第三章配氣機(jī)構(gòu)

第三章配氣機(jī)構(gòu)第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第三章配氣機(jī)構(gòu)第一節(jié)配氣機(jī)構(gòu)的布置形式

第二節(jié)配氣相位

第三節(jié)氣門傳動組和氣門組第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)配氣機(jī)構(gòu)的布置形式一、配氣機(jī)構(gòu)的總布置

二、配氣機(jī)構(gòu)的組成和工作情況

三、配氣機(jī)構(gòu)的傳動方式

四、氣門排列及驅(qū)動裝置

五、氣門間隙及調(diào)整第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一一、配氣機(jī)構(gòu)的總布置四沖程發(fā)動機(jī)的氣門式配氣機(jī)構(gòu)形式較多，可按以下不同的布置方式進(jìn)行分類?！礆忾T的布置位置分為頂置氣門式和側(cè)置氣門式；按凸輪軸的布置位置分為上置凸輪軸式、中置凸輪軸式和下置凸輪軸式；按曲軸和凸輪軸的傳動方式分為齒輪傳動式、鏈傳動式和齒形帶傳動式；按每個氣缸的氣門數(shù)目分為２氣門式、３氣門式、４氣門式和５氣門式。第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、配氣機(jī)構(gòu)的組成和工作情況(1)下置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)如圖3-1所示。

(2)中置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)如圖3-2所示。

(3)上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)如圖3-3所示。第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、配氣機(jī)構(gòu)的組成和工作情況圖3-1頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)

1—?dú)飧咨w2—?dú)忾T導(dǎo)管3—?dú)忾T4—?dú)忾T主彈簧5—?dú)忾T副彈簧

6—?dú)忾T彈簧座7—鎖片8—?dú)忾T室罩9—搖臂軸10—搖臂

11—鎖緊螺母12—調(diào)整螺釘13—推桿14—挺桿15—凸輪軸第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一(3)上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-2中置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)

1—凸輪軸2—挺桿3—支架4—調(diào)整螺釘5—搖臂

6—搖臂軸7—鎖片8—?dú)忾T彈簧座9—?dú)忾T彈簧

10—?dú)忾T導(dǎo)管11—?dú)忾T第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一(3)上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-3上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)

1—排氣門2—排氣搖臂3—凸輪

4—進(jìn)氣搖臂5—進(jìn)氣門

第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一(3)上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-4上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)氣門驅(qū)動形式

a)直接驅(qū)動式，無挺桿b)直接驅(qū)動式，有挺桿c)搖臂驅(qū)動式第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一三、配氣機(jī)構(gòu)的傳動方式1.齒輪傳動

2.鏈傳動

3.齒形帶傳動第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.齒輪傳動凸輪軸下置和中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形正時齒輪傳動，一般從曲軸到凸輪軸的傳動只需一對正時齒輪（圖35），必要時可加裝惰輪。為了嚙合平穩(wěn)，減少噪聲，正時齒輪多采用斜齒。在一些中、小功率發(fā)動機(jī)上，曲軸正時齒輪用鋼制造，凸輪軸正時齒輪則用鑄鐵或夾布膠木制造。為了保證裝配時的配氣正時，齒輪上都有正時記號，裝配時必須使記號對齊。第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.鏈傳動圖3-5正時齒輪傳動

A—凸輪軸正時齒輪記號B—曲軸正時齒輪記號

第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.鏈傳動圖3-6鏈傳動裝置

1—鏈張緊導(dǎo)板2—鏈張緊器3—進(jìn)氣凸輪軸鏈輪

4—排氣凸輪軸鏈輪5—傳動鏈6—鏈導(dǎo)板

7—曲軸鏈輪第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一3.齒形帶傳動在高速發(fā)動機(jī)上廣泛采用氯丁橡膠齒形帶傳動來代替鏈傳動，這種傳動方式顯著減小了噪聲，且其質(zhì)量輕、包角大、嚙合量大、工作可靠。其裝置結(jié)構(gòu)形式如圖37所示。第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一四、氣門排列及驅(qū)動裝置1.兩氣門的排列及驅(qū)動裝置

2.四氣門的排列及驅(qū)動裝置第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.兩氣門的排列及驅(qū)動裝置1)進(jìn)、排氣門排成一列：發(fā)動機(jī)各缸的氣門沿機(jī)體縱向排成一列，如圖3-8a所示。

2)進(jìn)、排氣門排成兩列：發(fā)動機(jī)各缸的進(jìn)、排氣門分別排列在氣缸的兩側(cè)，各成一列，如圖3-8b所示。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1)進(jìn)、排氣門排成一列：發(fā)動機(jī)各缸的氣門沿機(jī)體縱向排成一列，如圖3-8a所示。圖3-7齒形帶傳動裝置

