第3章配氣機構(gòu)

1、第3章 配氣機構(gòu)及檢修2021-10-271汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修（第（第2 2版）版）學習目標 任務1換氣過程概述任務2配氣機構(gòu)總體構(gòu)造任務3氣門組構(gòu)造與檢修任務6綜合實訓任務4氣門傳動組構(gòu)造與維修任務5可變氣門正時技術(shù)與增壓技術(shù)簡介2021-10-272第3章 配氣機構(gòu)及檢修任務3.1 換氣過程概述作用：排出廢氣，吸入新鮮充量。發(fā)動機換氣過程： 2021-10-273四行程發(fā)動機的換氣的三個階段：排氣、氣門疊開、進氣。1.排氣過程自由排氣階段A：靠缸內(nèi)壓力將氣體擠出氣缸強制排氣階段B：靠活塞上行將廢氣擠出氣缸超臨界排氣C：亞臨界排氣D：2021-10-274任務3.1 換氣過程概述自由排氣階

2、段從排氣門打開到排氣下止點這段曲軸轉(zhuǎn)角，缸內(nèi)氣體壓力高于排氣管內(nèi)的排氣背壓，缸內(nèi)氣體一邊對活塞做功，一邊可以自動地排出缸外。強制排氣階段是指活塞從下止點到上止點的這一階段。1.排氣過程排氣提前的原因：1）受配氣機構(gòu)及其運動規(guī)律的限制，氣門開啟有一個過程，其流通截面只能逐漸增加到最大，在排氣門開啟的最初一段時間內(nèi)，排氣流通截面積很小，廢氣排出的流量小。2）如果排氣門剛好在做功行程的下止點才開始打開，氣門升程小，排氣不暢，氣缸壓力下降遲緩，活塞在強制排氣時，大大增加活塞推出功。發(fā)動機的排氣門在做功行程活塞到達下止點前的某一曲軸轉(zhuǎn)角位置開啟，這一角度稱為排氣提前角。排氣提前角一般為4080（CA）。

3、2021-10-275任務3.1 換氣過程概述2.進氣過程進氣過程指從進氣門開啟到關(guān)閉的整個全過程。進氣過程：發(fā)動機吸入新鮮充量，為了增加進入氣缸的新鮮充量，進氣門在排氣上止點前要提前開啟，提前開啟的角度稱為進氣提前角。進氣提前角用表示，一般為1040 。2021-10-276任務3.1 換氣過程概述3.配氣相位與氣門疊開（1）配氣相位理論上講，進氣、壓縮、做功、排氣四個行程各占180曲軸轉(zhuǎn)角，進排氣過程延續(xù)時間都是180曲軸轉(zhuǎn)角。在發(fā)動機實際運行中，由于進排氣提前和遲閉角的存在，排氣所占角度為上大約為230290，進氣所占角度為大約230280，都大于180。配氣相位圖2021-10-277

4、任務3.1 換氣過程概述3.配氣相位與氣門疊開（2）氣門疊開氣門疊開：由于進氣門早開，排氣門晚關(guān)，發(fā)動機活塞運行至排氣上止點附近，進氣門和排氣門同時開啟。配氣相位圖氣門重疊角：氣門同時開啟時間相當?shù)那S轉(zhuǎn)角。在氣門疊開期間，進氣管、氣缸、排氣管三者直接相通，此時氣體流動方向就取決于三者的壓力差。2021-10-278任務3.1 換氣過程概述 任務1換氣過程概述任務2配氣機構(gòu)總體構(gòu)造任務3氣門組構(gòu)造與檢修任務6綜合實訓任務4氣門傳動組構(gòu)造與維修任務5可變氣門正時技術(shù)與增壓技術(shù)簡介2021-10-279學習目標3.2.1 配氣機構(gòu)的作用和組成在發(fā)動機工作過程中，配氣機構(gòu)按照發(fā)動機每一氣缸內(nèi)所進行的

