發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)(氣門組)

1、 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂凸輪軸正凸輪軸正時(shí)齒輪時(shí)齒輪搖臂軸搖臂軸作用作用 按照發(fā)動(dòng)機(jī)的按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)和發(fā)火次序，工作循環(huán)和發(fā)火次序，定時(shí)實(shí)現(xiàn)換氣。定時(shí)實(shí)現(xiàn)換氣。 達(dá)到進(jìn)氣盡可能充分、排氣盡可能干凈的目的。達(dá)到進(jìn)氣盡可能充分、排氣盡可能干凈的目的。 在各種工況下，保持最佳的充氣效率，最佳性能。在各種工況下，保持最佳的充氣效率，最佳性能。 氣門式配氣機(jī)構(gòu)的布置及傳動(dòng)氣門式配氣機(jī)構(gòu)的布置及傳動(dòng)按氣門的布置型式按氣門的布置型式 按凸輪軸的傳動(dòng)方式按凸輪軸的傳動(dòng)方式按每缸氣門數(shù)分按每缸氣門數(shù)分F二、型式：二、型式： 頂置頂置側(cè)置側(cè)置齒輪傳動(dòng)式齒輪傳動(dòng)式鏈條傳動(dòng)式鏈條傳

2、動(dòng)式帶傳動(dòng)式帶傳動(dòng)式二氣門式二氣門式四氣門式四氣門式多氣門式多氣門式F一、組成：一、組成： 按凸輪軸的布置型式按凸輪軸的布置型式 上置上置 中置中置下置下置 頂頂置置式式配配氣氣機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)工工作作原原理理 通過搖臂驅(qū)動(dòng)氣門可分為 單凸輪軸 直接驅(qū)動(dòng)氣門 雙凸輪軸應(yīng)用：主要應(yīng)用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。 （一）（一）氣門的布置型式：氣門的布置型式： （二）（二）凸輪軸的布置型式：凸輪軸的布置型式： 1、下置：、下置：凸輪軸正時(shí)齒輪直接與曲軸正時(shí)齒輪嚙合。凸輪軸正時(shí)齒輪直接與曲軸正時(shí)齒輪嚙合。 2、中置：、中置：推桿短，要加入中間傳動(dòng)裝置。推桿短，要加入中間傳動(dòng)裝置。 3、上置：、上置：凸輪軸通過搖臂或直接來驅(qū)

3、動(dòng)氣門，要用惰輪、皮帶、鏈條，及張凸輪軸通過搖臂或直接來驅(qū)動(dòng)氣門，要用惰輪、皮帶、鏈條，及張 緊裝置。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于高速強(qiáng)化的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)。緊裝置。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于高速強(qiáng)化的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)。 （三）（三）傳動(dòng)型式：傳動(dòng)型式：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)（3）應(yīng)用：）應(yīng)用：凸輪軸下置式、凸輪軸下置式、凸輪軸中置式。凸輪軸中置式。1. 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)（1）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：配氣相位準(zhǔn)確，配氣相位準(zhǔn)確，工作可靠性好，工作可靠性好，耐久性好。耐久性好。（2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：噪音、磨損較大，噪音、磨損較大，布置困難。布置困難。（3）應(yīng)用：凸輪軸上置式2. 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)（1）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)：布置自由

4、度大，布置自由度大，制造成本低，制造成本低，工作可靠。工作可靠。（2）缺點(diǎn)：）缺點(diǎn)：配氣相位易變，配氣相位易變，噪聲、磨損大，噪聲、磨損大，耐久性較差。耐久性較差。 3. 齒形帶傳動(dòng)（1）優(yōu)點(diǎn)配氣相位準(zhǔn)確，布置自由度大，磨損、噪聲小。（2）缺點(diǎn)可靠性、耐久性差，摩擦阻力大，隨溫度變化大 。齒形齒形帶傳帶傳動(dòng)動(dòng)曲軸正曲軸正時(shí)齒形時(shí)齒形帶輪帶輪中間中間輪輪水泵傳水泵傳動(dòng)齒形動(dòng)齒形帶輪帶輪張緊張緊輪輪凸輪軸正凸輪軸正時(shí)齒形帶時(shí)齒形帶輪輪氣門氣門驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)方式搖臂驅(qū)動(dòng)搖臂驅(qū)動(dòng)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 擺臂驅(qū)動(dòng)擺臂驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 由于擺臂驅(qū)動(dòng)比

