发动机配气机构的结构及组成

发动机配气机构的结构及组成 讽讲? INGTHEBASICS 发动机配气机构固结构及组成 配气机构的功用是按照发动机每一汽缸 内所进行的工作循环和点火次序的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ,定 时开启和关闭各汽缸的进,排气门,使新鲜 可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得 以及时进入汽缸,废气得以及时从汽缸排出. 在压缩与膨胀行程中,保证燃烧室的密封. 配气机构可从不同角度来分类:按气门 的布置分为气门顶置和气门侧置式;按凸轮 轴的布置位置分为下置式,中置式和顶置 式;按曲轴和凸轮轴的传动方式分为齿轮传 动式,链条传动式和齿带传动式;按每汽缸 气门数量分,有二气门式和四气门式等. 气门式配气机构由气门组和气门传动组 组成.气门组包括气门及与之相关联的零件, 其组成与配气机构的型式基本无关.气门传 动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所 有零件,其组成视配气机构的形式而有所不 同,它的功用是定时驱动气门使其开闭. 一 ,气门的布置型式 1气门顶置式配气机构 气门顶置式配气机构应用最广泛,其进 气门和排气门都倒挂在汽缸盖上,其组成如 图l所示.气门组包括气门,气门导管,气 门座,弹簧座,气门弹簧,锁片等;气门传 动组一般由摇臂,摇臂轴,推杆,挺柱,凸 轮轴和正时齿轮组成. 当汽缸的工作循环需要将气门打开进行 换气时,由曲轴通过传动机构驱动凸轮轴旋 转,使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱, 推杆,调整螺钉推动摇臂摆转,摇臂的另一 端便向下推开气门,同时使弹簧进一步压缩. 当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱以后,便逐 渐减小了对挺柱的推力,气门在弹簧张力的 作用下开度逐渐减小,直至最后关闭.压缩 58Mo10R-CHINA?Apri 和做功行程中,气门在弹簧 张力的作用下严密关闭.四 行程发动机每完成一个工作 循环,曲轴旋转两周,各缸 的进,排气门各开启一次,此 时凸轮轴只旋转一周,因此 曲轴与凸轮轴的传动比应为 2:l. 2气门侧置式配气机构 气门侧置式配气机构的 进气门和排气门都装在汽缸 体的一侧.这种配气机构的 气门开启方法有两种:一种 是利用摇臂驱动(如图2所 示);另一种是通过凸轮轴直 接驱动(如图3所示).虽然 这种机构的结构简单,制造 方便.但由于气门布置在汽 缸的一侧,使燃烧室的结构 不紧凑,限制了压缩比的提 高,此外,还由于进气道拐 弯多,进气流动阻力大,因 而发动机的动力性和高速性 ?文/张小付 均较差.目前这种配气机构已被淘汰. 另外,也有采用进气门顶置而排气门侧 置的配气机构,这种布置型式,进气门尺寸 不受限制,可做得较大,进气管可以做得粗 且具有较理想的形状,以减小进气阻力,因 而充气效率较高.侧置排气门可以得到良好 的冷却.这种配气机构结构复杂,目前仅在 某些高速发动机上采用. =,凸轮轴的布置型式 凸轮轴的布置型式可分为下置,中置和 顶置三种.它们都可用于气门顶置式配气机 构,而气门侧置式配气机构的凸轮轴只能是 下置式. 1凸轮轴下I和中I的配气机构 凸轮轴下置和中置的配气机构中的凸轮 轴分别位于曲轴箱和汽缸体上部. 