5、工作循環(huán)和點火次序的要求，開啟和關(guān)閉各進、排氣門，使新鮮混合氣及時地進入氣缸，廢氣得以及時地排出。1.配氣機構(gòu)的作用2021-10-27102.配氣機構(gòu)的組成發(fā)動機配氣機構(gòu)可分為兩部分：氣門組和氣門傳動組。氣門組用來封閉進、排氣道，主要零件包括氣門、氣門座、氣門彈簧和氣門導管等。氣門傳動組的作用是使氣門定時開啟和關(guān)閉，從曲軸正時齒輪開始到氣門前為止，推動氣門動作的所有零件均歸于氣門傳動組。配氣機構(gòu) 圖曲軸通過正時齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)，凸輪軸上的凸輪推動挺桿和推桿運動，挺桿或推桿推動搖臂繞搖臂軸擺轉(zhuǎn)，搖臂的另一端便向下推開氣門，并使氣門彈簧進壓縮。當凸輪的頂點轉(zhuǎn)過后，氣門在氣門彈簧的彈力作用下，開

6、度開始逐漸減小，直至最后關(guān)閉。3.配氣機構(gòu)的工作原理2021-10-27113.2.1 配氣機構(gòu)的作用和組成配氣機構(gòu)工作原理 動畫3.2.2 配氣機構(gòu)的分類按氣門的布置形式可分側(cè)置氣門和頂置氣門兩種。1.按氣門的布置和數(shù)量分類發(fā)動機配氣機構(gòu)形式多種多樣，其主要區(qū)別是氣門布置形式和數(shù)量、凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式等。頂置式四氣門發(fā)動機示意圖傳統(tǒng)發(fā)動機采用每缸兩氣門，即一個進氣門和一個排氣門的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代轎車為了進一步提高換氣性能，提高充氣效率，改善發(fā)動機動力性能，發(fā)動機上普遍采用每缸多氣門結(jié)構(gòu)。2021-10-27122.按凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式分類（a）搖臂驅(qū)動 （b）擺臂驅(qū)動 （c）直接驅(qū)動凸

7、輪軸上置式配氣機構(gòu)（1）凸輪軸上置式配氣機構(gòu)氣門開啟的方法有三種：搖臂驅(qū)動、擺臂驅(qū)動和凸輪軸直接驅(qū)動。2021-10-27133.2.2 配氣機構(gòu)的分類2.按凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式分類（1）凸輪軸上置式配氣機構(gòu)搖臂驅(qū)動方式必須在凸輪與氣門桿之間布置搖臂，通過選擇搖臂兩側(cè)的長度比來改變氣門升程的大小。氣門升程較大的發(fā)動機可以采用這種驅(qū)動方式。擺臂驅(qū)動氣門的配氣機構(gòu)比搖臂驅(qū)動方式剛度更好，更有利于高速發(fā)動機，因此在轎車發(fā)動機上的應用比較廣泛。凸輪軸直接驅(qū)動方式不使用搖臂之類的中間機構(gòu)，由凸輪軸直接驅(qū)動氣門。2021-10-27143.2.2 配氣機構(gòu)的分類2.按凸輪軸布置形式和驅(qū)動方式分類（2）

8、凸輪軸下置式配氣機構(gòu)凸輪軸下置式配氣機構(gòu)的凸輪軸位于曲軸箱內(nèi)，凸輪軸離曲軸近，可以簡單地用一對齒輪傳動。它僅用于轉(zhuǎn)速在5000r/min以下發(fā)動機中，國產(chǎn)輕、中型汽車上廣泛采用該形式。凸輪軸下置式配氣機構(gòu)2021-10-27153.2.2 配氣機構(gòu)的分類（3）凸輪軸中置式配氣機構(gòu)為了減小氣門傳動機構(gòu)的往復運動質(zhì)量，可將凸輪軸位置移到汽缸體的上部，由凸輪軸經(jīng)過挺桿直接驅(qū)動搖臂而省去推桿，一般在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高的汽車上運用。凸輪軸中置式配氣機構(gòu)2021-10-27163.2.2 配氣機構(gòu)的分類3.按曲軸和配氣凸輪軸的傳動方式分類凸輪軸由曲軸驅(qū)動，傳動形式有齒輪傳動式、鏈條傳動式和齒形皮帶傳動式。凸輪