5、搖臂驅(qū)動(dòng)剛度更好，有利于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，由于擺臂驅(qū)動(dòng)比搖臂驅(qū)動(dòng)剛度更好，有利于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，因此在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用比較廣泛。因此在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用比較廣泛。 直接驅(qū)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 凸輪通過吊杯形機(jī)械或液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門。凸輪通過吊杯形機(jī)械或液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門。與上述各種形式的配氣機(jī)構(gòu)相比，直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)的剛與上述各種形式的配氣機(jī)構(gòu)相比，直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動(dòng)氣門的能量損失最小。度最大，驅(qū)動(dòng)氣門的能量損失最小。 凸輪軸凸輪軸上置上置直接直接驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)挺柱體挺柱體氣門氣門頂置頂置氣門組氣門組 （一）（一）氣門：氣門：平頂：平頂：工藝簡單、受熱面小、工

6、作可靠，用作進(jìn)、排氣門。工藝簡單、受熱面小、工作可靠，用作進(jìn)、排氣門。凹頂：凹頂：頭部與桿部過渡圓滑可減少進(jìn)氣阻力但制造困難，受熱面大。用作進(jìn)門頭部與桿部過渡圓滑可減少進(jìn)氣阻力但制造困難，受熱面大。用作進(jìn)門球面頂：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?？蓽p少排氣阻力和積炭，但制造困難，受熱面積大，用作排氣門。合金鋼（耐磨、耐熱、強(qiáng)度高）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。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、潤滑困難。熱力負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷大，冷卻、潤滑困難。功功 用：用：工作條件：工作條件：材材 料：料：氣門頭部形

7、狀：氣門頭部形狀：頭部頭部桿部桿部進(jìn)氣門：鉻鋼或進(jìn)氣門：鉻鋼或鉻鎳鋼；鉻鎳鋼； 排氣門：硅鉻鋼排氣門：硅鉻鋼氣門錐角：氣門錐角：取值：取值：一般取一般取=45，個(gè)別進(jìn)氣門個(gè)別進(jìn)氣門=30意義：意義：便于氣門落座時(shí)自行對(duì)正中心，接觸良好。便于氣門落座時(shí)自行對(duì)正中心，接觸良好。 錐角不能過小，否則頭部邊緣較薄，易變形。錐角不能過小，否則頭部邊緣較薄，易變形。氣門直徑：氣門直徑：為減少進(jìn)氣阻力，提高氣缸的充氣效率，為減少進(jìn)氣阻力，提高氣缸的充氣效率，進(jìn)氣門直徑大，排氣進(jìn)氣門直徑大，排氣 門直徑小門直徑小。有些發(fā)動(dòng)機(jī)為使制造工藝簡單，常采用直徑相等。有些發(fā)動(dòng)機(jī)為使制造工藝簡單，常采用直徑相等。氣門桿部

8、：氣門桿部：為氣門運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，承受側(cè)壓力及傳熱。氣門桿部為氣門運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，承受側(cè)壓力及傳熱。氣門桿部尾端的形狀取決氣門彈簧座的固定方式。尾端的形狀取決氣門彈簧座的固定方式。氣門實(shí)物圖進(jìn)氣門進(jìn)氣門排氣門排氣門兩氣門一樣大時(shí)，排氣門有記號(hào)。兩氣門一樣大時(shí)，排氣門有記號(hào)。 氣門直徑：氣門直徑：進(jìn)氣門直徑一般大于排氣門直徑。進(jìn)氣門直徑一般大于排氣門直徑。 氣門桿部氣門桿部：用來為氣門運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向、承受側(cè)壓力并傳：用來為氣門運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向、承受側(cè)壓力并傳走一部分熱量。氣門桿呈圓柱形，在氣門導(dǎo)管中不斷走一部分熱量。氣門桿呈圓柱形，在氣門導(dǎo)管中不斷進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其表面須經(jīng)過熱處理和磨光，以保證進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其表面須經(jīng)

9、過熱處理和磨光，以保證與氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。與氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。 較高的加工精度，表較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性氣門桿尾部：氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔環(huán)形槽、鎖銷孔凹槽凹槽易斷裂處易斷裂處 2. 氣門的工作條件與材料工作條件：工作條件：A A、進(jìn)氣門、進(jìn)氣門570K-670K570K-670K，排氣門，排氣門1050K-1200K1050K-1200K。B B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等。、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等。C C、冷卻和潤滑條件差。、冷卻和潤滑條件差。D D、被氣

