汽車構(gòu)造課件：配氣機(jī)構(gòu) -

配氣機(jī)構(gòu)

3.1概述

發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)進(jìn)行的工作循環(huán)順序，定時(shí)地開啟和關(guān)閉各氣缸的進(jìn)、排氣門，以保證新鮮可燃混合氣(汽油機(jī))或空氣(柴油機(jī))得以及時(shí)進(jìn)入氣缸并把燃燒后生成的廢氣及時(shí)排出氣缸。3.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)換氣（1）自由排氣階段。（2）強(qiáng)制排氣階段。（3）進(jìn)排氣重疊階段。（4）正常進(jìn)氣階段。（5）慣性進(jìn)氣階段。第3章配氣機(jī)構(gòu)3.1.2充氣效率

所謂充氣效率就是指在進(jìn)氣過程中，實(shí)際進(jìn)入氣缸的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在理想狀況下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。充氣效率ηv是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)換氣質(zhì)量的參數(shù)。充氣效率越高，表明進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量越多，可燃混合氣燃燒時(shí)可能放出的熱量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率也就越大。

M為進(jìn)氣過程中，實(shí)際充入氣缸的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量：M0為理想狀態(tài)下，充滿氣缸工作體積的新鮮混合氣的質(zhì)量。3.1.3配氣相位

用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門實(shí)際開閉時(shí)刻和開啟持續(xù)時(shí)間，稱為配氣相位。通常用相對(duì)于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示，這種圖形稱為配氣相位圖。（1）進(jìn)氣門的配氣相位

1.進(jìn)氣提前角

2.進(jìn)氣遲后角（2）排氣門的配氣相位

1.排氣提前角

2.排氣遲后角（3）氣門重疊

由于進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前即開啟，而排氣門在上止點(diǎn)后才關(guān)閉，這就出現(xiàn)了在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)、排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為氣門重疊。不同發(fā)動(dòng)機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)型式、轉(zhuǎn)速各不相同，因而配氣相位也不相同。同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同也應(yīng)有不同的配氣相位，轉(zhuǎn)速愈高，提前角和遲后角也應(yīng)愈大。在配氣相位中的四個(gè)角中，進(jìn)氣遲后角的大小，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響最大。對(duì)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，該角較大。第3章配氣機(jī)構(gòu)3.2配氣機(jī)構(gòu)布置形式及組成3.2.1布置形式（1）氣門的布置形式

1.氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)

2.氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)→

1-氣缸蓋2-氣門導(dǎo)管3-氣門4-氣門主彈簧5-氣門副彈簧6-氣門彈簧座7-鎖片8-氣門室罩9-搖臂軸10-搖臂11-鎖緊螺母12-調(diào)整螺釘13-推桿14-挺柱15-凸輪軸16-正時(shí)齒輪

第3章配氣機(jī)構(gòu)

（2）凸輪軸的布置型式

1.凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)

2.凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)

3.凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)（3）凸輪軸的傳動(dòng)方式

1.齒輪傳動(dòng)

2.鏈傳動(dòng)

3.齒形帶傳動(dòng)（4）氣門數(shù)目及排列方式按每個(gè)氣缸氣門數(shù)及其排列方式可分為二氣門式、四氣門式、五氣門式等。氣門數(shù)目的增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣通道的橫截面積大大增加，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。

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（5）氣門間隙

通常發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門桿尾端與氣門驅(qū)動(dòng)零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，這一間隙稱為氣門間隙。為了能對(duì)氣門間隙進(jìn)行調(diào)整，在搖臂（或挺柱）上裝有調(diào)整螺釘及其鎖緊螺母。一些中、高級(jí)轎車由于裝用液力挺柱，故不預(yù)留氣門間隙。

第3章配氣機(jī)構(gòu)3.2.2氣門組氣門組的作用是實(shí)現(xiàn)氣缸的密封。氣門組的組成如圖氣門傳動(dòng)組的作用是使氣門按發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位規(guī)定的時(shí)刻及時(shí)開、閉，并保證規(guī)定的開啟時(shí)間和開啟高度。氣門組→

1-氣門2-氣門彈簧3-氣門彈簧座

4-鎖片5-氣門導(dǎo)管

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3.2.3氣門傳動(dòng)組（1）凸輪軸（2）挺柱（3）推桿（4）搖臂

第3章配氣機(jī)構(gòu)

3.3可變配氣機(jī)構(gòu)

發(fā)動(dòng)機(jī)的多氣門化雖提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的高速動(dòng)力性，但又使中、小負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性變差和低速扭矩降低，為了解決此矛盾，一些高性能轎車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用了可變技術(shù)，其中包括可變配氣系統(tǒng)（可變進(jìn)氣系統(tǒng)、可變排氣系統(tǒng)）、可變?cè)鰤合到y(tǒng)、可變噴油系統(tǒng)等技術(shù)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的性能都得到了提高。

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3.3.1氣門可變機(jī)構(gòu)

1.多氣門分段參加工作的可變進(jìn)氣系統(tǒng)多氣門分段參加工作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖→

1-主進(jìn)氣門2-副進(jìn)氣門3-排氣門4-螺旋進(jìn)氣道

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2.雙進(jìn)氣管分段參加工作的可變進(jìn)氣系統(tǒng)

圖示雙進(jìn)氣管分段工作原理→

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3.進(jìn)氣管長(zhǎng)度及面積可變進(jìn)氣系統(tǒng)

圖示進(jìn)氣管長(zhǎng)度及面積可變的工作原理→

第3章配氣機(jī)構(gòu)3.3.2配氣定時(shí)（配氣相位）可變機(jī)構(gòu)圖示配氣定時(shí)可變的控制系統(tǒng)→（VTCS）

1-氣缸體主油道2-節(jié)流孔3-凸輪軸齒形帶輪4-螺旋形花鍵5-活塞6-回位彈簧7-凸輪軸8-電磁閥9-控制閥10-氣缸蓋油道孔11-電控單元

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3.3.3氣門定時(shí)和升程可變進(jìn)氣系統(tǒng)

圖示→氣門定時(shí)和升程可變進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1-同步活塞A2-空動(dòng)機(jī)構(gòu)組件3-同步活塞B4-中間搖臂5-主搖臂6-副搖臂7-進(jìn)氣門8-凸輪軸

第3章配氣