9、軸的齒輪傳動機構(gòu)凸輪軸鏈傳動機構(gòu)同步齒形帶傳動機構(gòu)2021-10-27173.2.2 配氣機構(gòu)的分類任務2配氣機構(gòu)總體構(gòu)造任務3氣門組構(gòu)造與檢修任務6綜合實訓任務4氣門傳動組構(gòu)造與維修任務5可變氣門正時技術(shù)與增壓技術(shù)簡介18學習目標 任務1換氣過程概述3.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門組主要由氣門、氣門導管、氣門座和氣門彈簧座及鎖片等組成。它的作用是維持氣門的關(guān)閉。氣門組件2021-10-2719氣門由頭部和桿部兩部分組成。氣門頭部與氣門座配合實現(xiàn)密封氣缸的進、排氣通道的作用，氣門桿部則主要為氣門運動的導向。1.氣門氣門結(jié)構(gòu)2021-10-27203.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門頭部由頂部和密封錐面組成

10、。氣門頂部有平頂、喇叭形和球面形三種。1.氣門氣門頭部形狀（1）氣門頭部喇叭形頂部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可減小進氣阻力，頂部受熱面積較大，多用于進氣門。平頂氣門具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，吸熱面積較小、質(zhì)量小等優(yōu)點；球面頂氣強度高，排氣阻力小，廢氣清除效果好，適于做排氣門。2021-10-27213.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門密封錐面指氣門頭部與氣門座圈接觸的工作面，是與氣門桿部同一中心線的錐面，一般將這一錐面與氣門頂部平面的夾角稱為氣門錐角，通常做成30和45。氣門錐角的作用是：能提高密封性和導熱性；氣門落座時，有自定位作用；避免氣流拐彎過大而降低流速；能擠掉接觸面的沉淀物，起自潔作用

11、。2021-10-27223.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門桿與氣門導管配合，為氣門開啟與關(guān)閉過程中的上下運動導向。1.氣門（2）氣門桿2021-10-27233.3.1 氣門組的構(gòu)造（3）氣門彈簧座的固定氣門桿的尾部用以固定氣門彈簧座，其結(jié)構(gòu)隨彈簧座的固定方式不同而異。常見的有錐形鎖片式和鎖銷式。氣門彈簧座的固定發(fā)動機工作時有少量機油進入氣門導管與氣門之間的間隙，起潤滑作用。1.氣門（4）氣門油封氣門油封2021-10-27243.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門導管應能起導向作用，保證氣門作直線往復運動。同時氣門導管還要起導熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過氣缸蓋傳出去。2.氣門導管氣門導管2021

12、-10-27253.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門座與氣門頭部密封錐面配合密封氣缸，氣門頭部的熱量亦經(jīng)過氣門座外傳。氣門座可以在缸蓋或缸體上直接鏜出，也可以采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)。3.氣門座氣門座2021-10-27263.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門座的錐角由三部分組成。其中45（或30）的錐面與氣門密封錐面貼合，為保證有一定的座合壓力，使密封可靠，同時又有一定的散熱面積，要求結(jié)合面的寬度為13mm。氣門座的錐角15和75錐角是用來修正工作錐面的寬度和上下位置的，以使其達到規(guī)定的要求。在安裝氣門前，還應采用與氣門配對研磨的方法，以保證貼合得更緊密、可靠。2021-10-27273.3.1 氣門組的構(gòu)造氣門彈簧

13、的作用在于保證氣門回位。在氣門關(guān)閉時，保證氣門與氣門座之間的密封；在氣門開啟時，保證氣門不因運動時產(chǎn)生的慣性力而脫離凸輪。4.氣門彈簧氣門彈簧2021-10-27283.3.1 氣門組的構(gòu)造3.3.2 氣門組的檢修氣門的耗損主要有：氣門工作面起槽、變寬，甚至燒蝕后出現(xiàn)斑點和凹陷，氣門桿及尾端的磨損，氣門桿的彎曲變形等。1.氣門的檢修（1）氣門的檢測檢測氣門損耗達到下列情形之一時，應予以修?；驌Q新。1）轎車氣門桿磨損量0.05mm，載貨汽車氣門桿磨損量0.10mm，或有明顯的臺階形磨損。2）氣門頭圓柱面的厚度1.0mm。 3）氣門尾端的磨損量0.5mm。 4）氣門桿直線度誤差大于0.05mm時，

