汽車概論——第4章發(fā)動機之配氣機構(gòu)ppt課件

1、配氣機構(gòu)功用配氣機構(gòu)功用 按照發(fā)動機的工作順序和工作循環(huán)的按照發(fā)動機的工作順序和工作循環(huán)的要求要求 定時開啟和關(guān)閉各缸的進、排定時開啟和關(guān)閉各缸的進、排氣門使新鮮可燃混合氣或空氣得以及氣門使新鮮可燃混合氣或空氣得以及時進入氣缸，廢氣得以從氣缸及時排時進入氣缸，廢氣得以從氣缸及時排除。除。充氣效率充氣效率 充氣效率充氣效率v= M/ Mo M：在進氣行程中實際進入氣缸內(nèi)新氣質(zhì)：在進氣行程中實際進入氣缸內(nèi)新氣質(zhì)量量 Mo：在進氣系統(tǒng)進口狀態(tài)下，充：在進氣系統(tǒng)進口狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量 對充氣效率的分析對充氣效率的分析 v 1一般為一般為0.80.9） 提高提高v

2、方法方法 減少進氣和排氣阻力減少進氣和排氣阻力 ， 進排氣門的開啟進排氣門的開啟時刻和持續(xù)開啟時間適當(dāng)時刻和持續(xù)開啟時間適當(dāng) 。組成組成氣門組氣門組 氣門傳動組氣門傳動組凸輪凸輪軸軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂氣門與氣門與氣門座氣門座氣門氣門導(dǎo)管導(dǎo)管氣門氣門彈簧彈簧配氣機構(gòu)類型配氣機構(gòu)類型氣門頂置式氣門頂置式氣門氣門 布置形式布置形式氣門側(cè)置式氣門側(cè)置式凸輪軸下置式凸輪軸下置式凸輪軸凸輪軸 布置位置布置位置凸輪軸中置式凸輪軸中置式凸輪軸上置式凸輪軸上置式齒輪傳動式齒輪傳動式凸輪軸凸輪軸 傳動方式傳動方式鏈傳動式鏈傳動式齒形帶傳動式齒形帶傳動式搖臂驅(qū)動式搖臂驅(qū)動式氣門驅(qū)動氣門驅(qū)動形式形式擺臂驅(qū)動式擺

3、臂驅(qū)動式直接驅(qū)動式直接驅(qū)動式兩氣門式兩氣門式每缸氣門每缸氣門數(shù)及其排數(shù)及其排列方式列方式多氣門式多氣門式4氣門氣門5氣門氣門3氣門氣門凸輪軸凸輪軸下置下置凸輪軸凸輪軸中置中置氣門頂置氣門頂置挺柱挺柱挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂搖臂搖臂單上置凸輪軸單上置凸輪軸(SOHC Single OverHead Camshaft )氣門氣門頂置頂置搖臂搖臂驅(qū)動驅(qū)動液力液力挺柱挺柱搖臂搖臂驅(qū)動驅(qū)動氣門氣門頂置頂置凸輪軸上置凸輪軸上置氣門氣門頂置頂置擺臂擺臂驅(qū)動驅(qū)動擺臂擺臂支座支座擺臂擺臂支座支座氣氣門門間間隙隙調(diào)調(diào)整整塊塊凸輪軸凸輪軸上置上置直接直接驅(qū)動驅(qū)動挺柱體挺柱體氣門氣門頂置頂置4氣門氣門 配氣機配氣機構(gòu)

4、構(gòu)5氣門氣門 配氣機配氣機構(gòu)構(gòu)雙凸輪軸雙凸輪軸上置直接上置直接驅(qū)動氣門驅(qū)動氣門配氣機構(gòu)工作過程配氣機構(gòu)工作過程 配氣定時配氣定時(配氣相位配氣相位) 配氣定時：以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門配氣定時：以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間開閉時刻及其開啟的持續(xù)時間 進氣提前角進氣提前角 ：從進氣門開到上止點曲軸：從進氣門開到上止點曲軸所轉(zhuǎn)過的角度所轉(zhuǎn)過的角度 進氣遲后角進氣遲后角 ：從進氣行程下止點到進氣：從進氣行程下止點到進氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度 排氣提前角排氣提前角 ：從排氣門開啟到下止點曲：從排氣門開啟到下止點曲軸轉(zhuǎn)過的角度軸轉(zhuǎn)過的角度 排氣遲后角排氣遲后角

