、鎖銷(xiāo)孔 凹槽 易斷裂處 在氣門(mén)導(dǎo)管與缸蓋間用卡環(huán)定位。氣門(mén)桿與導(dǎo)管間應(yīng)留 隙。 (二) 氣門(mén)導(dǎo)管: 灰鑄鐵或球墨鑄鐵(耐磨、耐高溫、強(qiáng)度高) 保證氣門(mén)直線運(yùn)動(dòng),使氣門(mén)與座正確配合。 熱力負(fù)荷大。 功 用: 工作條件: 材 料: 防落裝置: 邱卓丹 氣門(mén)與氣門(mén)座之間的配合是經(jīng)相互 研磨 ,研磨好的零件不能互換,以保證密封良好。 即氣門(mén)不能互換。 (三) 氣門(mén)座: 合金鋼(耐磨、耐高溫、強(qiáng)度高) 與氣門(mén)共同執(zhí)行密封并導(dǎo)熱。 熱力負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大。 功 用: 工作條件: 材 料: 直接鏜出:導(dǎo)熱性好,工作可靠。但磨損后不易更換。 鑲嵌式:磨損后易更換。但導(dǎo)熱性差,加工精度要求高,公差配合嚴(yán)格。 型式: 邱卓丹 (四) 氣門(mén)彈簧: 功 用: 材 料: 使氣門(mén)迅速回位,緊密閉合,并防止 氣門(mén)在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)振動(dòng)時(shí)發(fā)生跳動(dòng),破壞密封性。 高碳錳鋼(剛度大) 安裝時(shí)應(yīng)給彈簧一定的預(yù)緊力,防止氣門(mén) 隨發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而跳動(dòng)。 安 裝: 防共振措施: A 采用變螺距彈簧。 兩簧剛度不同 , 不同 。 若一簧發(fā)生共振 , 另一簧可減振 。 一簧斷列 , 另一簧還可工作 。 兩彈簧旋向要相反 。 提高彈簧鋼度( 工作時(shí),螺距小的一端逐漸迭加,有效圈數(shù)不斷變化, 斷變化。 B 采用雙簧結(jié)構(gòu): 使氣門(mén)相對(duì)于座緩慢旋轉(zhuǎn),以減少積炭,減輕磨損。 (五) 氣門(mén)旋轉(zhuǎn)裝置: 作用: 低摩擦型自由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 邱卓丹 二、氣門(mén)傳動(dòng)組: 邱卓丹 (一) 凸輪軸: 凸輪軸旋向 下置: 逆時(shí)針 中置: 順時(shí)針 上置: 順時(shí)針 功 用: 材 料: 上面制有凸輪,根據(jù)工作過(guò)程需要,使氣門(mén)開(kāi)、閉。 優(yōu)質(zhì)中低碳鋼或合金鑄鐵或球墨鑄鐵(高強(qiáng)度、耐磨) 邱卓丹 特 點(diǎn): 凸輪軸的各軸頸直徑做成從前向后依次減小,以便安裝。 曲軸正時(shí)齒形帶輪 中間軸齒形帶輪 張緊輪 凸輪軸正時(shí)齒形帶輪 觀看動(dòng)畫(huà) 正時(shí)齒輪裝配時(shí)要按正時(shí)記號(hào)裝配 , 保證原設(shè)計(jì)的發(fā)火順序 。 在前端裝止推墊板定位 。 凸輪輪廓: 決定氣門(mén)開(kāi)閉快慢及開(kāi)度大小和持續(xù)時(shí)間。 齒輪軸定位及正時(shí)記號(hào): 傳動(dòng)比: 12凸曲曲凸 曲凸曲凸 邱卓丹 同名凸輪間夾角為 =360/ 如何根據(jù)凸輪軸的旋向及各進(jìn)、排氣凸輪的工作次序,判定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。 1、判定各缸進(jìn)、排氣凸輪; 2、判定凸輪軸的旋向; 3、根據(jù)同名凸輪間夾角為 =360/ 判定同名 凸輪的工作順序,即發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。 邱卓丹 (二) 挺柱: 功 用: 材 料: 將凸輪的推力傳給推桿。 合金鑄鐵(高強(qiáng)度、耐磨) 類(lèi) 型: 機(jī)械式: 要留氣門(mén)間隙。 液壓挺柱式: 不留氣門(mén)間隙。 菌式 筒式 滾輪式 機(jī)械式 液壓挺柱式 卡環(huán) 閥架 支承座 單向閥 柱塞彈簧 碟形彈簧 挺桿體 柱塞 推桿 觀看動(dòng)畫(huà) 已知某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)其配氣機(jī)構(gòu)采用凸輪軸下置的布置形式(即曲軸的正時(shí)齒輪直接驅(qū)動(dòng)凸輪軸的正時(shí)齒輪 ),凸輪軸上各進(jìn)、排氣凸輪的相對(duì)轉(zhuǎn)角位置及各缸的氣門(mén)排列順序如下圖,并已知進(jìn)氣門(mén)早開(kāi),遲閉;排氣門(mén)早開(kāi),遲閉。若采用兩次調(diào)整法調(diào)整氣門(mén)間隙,試判定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序并寫(xiě)出兩次調(diào)整法分別能調(diào)哪些氣門(mén)? 例題: 邱卓丹 1 4 2 6 3 5 (看排氣門(mén)) (三) 推桿: 功 用: 材 料: 將挺柱的力傳給搖臂。 中空鋼管或?qū)嵭牡挠蹭X棒。 (四) 搖臂: 功 用: 材 料: 改變傳力方向,打開(kāi)氣門(mén)。 45號(hào)中碳鋼。 搖臂軸 螺栓 搖臂軸支座 搖臂軸緊固螺釘 搖臂稱(chēng)套 調(diào)整螺釘 搖臂 定位彈簧 搖臂比: 1: ( 觀看動(dòng)畫(huà) 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺柱工作示意圖 氣門(mén)關(guān)閉時(shí) 氣門(mén)打開(kāi)時(shí) 單向閥 彈簧被壓縮 本田雅閣發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)間隙的調(diào)整 1只有當(dāng)缸蓋溫度降到 38度以下后,才能進(jìn)行氣門(mén)間隙調(diào)整。 (1)拆下缸蓋罩和正時(shí)皮帶上罩。 (2)設(shè)置 1號(hào)氣缸活塞在壓縮上死點(diǎn)位置。凸輪軸皮帶輪上的“ 號(hào)應(yīng)位于頂部,皮帶輪上的上死點(diǎn)槽口應(yīng)與缸蓋表面平齊。 (3)調(diào)節(jié) 1號(hào)氣缸進(jìn)、排氣門(mén)的間隙 進(jìn)氣門(mén): 0 26 0 02 排氣門(mén): 0 30 0 02 (4)松開(kāi)鎖止螺母, 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘,直到 厚薄規(guī)前后移動(dòng)時(shí)感 覺(jué)到有一點(diǎn)拖滯

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