14、應予更換或校直，校直后的直線度誤差不得大于0.02mm。 2021-10-2729（1）氣門的檢測將氣門架在檢測臺上，轉(zhuǎn)動氣門桿一圈，百分表的擺差即為直線度誤差。氣門桿直線度誤差檢測2021-10-27303.3.2 氣門組的檢修（2）氣門的修理氣門工作錐面起槽、變寬，甚至燒蝕后出現(xiàn)斑點和凹陷時，應在氣門光磨機上進行光磨修理。氣門的光磨工藝： 1）光磨前先檢校氣門桿使其符合要求。 2）將氣門桿緊固在光磨機夾架上，氣門頭部伸出長度約40mm，按氣門工作錐面的角度調(diào)整夾架。 3）查看砂輪工作面是否平整。 4）啟動光磨機，檢查確認氣門夾持無偏斜時即可試磨。 5）光磨進刀時，冷卻液要充足，并控制好橫向

15、進給速度和縱向進刀量，直至磨損痕跡磨光為止。2021-10-27313.3.2 氣門組的檢修2.氣門座的檢修氣門座和氣門一樣，在發(fā)動機工作時承受交變載荷的沖擊，很容易產(chǎn)生塑性變形和磨損，尤其是排氣門座還承受著高溫氣流的沖刷腐蝕，常出現(xiàn)氣門座氧化燒蝕斑點、工作面磨損變形變寬、工作面出現(xiàn)裂紋、氣門座圈松動等現(xiàn)象，導致氣門密封不嚴，影響發(fā)動機正常工作。2021-10-27323.3.2 氣門組的檢修（1）氣門座圈的鉸配氣門座圈出現(xiàn)斑點、溝槽或變形、變寬時可用專用氣門座絞刀進行修復。氣門座鉸削2021-10-27333.3.2 氣門組的檢修（2）鑲氣門座圈氣門座經(jīng)過多次鉸削后，會使直徑增大工作面下陷。

16、當氣門在氣門座上的下陷深度達到一定程度后，會改變?nèi)紵业男螤詈腿莘e，從而改變了發(fā)動機的壓縮比。當氣門頂平面相對座圈周圍平面下陷2mm或座圈有裂紋，應更換新氣門座圈。2021-10-27343.3.2 氣門組的檢修（3）氣門與氣門座的研磨為提高氣門與氣門座的密封性，光磨好的氣門與氣門座還須進行配對研磨。氣門與氣門座的配對研磨的方法有兩種：一種是用機械研磨，一種是用手工研磨。氣門座鉸削2021-10-27353.3.2 氣門組的檢修3. 氣門導管的檢修（1）檢查氣門導管與氣門桿之間的配合間隙將氣缸蓋倒置在工作臺上，將氣門頂升至高出座口約10mm左右，安裝磁性百分表座，使百分表的觸頭觸及氣門頭邊緣，

17、側(cè)向推動氣門頭，同時觀察百分表指針的擺動，其擺動量即為實測的近似間隙。氣門桿與氣門導管間隙的測量2021-10-27363.3.2 氣門組的檢修（2）更換氣門導管當氣門導管磨損嚴重，會使氣門桿與氣門導管的配合間隙超過限度，應予以更換。 鉸削氣門導管內(nèi)孔2021-10-27373.3.2 氣門組的檢修4. 氣門彈簧的檢修氣門彈簧出現(xiàn)斷裂、歪斜以及彈力減弱現(xiàn)象時，應予以更換。氣門彈簧的彈力在彈簧檢驗儀上進行測量。彈力小于原廠規(guī)定的10時，應予以更換。無彈簧檢驗儀時，可用對比新舊彈簧的自由長度判斷，自由長度差超過2mm時，應予以更換。氣門彈簧自由長度測量氣門彈簧垂直度測量氣門彈簧彈力測量2021-1