对于高转速的发动机,为了减小气门传 动机构的往复运动的质量,可将凸轮轴的位置 移到汽缸体的上部,由凸轮轴经过挺柱直接驱 动摇臂而省去推杆(如图4所示),这种结构被 称为凸轮轴中置式配气机构.当曲轴的中心线 与凸轮轴的中心线距离较远时,如果仍用一对 齿轮来传动,齿轮的直径势必会过大,这时一 般要在中间加入一个中间齿轮(惰轮). 2凸轮轴顶置式配气机构 凸轮轴顶置式配气机构的凸轮轴布置在 ??知讽讲 MASTERlNGTHEBASlC 汽缸盖上.在这种结构中,凸轮轴直接通过 摇臂来驱动气门.这种传动机构没有挺柱, 推杆,使往复运动质量大大减小.因此,它 适用于高速发动机.但由于凸轮轴离曲轴中 心线更远,因此正时传动机构更为复 杂,而且拆装汽缸盖也比较困难.缸径 较小的柴油机的凸轮轴顶置时,给安装 喷油器也带来了困难. 顶置凸轮轴的另一种形式是凸轮 轴直接驱动气门(如图3所示),这种 配气机构的往复运动质量很小,对凸 轮轴和弹簧的设计要求也最低,因此 特别适合于高速强化发动机,这在国 外的高速汽车发动机上得到了广泛的 应用. 顶置双凸轮轴的布置形式适用于 多气门式发动机,其特点是使用两个 凸轮轴分别驱动进气门和排气门.在 凸轮轴驱动气门的方法上,顶置双凸 轮轴与单凸轮轴结构相仿,但由于使 用两根凸轮轴,使凸轮轴与气门的距 离变小了,所以使驱动用的摇臂变短, 有的甚至可以省去摇臂,直接使用凸轮轴驱 动气门.这种双凸轮轴多气门的配气机构, 是高速现代发动机配气机构的主要形式.图 5所示为顶置双凸轮轴直 接驱动5气门的配气机构. 三i凸轮轴的传动 方式 曲轴与凸轮轴之间 的传动方式有齿轮传动, 链传动和带传动.凸轮轴 下置,中置的配气机构大 多采用圆柱形正时齿轮传 动;链传动特别适合于凸 轮轴顶置的配气机构,为 使链条在工作时具有一定 的张力而不致脱链,一般 都装有导链板,上,下链条 张紧轮等,为了使链条调 整方便,有的发动机使用 一 根链条传动. 近年来,在高速汽车 发动机上还广泛地采用带 传动来代替链传动,图6所 示的是一汽一大众奥迪100 使用的齿形带传动,这种 传动方式对于减少噪声, 减轻结构质量和降低成本 都有很大的好处. 四气门间隙: 发动机工作时,气门将因温度升高而膨 胀,如果气门及其传动件之间,在冷态时无 间隙或间隙过小,则在热态时气门及其传动 件的受热膨胀势必引起气门关闭不严,造成 发动机在压缩和做功行程中漏气,而使功率 下降,严重时甚至不易启动.为了消除这种 现象,通常在发动机冷态装配时,在气门与 其传动机构中留有适当的间隙,以补偿气门 受热后的膨胀量.这一间隙通常称为气门间 隙.有的发动机采用液力挺柱,由于挺柱的 长度能自动变化,随时补充气门的热膨胀量, 故不需要预留气门间隙.一汽488Q发动机上 设有气门间隙调节器,在安装时要保证摇臂 凸耳与气门弹簧间的间隙大于1.25mm. 一 般在冷态时,进气门的间隙为0.25, 0.3mm,排气门的间隙为0.3,0.35mm.如 果间隙过小,发动机在热态时可能发生漏气, 导致功率下降甚至气门烧坏如果间隙过大, 则使传动零件之间以及气门与气门座之间产 生撞击而加速磨损,同时也会使得气门开启 持续时间减少,汽缸的充气及排气情况变坏. 五配气相位 配气相位就是进,排气门的实际开闭时 刻,通常用相对于上,下止点曲轴位置的曲 轴转角的环形图来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示,这种图形常被称为 onn,.港维临但笺Q 氓讲囊 lNGTHEBASICS 配气相位图(如图7所示). 