1—曲軸齒形帶輪2—張緊輪3—凸輪軸齒形帶輪

4—齒形帶5—液力挺桿6—凸輪軸7—?dú)忾T

8—活塞9—曲軸第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1)進(jìn)、排氣門排成一列：發(fā)動機(jī)各缸的氣門沿機(jī)體縱向排成一列，如圖3-8a所示。圖3-8每缸兩氣門的排列方式

第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.四氣門的排列及驅(qū)動裝置1)同名氣門橫向排列：發(fā)動機(jī)的進(jìn)、排氣門沿垂直于發(fā)動機(jī)軸線的方向排列，如圖3-9a所示。

2)同名氣門縱向排列：發(fā)動機(jī)的兩個氣門并聯(lián)在一個氣道內(nèi)，如圖3-9b所示。第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1)同名氣門橫向排列：發(fā)動機(jī)的進(jìn)、排氣門沿垂直于發(fā)動機(jī)軸線的方向排列，如圖3-9a所示。圖3-9每缸四氣門的排列方式第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一五、氣門間隙及調(diào)整圖3-10氣門間隙的位置

a)側(cè)置氣門式發(fā)動機(jī)1—液力挺桿2—固定螺母3—調(diào)整螺釘4—?dú)忾T

b)頂置氣門式發(fā)動機(jī)1—調(diào)整螺母2—固定螺母3—搖臂4—推桿5—?dú)忾T第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)配氣相位一、進(jìn)氣門的配氣相位

二、排氣門的配氣相位第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)配氣相位圖3-11配氣相位圖第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一一、進(jìn)氣門的配氣相位1.進(jìn)氣門提前開啟角

2.進(jìn)氣門遲后關(guān)閉角第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.進(jìn)氣門提前開啟角進(jìn)氣門提前開啟的目的是保證新鮮氣體或可燃混合氣能順利、充足地充入氣缸。從進(jìn)氣門開始開啟到活塞運(yùn)行到上止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為進(jìn)氣門提前開啟角，用Ｘα表示，一般為10°～30°。第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.進(jìn)氣門遲后關(guān)閉角進(jìn)氣門晚關(guān)是為了在壓縮行程開始時，利用氣缸內(nèi)的壓力暫低于大氣或環(huán)境壓力，依靠進(jìn)氣氣流的慣性使新鮮氣體或可燃混合氣仍可繼續(xù)進(jìn)入氣缸。從活塞位于進(jìn)氣行程下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為進(jìn)氣門遲后關(guān)閉角，用β表示，一般為40°～80°?！纱丝梢?，進(jìn)氣門開啟持續(xù)時間內(nèi)的曲軸轉(zhuǎn)角大于180°。進(jìn)氣持續(xù)角相當(dāng)于曲軸轉(zhuǎn)角α+180°+β。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、排氣門的配氣相位1.排氣門提前開啟角

2.排氣門遲后關(guān)閉角第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.排氣門提前開啟角恰當(dāng)?shù)氖古艢忾T早開，氣缸內(nèi)還有03～05MPa的壓力，做功作用已經(jīng)不大，但利用此壓力可使氣缸內(nèi)的廢氣迅速地自由排出，當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時，氣缸內(nèi)只剩較小的壓力，減少了排氣行程所消耗的功率，同時還可以防止發(fā)動機(jī)過熱。活塞從排氣門開始開啟到活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，稱為排氣門提前開啟角，用γ表示，一般為40°～80°。第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.排氣門遲后關(guān)閉角活塞到達(dá)上止點(diǎn)時，氣缸內(nèi)的壓力仍高于大氣壓，廢氣流動有一定的慣性。排氣門適當(dāng)晚關(guān)可使廢氣排得比較干凈?；钊麖纳现裹c(diǎn)到排氣門關(guān)閉所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角，即為排氣門遲后關(guān)閉角，用δ表示，一般為10°～30°。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)氣門傳動組和氣門組一、氣門傳動組

二、氣門組第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一一、氣門傳動組1.凸輪軸

2.凸輪軸軸承

3.氣門挺桿

4.推桿

5.搖臂和搖臂組第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.凸輪軸圖3-12凸輪軸結(jié)構(gòu)

1—螺栓2—正時齒輪墊圈3—正時齒輪4—止推凸緣5—止推座6—凸輪軸襯套7—凸輪軸

8—偏心輪9—螺旋齒輪10—凸輪軸軸頸11—進(jìn)、排氣凸輪第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.凸輪軸圖3-13凸輪軸的軸向止推定位裝置