18、0-27383.3.2 氣門組的檢修2021-10-2739任務2配氣機構(gòu)總體構(gòu)造任務3氣門組構(gòu)造與檢修任務6綜合實訓任務4氣門傳動組構(gòu)造與維修任務5可變氣門正時技術(shù)與增壓技術(shù)簡介學習目標 任務1換氣過程概述3.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造氣門傳動組包括凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)?。目前，許多發(fā)動機特別是凸輪軸上置式發(fā)動機已沒有推桿、搖臂和氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)炔考?。氣門傳動組的構(gòu)造2021-10-27401. 凸輪軸（1）凸輪軸的功用凸輪軸的功用是控制氣門的開啟和關(guān)閉，每一個進、排氣門分別有相應的進氣凸輪和排氣凸輪。 凸輪的形狀影響氣門的開閉時刻及高度，凸輪的排列影響氣門的開閉時刻和

19、工作順序。凸輪軸主要由凸輪和軸頸組成，凸輪分為進氣凸輪和排氣凸輪兩種，用來驅(qū)動氣門的開啟與關(guān)閉。軸頸對凸輪軸起支承作用。（2）凸輪軸的結(jié)構(gòu)下置式凸輪軸的結(jié)構(gòu)2021-10-27413.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造凸輪的輪廓應保證氣門開啟和關(guān)閉的持續(xù)時間符合配氣相位的要求，且使氣門有合適的升程及運動規(guī)律。（3）凸輪的輪廓凸輪形狀示意圖2021-10-27423.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造 凸輪的數(shù)目由氣缸的多少而定。通常每一氣缸有兩組凸輪，分別用于進氣和排氣。各個凸輪相互間的位置，必須與發(fā)動機所采用的工作次序相適應。在四缸發(fā)動機中，同名凸輪（進氣或排氣凸輪）間的位置相差90夾角，而在六缸發(fā)動機中則相差

20、60夾角。（4）凸輪的相對角位置2021-10-27433.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造 為了防止凸輪軸軸向竄動，凸輪軸必須有軸向定位裝置。凸輪軸的前端，有軸承蓋端面定位，止推板定位和止推螺釘定位等方式。（5）凸輪軸的定位（a）軸承蓋端面定位 （b）止推板定位 （c）止推螺釘定位2021-10-27443.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造2. 挺柱 氣門頂置式配氣機構(gòu)采用的挺柱有筒式和滾輪式兩種結(jié)構(gòu)形式。（1）普通挺柱普通挺柱挺柱的功用是將凸輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時所施加的側(cè)向力。2021-10-27453.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造 液壓挺柱由挺柱體、油缸、柱塞、球形閥以及壓力彈簧

21、等組成。（2）液壓挺柱液壓挺柱外形及結(jié)構(gòu)圖2021-10-27463.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造3. 搖臂 搖臂的作用是改變傳力方向，同時利用兩邊臂的比值（稱搖臂比）來改變氣門的升程。搖臂2021-10-27473.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造3. 搖臂 搖臂組件包括青銅襯套或滾針軸承、搖臂軸、搖臂軸支座、彈簧。搖臂組件2021-10-27483.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造4. 推桿推桿的作用是將凸輪軸經(jīng)過挺桿傳來的推力傳遞給搖臂。推桿有實心、空心兩種，實心推桿一般用中碳鋼制成。推桿2021-10-27493.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造5. 氣門間隙 通常發(fā)動機在冷態(tài)裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動零件（

