任务3.1--配气机构认知

汽车发动机构造与维修QICHEFADONGJIGOUZAOYUWEIXIU主编刘桂光车志肥城市高级技工学校机械工程系复习导入上个单元我们学习了项目2:曲柄连杆机构的构造与维修，你还记得多少内容?通过项目2的学习，我们了解了两大机构中的曲柄连杆机构，今天，我们学习两大机构的第二大机构:配气机构项目3配气机构的构造与维修目录任务3.1配气机构认知任务3.2配气机构的组件与零件结构任务3.3气门间隙及配气定时任务3.4配气机构的检修任务3.5可变气门配气机构认识实训项目3配气机构的检修项目3配气机构的构造与维修能力目标：⑴能够说出配气机构的功用、组成及工作原理。⑵能够说明配气机构各组成零件的结构和装配连接关系。⑶学会配气机构的检修方法。知识目标：⑴了解曲柄连杆机构的功用和组成。⑵熟悉曲柄连杆机构各组成零件的结构和装配连接关系。⑶掌握曲柄连杆机构的检修方法。任务3.1配气机构认知3.1.1配气机构的总体构造与工作原理3.1.2配气机构的分类1.配气机构的作用配气机构的作用是根据发动机工作循环和点火次序，适时地开启和关闭各缸的进、排气门，使纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸，废气及时地排出。2.配气机构总体组成以顶置双凸轮轴同步齿形带传动的配气机构为例。（请看下页图）进气门组件排气凸轮轴排气门组件中间轴正时齿轮同步齿形带张紧轮凸轮轴传动带轮张紧轮排气凸轮轴凸轮液压挺柱配气机构机构图曲轴正时带轮它主要由气门组件（有进气门组件和排气门组件，含进、排气门，进、排气门座，气门弹簧，气门锁夹，气门导管等），气门驱动机构（液压挺柱）、进气凸轮轴和排气凸轮轴以及凸轮轴传动机构（含曲轴正时带轮、凸轮轴传动带轮、同步齿形带、张紧轮）等组成。气门组气门传动组3.配气机构的工作原理发动机工作时，通过同步齿形带3带动进、排气凸轮轴旋转。当进气凸轮轴的进气凸轮克服气门弹簧力作用压下进气门时，进气门开启，开始进气；当进气凸轮轴转到凸轮的基圆段时，该进气门在气门弹簧作用下回位，关闭进气门，进气停止。排气门的开闭原理与进气门类似。四冲程发动机每完成一个工作循环，各缸的进、排气门需要开闭一次，即需要凸轮轴转过一圈，而曲轴需要转两圈。曲轴转速与凸轮轴转速之比（传动比）为2:1。4.充气效率1.充气效率定义:新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能发出的功率越大，新鲜空气或可燃混合气的程度，用充气效率ηv表示，它是指在每个循环中，实际进入气缸的冲量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值。ηv越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。2.充气效率和进气终了压力、进气终了温度及气缸内残余废气量有关。3.提高充气效率的方法:1.减少排气系统流通阻力，如壁面光滑平直的进、排气管道，气流流通阻力小可提高进气终了压力。2.使用多进气门机构可以有效提高进气终了压力，并使气缸内残余废气量减少。4.充气效率发动机增压，可以较大幅度提高进气终了压力，有效改善发动机性能。另外，在使用中，应特别注意对空气滤清器的清洁保养，以保证进气畅通，提高充气效率。进气终了温度愈高，充入气缸中的工质密度愈小，新鲜充量愈小。因此，进、排气管道分置与气缸盖的两侧，适当加大气门重叠角，有利于降低进气终了温度。目前中小排量以上轿车发动机，已普遍采用4气门结构。加油站1.按凸轮轴布置位置分类按凸轮轴布置位置分，配气机构可分为顶置凸轮轴、中置凸轮轴、下置凸轮轴三种。顶置式凸轮轴中置式凸轮轴凸轮轴下置式⑴顶置凸轮轴配气机构1.定义:它是将凸轮轴直接布置在气缸盖上，直接通过摇臂或凸轮来推动气门的开启和关闭。