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1、2021年6月1日星期二14時23分32秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 1 第 三 章 配 氣 機 構n本章講授內容：n配氣機構概述n配氣相位 n氣門組n氣門傳動組 2021年6月1日星期二14時23分32秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 2 一 、 配 氣 機 構 概 述n功用：按發(fā)動機各氣缸內所進行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時開啟和關閉每個氣缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣（汽油機）或空氣（柴油機）得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。 2021年6月1日星期二14時23分32秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 3 組 成 ： 由 氣 門 組 和 氣

2、門 傳 動 組 組 成 。 2021年6月1日星期二14時23分32秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 4 配 氣 機 構 的 布 置 形 式n分類：n按氣門布置的形式：氣門頂置、氣門側置壓 縮 比 受到 限 制 ，進 排 氣 門阻 力 較 大 ，發(fā) 動 機 的動 力 性 和高 速 性 均較 差 ， 逐 漸 被 淘 汰 。 目 前 發(fā) 動機 基 本 都采 用 氣 門頂 置 式 配氣 機 構 。 2021年6月1日星期二14時23分32秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 5 n按凸輪軸布置的形式：下置、中置、上置 2021年6月1日星期二14時23分32秒川 師 成 都 學 院

3、電 子工 程 系 6 上 置 凸 輪 軸 實 物 圖 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 7 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 8 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 9 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 10 n按凸輪軸傳動的形式：齒輪傳動、鏈傳動、齒形帶傳動傳動方式傳動路線應用齒輪傳動曲軸正時齒輪（鋼）凸輪軸正時齒輪（鑄鐵或膠木）凸輪軸下置、中置式配氣機構 鏈條傳動曲軸鏈條凸輪軸正時齒輪凸輪軸上置

4、式配氣機構齒形帶傳動曲軸齒形皮帶凸輪軸正時齒輪凸輪軸上置式配氣機構 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 11 n按每缸氣門數及其排列方式：二氣門、三氣門、四氣門、五氣門 同 氣 門 串 聯 ：影 響 進 氣 門 充 氣效 率 、 排 氣 門 熱負 荷 不 均 勻 同 氣 門 并 聯 ：提 高 進 氣 門 充 氣效 率 、 排 氣 門 熱負 荷 均 勻 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 12 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 13單 缸 5氣 門 2

5、021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 14 n氣門間隙：為保證氣門關閉嚴密，通常發(fā)動機在冷態(tài)裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅動零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當的間隙。n進氣門間隙：0.250.30mmn排氣門間隙：0.300.35mm 為 何 排 氣門 間 隙 大于 進 氣 門間 隙 ？ 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 15 氣 門 間 隙 過 大 與 過 小 的 危 害 間 隙 過 大 ： 進 、 排 氣 門 開 啟 遲 后 ， 縮 短 了 進 排 氣 時 間 ，降 低 了 氣 門 的 開 啟 高

6、 度 ， 改 變 了 正 常 的 配 氣 相 位 ， 使 發(fā) 動機 因 進 氣 不 足 ， 排 氣 不 凈 而 功 率 下 降 ； 此 外 ， 還 使 配 氣 機構 零 件 的 撞 擊 增 加 ， 磨 損 加 快 。 無 間 隙 或 間 隙 過 小 ： 發(fā) 動 機 工 作 后 ， 零 件 受 熱 膨 脹 ，將 氣 門 推 開 ， 使 氣 門 關 閉 不 嚴 ， 造 成 漏 氣 ， 功 率 下 降 ， 并使 氣 門 的 密 封 表 面 嚴 重 積 碳 或 燒 壞 ， 甚 至 氣 門 撞 擊 活 塞 。 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 16 二

7、、 配 氣 相 位n配氣相位：用曲軸轉角表示的進、排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時間。n配氣相位圖：用曲軸轉角的環(huán)形圖來表示的配氣相位。n配氣相位對發(fā)動機工作的影響：影響發(fā)動機的動力性、功率。 n配氣相位對發(fā)動機工作的要求：延長進、排氣時間。進氣門早開晚關，排氣門早開晚關。配 氣 相 位 flash動 畫 演 示 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 17 配 氣 相 位 演 示 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 18 配 氣 相 位 角n進氣提前角 ：一般為：1030n進氣遲后角 ：一般為：40