22、搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當?shù)拈g隙，以補償氣門等受熱的膨脹量，該間隙稱為氣門間隙。氣門間隙2021-10-27503.4.1 氣門傳動組的構(gòu)造3.4.2 氣門傳動組的檢修1. 凸輪軸的檢修 凸輪軸常見的損傷是凸輪軸的彎曲變形、凸輪輪廓磨損、支承軸頸表面的磨損以及正時齒輪驅(qū)動件的耗損等。這些耗損會使氣門的最大開度和發(fā)動機的充氣系數(shù)降低，配氣相位失準，并改變氣門上下運動的速度特性，從而影響發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性等。2021-10-2751（1）凸輪表面的檢修 現(xiàn)代發(fā)動機的配氣凸輪均為組合線型，需在專用磨床上用靠模加工，凸輪修磨十分困難。當凸輪表面僅有輕微燒蝕或凹槽時，可用砂條修磨，若凸輪表面磨損

23、嚴重或最大升程小于規(guī)定值時，應予以更換。 凸輪軸的彎曲變形是以凸輪軸中間軸頸對兩端軸頸的徑向圓跳動誤差來衡量。（2）凸輪軸彎曲變形的檢修凸輪軸彎曲變形的檢測2021-10-27523.4.2 氣門傳動組的檢修用千分尺測量凸輪軸軸頸的圓度誤差和圓柱度誤差。（3）凸輪軸軸頸的檢修凸輪軸軸頸的圓度和圓柱度的檢測2021-10-27533.4.2 氣門傳動組的檢修 采用止推凸緣進行軸向定位的發(fā)動機在檢查軸向間隙時，用塞尺插入凸輪軸第一道軸頸前端面與止推凸緣之間或正時齒輪輪轂端面與止推凸緣之間，塞尺的厚度值即為凸輪軸軸向間隙。一般為0.10mm，使用極限為0.25mm，如間隙不符合要求，可用增減止推凸緣

24、的厚度來調(diào)整。（4）凸輪軸軸向間隙的檢查與調(diào)整凸輪軸軸向間隙的檢查2021-10-27543.4.2 氣門傳動組的檢修2. 挺柱的檢修 普通挺柱多為由冷激鑄鐵材料制成的筒式挺柱。缺點：底面的冷激層極易產(chǎn)生疲勞磨損；因挺柱運動的特殊性，加之潤滑條件較差或其他原因使挺柱運動阻滯，造成底部的不均勻磨損，導致挺柱底部對凸輪的反磨效應加劇，在不長的行駛里程內(nèi)使凸輪早期磨耗而報廢。（1）普通挺柱的檢修 挺柱底部損傷2021-10-27553.4.2 氣門傳動組的檢修檢修液壓挺柱時，應注意： 1）液壓挺柱與承孔的配合間隙一般為0.010.04mm，使用極限為0.10mm。逾期后應更換液壓挺柱。 2）發(fā)動機總

25、成修理時，如氣門出現(xiàn)開啟高度不足時，一般應更換挺柱。更換挺柱后應檢查挺柱與承孔的配合狀況，檢查的方法是：用食指和拇指捏住挺柱，轉(zhuǎn)動挺柱時應靈活自如無阻滯，擺動挺柱應無曠量。（2）液壓挺柱的檢修2021-10-27563.4.2 氣門傳動組的檢修3. 氣門搖臂與搖臂軸的檢修1）外觀檢查搖臂和搖臂軸工作面有無磨損出的凹坑，若有必須修磨或更換。2）檢查搖臂和搖臂軸之間的磨損。3）檢查、疏通搖臂潤滑油孔。4）檢查調(diào)整螺釘螺紋是否完好。若損壞須更換。搖臂與搖臂軸配合間隙的檢查2021-10-27573.4.2 氣門傳動組的檢修2021-10-2758任務2配氣機構(gòu)總體構(gòu)造任務3氣門組構(gòu)造與檢修任務6綜合

26、實訓任務4氣門傳動組構(gòu)造與維修任務5可變氣門正時技術(shù)與增壓技術(shù)簡介學習目標 任務1換氣過程概述3.5.1 可變氣門正時技術(shù)1. 可變氣門正時技術(shù)（variable valve timing）可變氣門正時的目的，是實現(xiàn)配氣相位隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的不同而變化，使得高低轉(zhuǎn)速下都能獲得理想的進、排氣效率，這樣可以降低油耗，減少排放和噪聲。從配氣機構(gòu)的傳動環(huán)節(jié)分析，只要從曲軸到氣門中的某一個環(huán)節(jié)傳動尺寸會隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化，就可以實現(xiàn)配氣正時隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化而變化，氣門可變正時技術(shù)（VVT技術(shù)）是基于這個思路設(shè)計配氣機構(gòu)的。常用的可變氣門正時技術(shù)分為葉片式、螺旋齒輪式、鏈條式和VTEC等幾種。更復雜的