10、缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。性能：性能：強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨材料：進(jìn)氣門進(jìn)氣門570K-670K570K-670K，采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼），采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門排氣門1050K-1200K1050K-1200K，采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼），采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼）充鈉中空氣門桿定義：在中空的氣門桿中填入一 半金屬鈉。作用：旨在減輕氣門質(zhì)量和減小 氣門運(yùn)動(dòng)的慣性力。增 強(qiáng)排氣門的散熱能力。原因：鈉的熔點(diǎn)的是97.8，沸 點(diǎn)為880，所以在氣門 工作時(shí)，鈉變成液體。應(yīng)用：高度強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門。 在氣門

11、導(dǎo)管與缸蓋間用卡環(huán)定位。氣門桿與導(dǎo)管在氣門導(dǎo)管與缸蓋間用卡環(huán)定位。氣門桿與導(dǎo)管間應(yīng)留間應(yīng)留0.050.12mm 間隙。間隙。氣門導(dǎo)管：氣門導(dǎo)管：灰鑄鐵或球墨鑄鐵（耐磨、耐高溫、強(qiáng)度高）灰鑄鐵或球墨鑄鐵（耐磨、耐高溫、強(qiáng)度高）保證氣門直線運(yùn)動(dòng)，使氣門與座正確配合。保證氣門直線運(yùn)動(dòng)，使氣門與座正確配合。熱力負(fù)荷大。熱力負(fù)荷大。功功 用：用：工作條件：工作條件：材材 料：料： 防落裝置：防落裝置：氣門與氣門座之間的配合是經(jīng)相互氣門與氣門座之間的配合是經(jīng)相互研磨研磨，研磨好的，研磨好的零件不能互換，以保證密封良好。零件不能互換，以保證密封良好。即氣門不能互換。即氣門不能互換。氣門座：氣門座：合金鋼（耐

12、磨、耐高溫、強(qiáng)度高）合金鋼（耐磨、耐高溫、強(qiáng)度高）與氣門共同執(zhí)行密封并導(dǎo)熱。與氣門共同執(zhí)行密封并導(dǎo)熱。熱力負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大。熱力負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷大。功功 用：用：工作條件：工作條件：材材 料：料：直接鏜出：導(dǎo)熱性好，工作可靠。但磨損后不易更換。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。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：型式：氣門彈簧：氣門彈簧：功功 用：用：材材 料：料：使氣門迅速回位，緊密閉合，并防止使氣門迅速回位，緊密閉合，并防止 氣門在氣門在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)振動(dòng)時(shí)發(fā)生跳動(dòng)，破壞密封性。發(fā)動(dòng)機(jī)

13、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）高碳錳鋼（剛度大）安裝時(shí)應(yīng)給彈簧一定的預(yù)緊力，防止氣門安裝時(shí)應(yīng)給彈簧一定的預(yù)緊力，防止氣門 隨發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而跳動(dòng)。隨發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)而跳動(dòng)。安安 裝：裝：防共振措施：防共振措施：A 采用變螺距彈簧。采用變螺距彈簧。兩簧剛度不同，兩簧剛度不同， f固有固有也不同。若一簧發(fā)也不同。若一簧發(fā)生共振，另一簧可減振。一簧斷列，另生共振，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。一簧還可工作。兩彈簧旋向要相反。 提高彈簧鋼度（提高彈簧鋼度（f固有固有f激發(fā)激發(fā)）工作時(shí)，螺距小的一端逐漸迭加，工作時(shí)，螺距小的一端逐漸迭加，有效圈數(shù)不斷變化，有效圈數(shù)不斷變化，f固固不斷變化。不斷變化。B 采用雙簧結(jié)構(gòu)：采用雙簧結(jié)構(gòu)：在桿端制圓柱形徑向通孔，把鎖銷扦入孔中。在桿端制圓柱形徑向通孔，把鎖銷扦入孔中。 鎖片式鎖片式：在氣門桿端制有凹糟，用兩半錐形鎖片將彈簧座的內(nèi)錐面卡住。在氣門桿端制有凹糟，用兩半錐形鎖片將彈簧座的內(nèi)錐面卡住。鎖銷式鎖銷式：彈