8、80n進氣持續(xù)角： 進氣門開啟持續(xù)時間的曲軸轉角。為180+n排氣提前角 ：一般為：4080n排氣遲后角 ：一般為：1030 n排氣持續(xù)角：排氣門開啟持續(xù)時間的曲軸轉角。為180+n氣門重疊：在某一時間內，進氣門、排氣門同時開啟的現象。n氣門重疊角：氣門重疊時的曲軸轉角。為+n 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 19 配 氣 相 位 影 視 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 20 三 、 氣 門 組 的 構 造n氣門組組成：氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖片等零件。要 求 ：氣 門

9、頭 部 與 氣 門 座 貼 合 嚴 密 ；氣 門 導 管 與 氣 門 桿 上 下 運 動 有 良 好 的 導 向 ；氣 門 彈 簧 的 兩 端 面 與 氣 門 桿 的 中 心 線 相 垂 直 ；氣 門 彈 簧 的 彈 力 足 以 克 服 氣 門 及 其 傳 動 件 的 運 動 慣 性 。 氣 門氣 門 座氣 門 導 管氣 門 彈 簧彈 簧 座鎖 片 2021年6月1日星期二14時23分33秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 21 氣 門 組 實 物 圖鎖 片 彈 簧 座 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 22 氣 門n組成：頭部和桿部。

10、n功用：頭部是用來密封氣缸的進、排氣通道；桿部是用來為氣門的運動導向。 n工作條件：高溫、高壓、氣門彈簧力、傳動零件慣性力。頭部桿部進氣門：570K 670K（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門：1050K 1200K（硅鉻鋼） 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 23 氣 門 頭 部 結 構 形 式n氣門頭頂面形狀：平頂、球面頂、喇叭頂。平頂式結構簡單，制造方便，吸熱面積小，質量也較小，進、排氣門都可采用。球面頂適用于排氣門，因為其強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質量和慣性力大加工較復雜。喇叭頂 凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流

11、線形，可以減少進氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進氣門，而不宜用于排氣門。 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 24 氣 門 錐 角n氣門錐角：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。n錐角作用：n獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導熱性。n氣門落座時有較好的對中、定位作用。 n避免氣流拐彎過大而降低流速。邊 緣 應 保 持 一 定的 厚 度 ， 1 3mm。 裝 配 前 應 將 密封 錐 面 研 磨 。 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 25 氣 門 桿 部較 高 的 加 工 精

12、 度 ， 表面 經 過 熱 處 理 和 磨 光 ，保 證 同 氣 門 導 管 的 配合 精 度 和 耐 磨 性 氣 門 桿 尾 部 ：環(huán) 形 槽 、 鎖 銷 孔凹 槽 易 斷 裂 處氣 門 桿 尾 部 的 結構 取 決 于 氣 門 彈簧 座 的 固 定 方 式 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 26 氣 門 座n氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結合的部位。 n功用：與氣門頭部共同對氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。n工作條件：高溫、磨損嚴重。n類型：直接鏜出（進氣門座）、n 鑲嵌式（排氣門和鋁合金發(fā)動機的n 進、排氣門座）。 n氣門密封干涉角

13、：n 比氣門錐角大0.51度的n 氣門座圈錐角。氣門座 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 27 氣 門 座 影 視 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 28 氣 門 導 管n功用：導向作用、導熱作用。n工作條件：高溫、磨損嚴重。n材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金材料。n氣門導管內外圓柱面經加工后壓入氣缸蓋的氣門導管孔中，然后再精鉸內孔。并用卡環(huán)定位。氣 門 導 管氣 缸 蓋 過 盈 配 合 卡 環(huán) ： 防 止 氣 門導 管 在 使 用 中 脫落 。伸 入 深 度 應 適 量 。 錐 度 可 減

14、 少氣 流 阻 力 。 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 29 氣 門 彈 簧n功用：克服在氣門關閉過程中氣門及傳動件的慣性力，保證氣門及時落座并緊緊貼合。n形狀：圓柱形螺旋彈簧。n材料：高碳錳鋼、硌釩鋼。n防止共振：提高氣門彈簧的剛度；采用不等螺距的圓柱彈簧；采用雙氣門彈簧。 n氣門旋轉機構：低摩擦型自由旋轉機構；強制旋轉機構 。氣門彈簧氣門彈簧座鎖片 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 30 氣 門 旋 轉 機 構 使 氣 門 頭 部 溫 度 均 勻 ；阻 止 沉 積 物 形 成 2021年6