27、VVT技術(shù)請參閱有關(guān)資料。2021-10-27592. 葉片式可變氣門正時系統(tǒng) 葉片式VVT，發(fā)動機的正時皮帶輪和VVT機構(gòu)的外殼相連，進氣凸輪軸和葉片軸相連，葉片軸和VVT機構(gòu)的外殼之間可以做相對轉(zhuǎn)動，改變進氣凸輪軸和排氣凸輪軸的相對位置，從而改變配氣正時。葉片式VVT示意圖葉片式VVT工作原理2021-10-27603.5.1 可變氣門正時技術(shù)3.螺旋齒輪式VVT 螺旋齒輪式VVT發(fā)動機的進氣凸輪軸和正時帶之間有一個可以改變相對角度的VVT帶輪連接，VVT帶輪外側(cè)和正時皮帶嚙合，內(nèi)側(cè)則通過花鍵和可移動活塞連接，可移動活塞通過內(nèi)花鍵和帶有螺旋花鍵的進氣凸輪軸連接，活塞受到液壓系統(tǒng)的作用可以沿

28、軸向運動，通過螺旋花鍵改變和進氣凸輪之間的相對角度，實現(xiàn)進氣凸輪軸和正時齒輪之間的角度。2021-10-27613.5.1 可變氣門正時技術(shù)3.螺旋齒輪式VVT螺旋齒輪式VVT工作原理螺旋齒輪結(jié)構(gòu)2021-10-27623.5.1 可變氣門正時技術(shù)4.鏈條驅(qū)動式VVT鏈條驅(qū)動式VVT 鏈條驅(qū)動式VVT技術(shù)是利用進排氣凸輪軸之間驅(qū)動鏈條的節(jié)數(shù)改變來調(diào)整進排氣凸輪軸之間的相對角度，從而改變進氣配氣相位的，液力機構(gòu)驅(qū)動的鏈條中間頂架可以上下移動，從而改變了鏈條在鏈輪之間上下側(cè)的分配節(jié)數(shù)，從而會使進氣凸輪軸相對轉(zhuǎn)動一個角度。液力機構(gòu)受ECU控制的電磁閥的驅(qū)動，可以隨轉(zhuǎn)速的改變不斷變換參數(shù)。2021-1

29、0-27633.5.1 可變氣門正時技術(shù)5. i-VTEC技術(shù)本田i-VTEC原理圖 本田的i-VTEC可變氣門升程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理是利用第三根搖臂和第三個凸輪實現(xiàn)氣門升程隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化。2021-10-27643.5.1 可變氣門正時技術(shù)6. VVT技術(shù)綜述 VVT技術(shù)是機械系統(tǒng)向機電系統(tǒng)進化的一個縮影，其具體實現(xiàn)方式是多種多樣的，但其原理可以概括為ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制電磁閥，電磁閥控制液壓閥，實現(xiàn)液壓活塞位置的改變，進而改變配氣機構(gòu)的相對位置，并由此改變配氣相位。2021-10-27653.5.1 可變氣門正時技術(shù)3.5.2 發(fā)動機增壓系統(tǒng) 為了提高進氣量，改善發(fā)動機高速工況下