5、 ：從上止點到排氣門關(guān)閉曲：從上止點到排氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度軸轉(zhuǎn)過的角度進排氣行程進排氣行程 配氣相位圖配氣相位圖 部分車型配氣相位部分車型配氣相位() 車車 型型 奧迪奧迪A62.8L12423882.4L12363881.8L1638388帕薩特帕薩特B51638388桑塔納桑塔納2000GSi224448GLi234448液壓挺柱液壓挺柱氣門組氣門組 氣門氣門鎖片鎖片上氣上氣門彈門彈簧座簧座氣門氣門彈簧彈簧氣門氣門油封油封氣門氣門導(dǎo)管導(dǎo)管排氣排氣門座門座進氣進氣門座門座排氣門排氣門進氣門進氣門氣門組組成及要求氣門組組成及要求組成：組成： 氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈氣門、氣門座、氣門

6、導(dǎo)管、氣門彈簧，簧， 有的進氣門還設(shè)有氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)有的進氣門還設(shè)有氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 要求：要求： 氣門頭部與氣門座貼合嚴密氣門頭部與氣門座貼合嚴密 氣門導(dǎo)管與氣門桿導(dǎo)向良好氣門導(dǎo)管與氣門桿導(dǎo)向良好 氣門彈簧兩端與氣門桿的中心垂直氣門彈簧兩端與氣門桿的中心垂直 氣門彈簧的彈力足夠氣門彈簧的彈力足夠氣門氣門氣氣門門頂頂面面氣門氣門錐面錐面氣門氣門錐角錐角氣門氣門 鎖夾槽鎖夾槽氣氣門門尾尾端端面面氣門傳熱氣門傳熱氣門密封錐氣門密封錐面必須嚴密面必須嚴密貼合：研磨貼合：研磨氣門與氣門氣門與氣門座圈；座圈； 氣氣門桿與氣門門桿與氣門導(dǎo)管配合間導(dǎo)管配合間隙小：減少隙?。簻p少熱阻。熱阻。特殊氣門特殊氣門中空氣門

7、桿氣門中空氣門桿氣門 減輕氣門質(zhì)量減輕氣門質(zhì)量 減小氣門運動慣性力減小氣門運動慣性力 應(yīng)用某些高度強化發(fā)動應(yīng)用某些高度強化發(fā)動機機 充鈉排氣門充鈉排氣門 冷卻效果明顯冷卻效果明顯 應(yīng)用某些風(fēng)冷和轎車發(fā)應(yīng)用某些風(fēng)冷和轎車發(fā)動機動機 鈉熔點：鈉熔點：97.8 97.8 沸點：沸點：880 880 充鈉充鈉鑲裝鑲裝 硬合硬合金金鑲裝鑲裝 硬合硬合金金氣門油封氣門油封n 兩氣門兩氣門 n進氣門比排氣門大進氣門比排氣門大 n減小進氣阻力減小進氣阻力 n增大進氣量增大進氣量 n 3氣門氣門 n2個進氣門，個進氣門，1個排氣門個排氣門 排氣門比進氣排氣門比進氣門大門大 n進氣量有明顯增加進氣量有明顯增加 n

8、火花塞很難布置在中央對燃燒不利火花塞很難布置在中央對燃燒不利 每缸氣門數(shù)每缸氣門數(shù)n 4和和5氣門氣門 現(xiàn)代高性能現(xiàn)代高性能汽車發(fā)動機普汽車發(fā)動機普遍采用每缸三、遍采用每缸三、四、五個氣門。四、五個氣門。 其中尤以四其中尤以四氣門發(fā)動機為氣門發(fā)動機為數(shù)最多數(shù)最多4氣門氣門5氣門氣門優(yōu)優(yōu)點點 進排氣充分進排氣充分,發(fā)動機發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和功率提高轉(zhuǎn)矩和功率提高; 氣門質(zhì)量減輕氣門質(zhì)量減輕,運動運動慣性力減小慣性力減小,有利提高有利提高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速; 火花塞布置在燃燒火花塞布置在燃燒室中央室中央,有利于燃燒有利于燃燒 能明顯增加進氣能明顯增加進氣量量,比比4氣門還優(yōu)越氣門還優(yōu)越 3個進氣門和個進氣門和2個個