15、月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 31 四 、 氣 門 傳 動 組n功用：使進、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時刻開閉，且保證有足夠的開度。凸 輪 軸 挺 柱推 桿搖 臂 凸 輪 軸 正時 齒 輪 搖 臂 軸 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 32 凸 輪 軸n組成：各缸的進、排氣門凸輪及驅動汽油泵的偏心輪、驅動分電器的齒輪。n功用：使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時開閉，并保證氣門有足夠的升程。n材料：優(yōu)質鋼模鍛、合金鑄鐵、球墨鑄鐵。 n 同一氣缸的進排氣凸輪的相對轉角位置是與既定的配氣相位相適應的。軸 頸

16、斜 齒 輪 凸 輪偏 心 輪正 時 齒 輪 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 33 2021年6月1日星期二14時23分34秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 34凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。 凸 輪n工作條件：n承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。n凸輪性能：n表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 35n凸輪輪廓與氣門的運動規(guī)律 氣 門 開 啟 點消 除 氣 門間 隙 階 段 氣 門 升 程 最 大 時 刻氣 門 關 閉 點出 現 氣 門間 隙

17、 階 段緩 沖 結 束 點凸 輪 的 輪 廓 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 36 n同一氣缸的進、排氣凸輪的相對角位置是與相應的配氣相位相對應的。點 火 順 序 ： 1 2 4 3同 名 凸 輪 的 相 對 角 位 置四 缸 發(fā) 動 機 凸 輪 投 影 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 37 凸 輪 影 視 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 381、 正 時 齒 輪 ； 2、 墊 圈 ； 3、螺 母 ； 4、 止 推 板 ； 5、 螺 栓 ；

18、6、 隔 圈 （ 調 節(jié) 環(huán) ）123 45 6凸 輪 軸 軸 向 定 位利用隔圈控制軸向竄動竄動量凸 輪 軸 的 軸 向 定 位為 了 防 止 凸 輪 軸 在 工 作 中 產 生 軸 向 竄 動 和 承 受 斜 齒 輪 產 生 的 軸 向 力 。 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 39 凸 輪 軸 的 驅 動n A、齒輪傳動：應用在下置凸輪軸發(fā)動機。采用斜齒齒輪。正 時 標 記 對 準 ：保 證 正 確 的 配 氣相 位 和 點 火 時 刻 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 40 n B、鏈條

19、和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機。 曲 軸 正 時 齒 形 帶 輪中 間 軸 齒 形 帶 輪張 緊 輪凸 輪 軸 正 時 齒 形 帶 輪 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 41 凸 輪 軸 影 視 1 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 42 凸 輪 軸 影 視 2 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 43 凸 輪 軸 3 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 44 挺 柱n

20、功用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。n挺柱的分類：普通挺柱和液壓挺柱。n材料：鎳硌合金、冷激合金鑄鐵。筒 式 滾 輪 式普 通 挺 柱 ： 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 45氣 門 關 閉 時 氣 門 打 開 時 單 向 閥 彈 簧 被 壓 縮液 壓 挺 柱 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 46 推 桿n功用：將從凸輪軸經過挺柱傳來的推力傳給搖臂。n材料：硬鋁、鋼。n結構：實心推桿、硬鋁棒、鋼管。 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 47 搖

21、臂n功用：將推桿和凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿以推開氣門。n工作過程：實際是一個雙臂杠桿。易 磨 損 部 位堆 焊 耐 磨 合 金氣 門 間 隙調 節(jié) 螺 釘 調 節(jié) 螺 母 搖 臂搖 臂 軸 套潤 滑 油 道 2021年6月1日星期二14時23分35秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 48 搖 臂 軸螺 栓搖 臂 軸 支 座 搖 臂 軸 緊 固 螺 釘搖 臂 稱 套 調 整 螺 釘搖 臂 定 位 彈 簧搖 臂 組 示 意 圖 2021年6月1日星期二14時23分36秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 49 配 氣 機 構 影 視 2021年6月1日星期二14時23分36秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 50 小 結氣門組 氣 門氣 門 座氣 門 導 管氣 門 彈 簧頭 部桿 部密 封 錐 面 寬 度 、角 度 要 合 適 2021年6月1日星期二14時23分36秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 51 氣門傳動組 凸 輪 軸挺 柱推 桿搖 臂 及 搖 臂 軸凸 輪 、 挺 柱推 桿 、 搖 臂普 通 挺 柱液 力 挺 柱 氣 門 開 啟關 閉 2021年6月1日星期二14時23分36秒川 師 成 都 學 院 電 子工 程 系 52 本 章 課 程 結 束