1—正時齒輪2—鎖緊墊圈3—螺母4—止推凸緣

5—止推凸緣固定螺栓6—隔圈第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2.凸輪軸軸承凸輪軸軸承一般做成襯套壓入整體式的座孔內(nèi)，最后再經(jīng)加工，與軸徑配合，其材料多與曲軸軸承相同。第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一3.氣門挺桿1)如圖3-14a所示，將挺桿底面工作面制成球面，將凸輪的母線做成斜率很小的錐體，這樣可使挺桿在工作中繞其中心線稍有轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到磨損均勻的目的。

2)如圖3-14b所示，挺桿工作面是平面，凸輪是柱體，但在安裝中使挺桿中心線與凸輪中心線不相重合而具有一定的偏心量(ｅ＝1～3ｍｍ)。

3)如圖3-14c所示，挺桿外表面做成兩端小、中間大的筒形。第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一3.氣門挺桿圖3-14氣門挺桿的形式

a)菌形挺桿b)平面挺桿c)筒形挺桿

1—挺桿2—凸輪第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一3)如圖3-14c所示，挺桿外表面做成兩端小、中間大的筒形。圖3-158V100型發(fā)動機(jī)

液力挺桿

1—液力挺桿體2—單向閥架

3—柱塞4—卡環(huán)5—支承座

6—單向閥碟形彈簧7—單向閥

8—柱塞彈簧第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一4.推桿推桿的作用是將從凸輪軸經(jīng)挺桿傳遞的推力傳給搖臂。如圖316所示，為了減輕質(zhì)量，推桿制成一根細(xì)長空心桿，其上、下端壓入或用電阻焊接〖ＢＦ〗（并經(jīng)淬火和精加工的）凹、凸球頭，推桿的上、下兩端均經(jīng)熱處理并磨光，以提高其耐磨性。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一5.搖臂和搖臂組圖3-16推桿

1—上端頭2—桿身3—下端頭第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一5.搖臂和搖臂組圖3-17搖臂

A、C—油道B—油槽第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一5.搖臂和搖臂組圖3-18搖臂組結(jié)構(gòu)

1—墊圈2、3、4—搖臂軸支座5—搖臂軸

6、8、10—搖臂7—定位彈簧9—定位銷

11—鎖簧12—堵塞C、D、E—油孔第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、氣門組1.氣門

2.氣門座

3.氣門導(dǎo)管

4.氣門彈簧

1.配氣機(jī)構(gòu)的功用是什么？

2.頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)是什么？

3.比較下置凸輪軸式、中置凸輪軸式、上置凸輪軸式配氣機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及各自應(yīng)用的場合。

4.配氣機(jī)構(gòu)中凸輪軸的傳動方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？

5.指出氣門排列的幾種形式及各自的特點(diǎn)。第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、氣門組6.配氣機(jī)構(gòu)中為什么要留氣門間隙？氣門間隙過大或過小有何危害？

7.什么是配氣相位？畫出發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的配氣相位圖。

8.氣門頭部有哪些形狀？各有何特點(diǎn)？

9.什么是液力挺桿？簡述其工作原理。

10.氣門桿尾部與氣門彈簧座聯(lián)接的方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？

11.為防止共振，氣門彈簧的設(shè)計一般采用哪些措施？第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一二、氣門組圖3-19氣門組

1—?dú)忾T2—?dú)忾T彈簧

3—?dú)忾T彈簧座4—鎖片

5—?dú)忾T導(dǎo)管第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.氣門1)如圖3-22a所示，鎖片式固定方法是把氣門桿尾部切一凹槽，在凹槽上裝有兩個半錐形鎖片，在氣門彈簧的彈力作用下，氣門彈簧上座圈內(nèi)錐面壓住兩個半錐形鎖片，使其緊箍在氣門桿尾部。

2)如圖3-22b所示，鎖銷式固定方法是把氣門桿尾部制成一圓柱形徑向通孔，利用插在孔內(nèi)的鎖銷來支承氣門彈簧座，而氣門彈簧座的邊緣又可以阻止鎖銷松脫。第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.氣門圖3-20氣門頭的形狀

a)凸頂b)凹頂c)平頂?shù)?6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一1.氣門圖3-21氣門錐角

第47頁，共50頁，2023年，2月20日，星期一2)如圖3-22b所示，鎖銷式固定方法是把氣門桿尾部制成一圓柱形徑向通孔，利用插在孔內(nèi)的鎖銷來支承氣門彈簧座，而