30、的燃燒質(zhì)量，降低污染物排放，可以考慮使用強制壓進空氣的方式，讓每次氣門開啟時間內(nèi)進入燃燒室的空氣增加，提高發(fā)動機工作能力，油耗降低，這就是增壓（Charge）的基本目的。 在汽車發(fā)動機的增壓系統(tǒng)中，最常用的有兩種系統(tǒng)：機械增壓系統(tǒng)和廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。2021-10-2766 機械增壓器壓縮機的驅(qū)動力來自發(fā)動機曲軸。一般都是利用皮帶連接曲軸帶輪，以曲軸帶動增壓器，達到增壓目的。機械增壓曾經(jīng)出現(xiàn)過許多種類型，現(xiàn)在常用的是葉片式(Vane)和魯茲(Roots)式兩種。1. 機械增壓器葉片式機械增壓器魯茲式機械增壓器2021-10-27673.5.2 發(fā)動機增壓系統(tǒng) 機械增壓器是消耗發(fā)動機的動力換得進

31、氣量的增加，增壓效果越明顯，消耗的發(fā)動機功率會越多。為了充分利用發(fā)動機的廢氣的熱能和機械能，人們設(shè)計了廢氣渦輪增壓器，從而大大提高了發(fā)動機單位質(zhì)量功率比，所以在大型柴油機和重型汽車發(fā)動機上被廣泛應用，現(xiàn)代轎車汽油機應用也越來越多。2.廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)圖2021-10-27683.5.2 發(fā)動機增壓系統(tǒng) 渦輪增壓器主要有壓氣機和渦輪兩部分組成。壓氣機部分主要包括單級離心式壓氣機、擴壓器和壓氣機殼；渦輪部分主要包括渦輪殼和渦輪。廢氣渦輪增壓器解剖圖（1）廢氣渦輪增壓器結(jié)構(gòu)2021-10-27693.5.2 發(fā)動機增壓系統(tǒng) 發(fā)動機排出的廢氣經(jīng)過渦輪殼，將廢氣的熱能及壓

32、力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，并以一定的方向流向渦輪葉片，推動其高速旋轉(zhuǎn)，帶動同軸上的壓氣機葉輪以同樣高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生虹吸作用，新鮮空氣經(jīng)過空氣濾清器被吸入壓氣機殼，經(jīng)過擴壓器使氣流的密度增加，進氣壓力提高，進氣量增加，以實現(xiàn)發(fā)動機功率提高和降低油耗的目的。 （2）廢氣渦輪增壓器工作原理2021-10-27703.5.2 發(fā)動機增壓系統(tǒng)在低轉(zhuǎn)速時，因廢氣排放還不足以推動渦輪葉輪，不但沒有增壓的效果，反而造成排氣的阻礙（因此容易造成低扭的損失）。因此必須等到一定轉(zhuǎn)速后，才會推動壓氣機葉片運轉(zhuǎn)進行增壓，這是渦輪遲滯現(xiàn)象。 （2）廢氣渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪增壓器發(fā)動機的結(jié)構(gòu)圖2021-10-27713.5.2 發(fā)

33、動機增壓系統(tǒng) 發(fā)動機增壓以后，做功能力會上升 。增壓發(fā)動機的熱負荷和機械負荷比同排量的自然吸氣式發(fā)動機要高發(fā)動機的使用壽命會縮短。 渦輪增壓發(fā)動機低速運行時出現(xiàn)燃燒不完善，會有更多的碳煙生成。 廢氣渦輪增壓器降低了廢氣的溫度，對三元催化裝置的工作會產(chǎn)生一定影響。3.汽油機增壓器的運用大眾TSI雙增壓發(fā)動機2021-10-27723.5.2 發(fā)動機增壓系統(tǒng)2021-10-2773任務2配氣機構(gòu)總體構(gòu)造任務3氣門組構(gòu)造與檢修任務6綜合實訓任務4氣門傳動組構(gòu)造與維修任務5可變氣門正時技術(shù)與增壓技術(shù)簡介學習目標 任務1換氣過程概述3.6.1 氣門組的拆裝與檢修1. 實訓目標（1）熟悉發(fā)動機氣門組的組成、功用與結(jié)構(gòu)；（2）掌握氣門組拆裝工藝；氣門彎曲變形及磨損的檢驗方法及主要技術(shù)要求；（3）掌握氣門座圈的鉸削、研磨工藝以及氣門與座圈的密封性檢查；（4）掌握工具、量具、設(shè)備的