从理论上讲,四行程发动机的进气门当 曲拐处在上止点时开启,在曲拐转到下止点 时关排气门则当曲拐在下止点时开启,在 上止点时关闭.进气时间和排气时间各占180 度曲轴转角.但是实际发动机的曲轴转速都 很高,活塞每一行程历时都很短,如当发动 机转速为5600r/min时,一个行程历时仅为 60/(5600×2)=0.0054s.这样短时间的进 气或排气过程,往往会使发动机充气不足或 排气不净,从而使发动机功率下降.因此,现 代发动机都采取延长进,排气时间的方法, 即气门开启和关闭的时刻并不正好是曲拐处 而是分别提早和 在上止点和下止点的时刻, 延迟一定的曲轴转角,以改善进,排气状况, 从而提高发动机的动力性. 如图7所示,在排气行程接近终了,活 塞到达上止点之前,即曲轴转到离曲拐的上 止点还差一个角度a时,进气门便开始开启, 直到活塞过了下止点重又上行,即曲轴转到 超过曲拐下止点以后一个角度p时,进气门 才关闭.这样整个进气行程持续时间相当于 曲轴转角l80.+o【+p.0【角一般为l0, 30.{D角一般为40.,80. 60MoI?lR—CHIN'A?April 进气门提前开启的目的是为了保证进气 行程开始时进气门已开大,新鲜气体能顺利 地充入汽缸.当活塞到达下止点时,汽缸内 压力仍低于大气压力,在压缩行程开始阶段, 活塞上移速度较慢的情况下,仍可以利用气 流惯性和压力差继续进气,因此进气门晚关 一 点有利于充气. 同样,作功行程接近终了,活塞到达下 止点之前,排气门便开始开启,提前开启的角 度Y一般为40.,8O..经过整个排气行程, 在活塞越过上止点后,排气门才关闭,排气门 关闭的延迟角6一般为l0.,30..整个排 气过程的持续时间相当于曲轴转角180.+v +6. 排气门提前开启的原因是:当作功行程 的活塞接近下止点时,汽缸内的气体虽然有 0.3,0.4MPa的压力,但就活塞作功而言, 作用不大,这时若稍开排气门,大部分废气 在此压力作用下可迅速自缸内排出;当活塞 到下止点时,汽缸内压力已大大下降(约为 0.115MPa),这时排气门的开度进一步增加, 从而减少了活塞上行时的排气阻力,高温废 气迅速排出,还可以防止发动机过热.当活 塞到达上止点时,燃烧室内的废气压力仍高 于大气压力,加之排气时气流有一定的惯 性,所以排气门迟一点关闭,可以使废气排 放得较干净. 从图7中可以看出,由于进气门在上止 点前开启,而排气门在上止点后才关闭,这 就出现了一段时间内排气门和进气门同时开 启的现象,这种现象被称为气门重叠,重叠 阶段的曲轴转角被称为气门重叠角.由于新 鲜气流和废气流的流动惯性都比较大,在短 时间内是不会改变流向的,因此,只要气门 重叠角选择适当.就不会出现废气倒流人进 气管和新鲜气体同废气排出的现象.这对换 气是有利的,但应注意,如果气门重叠角过 大,当汽油机小负荷运转,进气管内压力很 低时,就可能出现废气倒流,使进气量减少. 六,配气相位与点火时刻的匹配(即正时) 凸轮轴上配置有各缸进,排气凸轮,用 以使气门按一定的工作次序和配气相位及时 开闭,并保证气门有足够的升程.同一汽缸 的进,排气凸轮的相对转角位置是与既定的 配气相位相适应的.发动机各个汽缸的进气 或排气凸轮的相对角位置应符合发动机各汽 因此, 缸的点火次序和点火间隔时间的要求.根据凸轮轴的旋转方向以及各进气或排气凸 轮的工作次序,就可以判定发动机的点火次 序. 凸轮轴通常由曲轴通过一对正时齿轮驱 动,小齿轮和大齿轮分别用键装在曲轴与凸 轮轴的前端,其传动比为2:l.在装配曲轴 和凸轮轴时,必须将正时齿轮记号对准(如 图8所示),以保证正确的配气相位和点火时 刻.(查询号:207)