9、排氣門，排氣門比排氣門，排氣門比進氣門大進氣門大缺缺點點 發(fā)動機零件數(shù)量增發(fā)動機零件數(shù)量增多多,制造成本增加制造成本增加 結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜, 增增加了燃燒室表面積加了燃燒室表面積,對燃燒不利對燃燒不利氣門傳動組氣門傳動組 凸輪軸結(jié)構(gòu)凸輪軸結(jié)構(gòu)凸輪軸正凸輪軸正時齒形帶時齒形帶輪輪凸輪軸凸輪軸油封油封半圓半圓鍵鍵4缸機缸機凸輪凸輪軸軸6缸機缸機凸輪凸輪軸軸雙上置凸雙上置凸輪軸輪軸排氣排氣 凸輪凸輪軸軸進氣進氣 凸輪凸輪軸軸軸軸頸頸偏心輪偏心輪排氣排氣 凸輪凸輪分電器分電器 驅(qū)動驅(qū)動齒輪齒輪進氣進氣 凸輪凸輪鍵鍵槽槽 凸輪軸傳動機構(gòu)凸輪軸傳動機構(gòu) 適用于中置式和下置式凸輪軸適用于中置式和下置

10、式凸輪軸 定時齒輪定時齒輪 圓柱螺旋齒輪圓柱螺旋齒輪 曲軸定時齒輪曲軸定時齒輪 中碳鋼中碳鋼 凸輪軸定時齒輪凸輪軸定時齒輪 鑄鐵或夾布膠木鑄鐵或夾布膠木 嚙合平順、噪聲低、磨損小嚙合平順、噪聲低、磨損小齒輪傳齒輪傳動機構(gòu)動機構(gòu)適用于中置式和上置式凸輪軸適用于中置式和上置式凸輪軸 鏈條鏈條 滾子鏈滾子鏈 裝有導(dǎo)鏈板、張緊器和張緊輪裝有導(dǎo)鏈板、張緊器和張緊輪 保持一定張緊度保持一定張緊度 不產(chǎn)生振動噪聲不產(chǎn)生振動噪聲 鏈傳鏈傳動機構(gòu)動機構(gòu)適用于上置式凸輪軸適用于上置式凸輪軸 轎車發(fā)動機多采用轎車發(fā)動機多采用 伸長量小伸長量小 適合精確定時傳動適合精確定時傳動 優(yōu)點優(yōu)點 噪聲小、質(zhì)量輕、成本低、噪聲

11、小、質(zhì)量輕、成本低、工作可靠、不需要潤滑工作可靠、不需要潤滑 齒形帶齒形帶 氯丁橡膠氯丁橡膠 齒形帶齒齒形帶齒 鋼或鐵基粉末冶金鋼或鐵基粉末冶金 不能與水和機油接觸不能與水和機油接觸 容易跳齒容易跳齒 保持一定張緊力保持一定張緊力 張緊輪和張緊器張緊輪和張緊器齒形帶齒形帶傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)齒輪齒輪傳動傳動鏈傳動鏈傳動曲軸正曲軸正時齒輪時齒輪凸輪軸凸輪軸 正時齒正時齒輪輪曲軸正曲軸正時鏈輪時鏈輪凸輪軸凸輪軸 正時鏈正時鏈輪輪定時定時記號記號齒形齒形帶傳帶傳動動曲軸正曲軸正時齒形時齒形帶輪帶輪凸輪軸正凸輪軸正時齒形帶時齒形帶輪輪定時定時記號記號 凸輪軸工作凸輪軸工作 搖臂結(jié)構(gòu)搖臂結(jié)構(gòu)搖臂搖臂氣門間隙

12、氣門間隙調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘縮緊縮緊螺母螺母搖臂搖臂襯套襯套搖臂搖臂(與液與液壓挺柱聯(lián)用壓挺柱聯(lián)用)搖臂支搖臂支點球座點球座 搖臂工作搖臂工作可變配氣技術(shù)可變配氣技術(shù)VVT-i，豐田，吸引買主的法寶，豐田，吸引買主的法寶Variable Valve Timing with intelligence中文翻譯是中文翻譯是“智能可變配氣正時系統(tǒng)智能可變配氣正時系統(tǒng)”。 i-VTEC，本田，沖擊市場的利器，本田，沖擊市場的利器Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System中文意思是中文意思是“可變氣門配氣正時和氣門升程電可變氣門配氣正時和氣門升程電子控制系統(tǒng)子控制系統(tǒng)”?？勺兣錃庹龝r及氣門升程機構(gòu)可變配氣正時及氣門升程機構(gòu) 正時板正時板輔助進輔助進氣搖臂氣搖臂主進氣主進氣搖臂搖臂凸輪軸凸輪軸中間進中間進氣搖臂氣搖臂進氣門進氣門排氣門排氣門廣本雅閣廣本雅閣VTEC結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖1. VT