这种传动机构没有推杆等运动件，通过同步齿形带或链条传动，系统往复运动构件的质量大大减小。非常适合现代的高速发动机，尤其是轿车发动机。凸轮轴⑴顶置凸轮轴配气机构2.顶置凸轮轴配气机构有传统形式:一种是凸轮－摇臂式传动机构。凸轮直接与摇臂接触，通过摇臂摆动将气门打开。另一种是凸轮－挺柱式传动机构。凸轮通过挺柱将气门顶开，由凸轮轴直接开、闭气门，而不用摇臂，减轻了运动件的质量，可以高速精确地开、闭气门，提高发动机转速，并且这种布置有利于增加气门数目，提高进排气效率，是现代高速发动机配气机构的主要形式。一汽奥迪、捷达和上海桑塔纳等都采用凸轮－挺柱式的结构，可以不预留气门间隙。加油站⑴顶置凸轮轴配气机构2.根据顶置气门凸轮轴的个数分:单顶置凸轮轴:单顶置凸轮轴仅用一根凸轮轴同时驱动进、排气门，结构简单，布置紧凑。双顶置凸轮轴:双顶置凸轮轴一般由两根凸轮轴分别直接驱动进、排气门，适用于多气门（3～5气门）结构，双顶置凸轮轴在现代车中应用越来越多。加油站⑵中置凸轮轴配气机构凸轮轴挺柱支架调整螺钉挺臂摇臂轴锁夹气门弹簧座气门弹簧气门导管气门2.中置凸轮轴的配气机构。它将凸轮轴布置在曲轴箱上。这种结构多用于柴油机，一般采用在一对正时齿轮之间加入一个中间齿轮（惰轮）进行传动。适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。加油站⑶下置凸轮轴配气机构3.下置凸轮轴的配气机构。它将凸轮轴布置在曲轴箱上。主要优点：是凸轮轴离曲轴较近，可用一对正时齿轮驱动，传动简单。缺点：存在零件较多、传动连长、系统弹性变形大、影响配气准确性等缺点。2.按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分类按曲轴和配气凸轮轴的传动方式，配气机构可分为同步齿形带传动、链条传动和齿形传动三种。凸轮轴摇臂轴曲轴张紧轮张紧轮同步齿形带现代高速发动机配气机构中广泛采用同步齿形带传动，同步齿形带又称同步带、齿形带、齿带、正时带。同步齿形带用氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤维和尼龙织物，以增加强度。同步齿形带的张力可以由张紧轮进行调整。这种传统方式可以减小噪音，减小结构质量和降低成本。⑴同步齿形带传动曲轴链轮油泵驱动链轮液力张紧装置凸轮轴链轮导链轮链条⑵链条传动链条传动多用于在凸轮轴顶置的配气机构中。为使链条在工作时具有一定的张力而不至于脱落，一般装有导联板合张紧轮等优点：布置容易，若传动距离较远时，还可用两级链传动。缺点：传统的链传动结构质量及噪音较大，链的可靠性和耐久性不易得到保证。现在一些中高档车应用无声链条，噪音小，传动更加可靠，可以不用更换，避免了同步齿形齿形带老化的问题。如马自达6，福特蒙迪欧、嘉年华等。加油站⑶齿轮传动凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用齿轮传动。一般从曲轴到凸轮轴间的传动只需一对正时齿轮，必要时可加装中间齿轮。为了啮合平稳，减小噪音，正时齿轮多用斜齿轮，也有采用夹布胶木制造，以减小噪音，为了装配时保证配气相位的正确，齿轮上都有正时记号，装配时必须按要求对齐。3.按每缸气门的数目分类按每缸气门的数目，配气机构可分为2气门、3气门、4气门和5气门。传统发动机都采用每缸两气门（一个进气门，一个排气门）。为了改善发动机的充气性能，应尽量加大气门的直径，但由于气缸的限制，气门的直径不能超过气缸直径的一半。因此，现代汽车发动机中，普遍采用多气门结构（3～5气门，一般常用4气门），使发动机的进、排气流通载面积增大，提高了充气效率，改善了发动机的动力、经济性能和排放性能。课堂总结3.在学习方法上你有进步？2.你了解了哪些新问题？1.你学会了哪些内容？作业布置作业1.配气机构的作用？2.配气机构总体组成?3.配气机构工作原理？4.充气效率?5.配气机构的分类？再见