1、2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系1第三章第三章 配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)n本章講授內(nèi)容本章講授內(nèi)容：n配氣機構(gòu)概述配氣機構(gòu)概述n配氣相位配氣相位n氣門組氣門組n氣門傳動組氣門傳動組2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系2一、配氣機構(gòu)概述一、配氣機構(gòu)概述n功用：功用：按發(fā)動機各氣缸內(nèi)所進行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時開啟和關(guān)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。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系3組成組成2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院

2、電子工程系工程系4配氣機構(gòu)的布置形式配氣機構(gòu)的布置形式n分類：分類：n按氣門布置氣門布置的形式：氣門頂置、氣門側(cè)置壓縮比受壓縮比受到限制，到限制，進排氣門進排氣門阻力較大，阻力較大，發(fā)動機的發(fā)動機的動力性和動力性和高速性均高速性均較差，逐較差，逐漸被淘汰。漸被淘汰。 目前發(fā)動目前發(fā)動機基本都機基本都采用氣門采用氣門頂置式配頂置式配氣機構(gòu)。氣機構(gòu)。 2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系5n按凸輪軸布置凸輪軸布置的形式：下置、中置、上置2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系6上置凸輪軸實物圖上置凸輪軸實物圖2022-3-23川師成都學院電子川師成都

3、學院電子工程系工程系72022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系82022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系92022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系10n按凸輪軸傳動凸輪軸傳動的形式：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(gòu)鏈條傳動曲軸鏈條凸輪軸正時齒輪凸輪軸上置式配氣機構(gòu)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(gòu)2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系11n按每缸氣門數(shù)及其排列每缸氣門數(shù)及其排列方式：二氣門

4、、三氣門、四氣門、五氣門同氣門串聯(lián)：同氣門串聯(lián)：影響進氣門充氣影響進氣門充氣效率、排氣門熱效率、排氣門熱負荷不均勻負荷不均勻同氣門并聯(lián)：同氣門并聯(lián)：提高進氣門充氣提高進氣門充氣效率、排氣門熱效率、排氣門熱負荷均勻負荷均勻2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系12單缸單缸5 5氣門氣門2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系13n氣門間隙：氣門間隙：為保證氣門關(guān)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(qū)動零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當?shù)拈g隙。n進氣門間隙進氣門間隙：0.250.30mmn排氣門間隙排氣門間隙：0.300.35mm202

5、2-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系14氣門間隙過大與過小的危害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(gòu)零件的撞擊增加，磨損加快。 無間隙或間隙過?。喊l(fā)動機工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關(guān)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。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系15二、配氣相位二、配氣相位n配氣相位：配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時

6、間。n配氣相位圖：配氣相位圖：用曲軸轉(zhuǎn)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：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：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(guān)，排氣門早開晚關(guān)。配氣相位配氣相位flash動畫演示動畫演示2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系16配氣相位演示配氣相位演示2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系17配氣相位角配氣相位角n進氣提前角進氣提前角 ：一般為：1030n進氣遲后角進氣遲后角 ：一般為：4080n進氣持續(xù)角進氣持續(xù)角： 進氣門開啟持續(xù)

7、時間的曲軸轉(zhuǎn)角。為180+n排氣提前角排氣提前角 ：一般為：4080n排氣遲后角排氣遲后角 ：一般為：1030n排氣持續(xù)角排氣持續(xù)角：排氣門開啟持續(xù)時間的曲軸轉(zhuǎn)角。為180+n氣門重疊氣門重疊：在某一時間內(nèi)，進氣門、排氣門同時開啟的現(xiàn)象。n氣門重疊角氣門重疊角：氣門重疊時的曲軸轉(zhuǎn)角。為+n 2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系18配氣相位影視配氣相位影視2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系19三、氣門組的構(gòu)造三、氣門組的構(gòu)造n氣門組組成：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：要求：氣門頭部與氣門座貼合嚴密；氣

8、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。氣門氣門氣門座氣門座氣門導管氣門導管氣門彈簧氣門彈簧彈簧座彈簧座鎖片鎖片2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系20氣門組實物圖氣門組實物圖鎖片鎖片彈簧座彈簧座2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系21氣門氣門n組成：組成：頭部和桿部。n功用：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：工作條件：高溫、高壓、氣門彈簧力、傳動零件慣性力。頭部頭部桿部桿部進氣門：進氣門：570K670K（

9、鉻鋼或鉻鎳鋼）（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門：排氣門：1050K1200K（硅鉻鋼）（硅鉻鋼）2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系22氣門頭部結(jié)構(gòu)形式氣門頭部結(jié)構(gòu)形式n氣門頭頂面形狀：平頂、球面頂、喇叭頂。平頂式平頂式結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進、排氣門都可采用。球面頂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(zhì)量和慣性力大加工較復雜。喇叭頂喇叭頂凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，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。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工

10、程系23氣門錐角氣門錐角n氣門錐角：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：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。邊緣應保持一定邊緣應保持一定的厚度，的厚度，1 13mm3mm。裝配前應將密裝配前應將密封錐面研磨。封錐面研磨。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系24氣門桿部氣門桿部較高的加工精度，表較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導管的配保證同氣門導管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性氣門桿尾部：氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷

11、孔環(huán)形槽、鎖銷孔凹槽凹槽氣門桿尾部的結(jié)構(gòu)取決于氣門彈簧座的固定方式2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系25氣門座氣門座n氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結(jié)合的部位。 n功用：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：工作條件：高溫、磨損嚴重。n類型：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：氣門密封干涉角：n 比氣門錐角大0.51度的n 氣門座圈錐角。氣門座氣門座2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系26氣門座影視氣門座影視2022-3-23川師成都學院電子川

12、師成都學院電子工程系工程系27氣門導管氣門導管n功用功用：導向作用、導熱作用。n工作條件工作條件：高溫、磨損嚴重。n材料材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金材料。n氣門導管內(nèi)外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋的氣門導管孔中，然后再精鉸內(nèi)孔。并用卡環(huán)定位。氣門導管氣門導管氣缸蓋氣缸蓋過盈配合過盈配合卡環(huán)卡環(huán)：防止氣門：防止氣門導管在使用中脫導管在使用中脫落。落。伸入深度應適量。錐度可減少伸入深度應適量。錐度可減少氣流阻力。氣流阻力。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系28氣門彈簧氣門彈簧n功用功用：克服在氣門關(guān)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形狀形狀

13、：圓柱形螺旋彈簧。n材料材料：高碳錳鋼、硌釩鋼。n防止共振防止共振：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(zhuǎn)機構(gòu)氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)：低摩擦型自由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；強制旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 。氣門彈簧氣門彈簧氣門彈簧座氣門彈簧座鎖片鎖片2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系29氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使氣門頭部溫度均勻；阻止沉積物形成2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系30四、氣門傳動組四、氣門傳動組n功用功用：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。凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂凸輪軸正凸輪軸正時齒輪時齒輪搖臂軸搖

14、臂軸2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系31凸輪軸凸輪軸n組成組成：各缸的進、排氣門凸輪及驅(qū)動汽油泵的偏心輪、驅(qū)動分電器的齒輪。n功用功用：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材料材料：優(yōu)質(zhì)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(zhuǎn)角位置是與既定的配氣相位相適應的。軸頸軸頸凸輪凸輪偏心輪偏心輪正時齒輪正時齒輪2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系322022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系33凸輪與挺柱線接凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，觸，接觸壓力大，磨損快。磨損快。凸輪凸

15、輪n工作條件：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。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系34n凸輪輪廓與氣門的運動規(guī)律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(guān)閉點出現(xiàn)氣門間隙階段緩沖結(jié)束點凸輪的輪廓凸輪的輪廓2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系35n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：點火順序：1 12 24 43 3同名凸輪的相對角位置同名凸輪的相對角位置四缸發(fā)動機凸輪投影四缸發(fā)動機凸輪投影2022-3-23川師成都

16、學院電子川師成都學院電子工程系工程系36凸輪影視凸輪影視2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系371 1、正時齒輪；、正時齒輪；2 2、墊圈；、墊圈；3 3、螺母；螺母；4 4、止推板；、止推板；5 5、螺栓；、螺栓；6 6、隔圈、隔圈（調(diào)節(jié)環(huán)）（調(diào)節(jié)環(huán)）123456凸輪軸軸向定位利用隔圈控制軸向竄動利用隔圈控制軸向竄動竄動量竄動量凸輪軸的軸向定位凸輪軸的軸向定位為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系38凸輪軸的驅(qū)動凸輪軸的驅(qū)動nA、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

17、記對準正時標記對準：保證正確的配氣保證正確的配氣相位和點火時刻相位和點火時刻2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系39nB、鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機。曲軸正時齒形帶輪曲軸正時齒形帶輪中間軸齒形帶輪中間軸齒形帶輪張緊輪張緊輪凸輪軸正時齒形帶輪凸輪軸正時齒形帶輪2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系40凸輪軸影視凸輪軸影視12022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系41凸輪軸影視凸輪軸影視2 22022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系42凸輪軸凸輪軸3 32022-3

18、-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系43挺柱挺柱n功用功用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。n挺柱的分類：挺柱的分類：普通挺柱和液壓挺柱。n材料：材料：鎳硌合金、冷激合金鑄鐵。筒式滾輪式普通挺柱：2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系44氣門關(guān)閉時氣門關(guān)閉時氣門打開時氣門打開時單向閥單向閥彈簧被壓縮彈簧被壓縮液壓挺柱液壓挺柱2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系45推桿推桿n功用：功用：將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來的推力傳給搖臂。n材料：材料：硬鋁、鋼。n結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：實心推桿、硬鋁棒、鋼管。2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系46搖臂搖臂n功用功用：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：工作過程：實際是一個雙臂杠桿。易磨損部位易磨損部位堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金氣門間隙氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺母搖臂搖臂搖臂軸套搖臂軸套潤滑油道潤滑油道2022-3-23川師成都學院電子川師成都學院電子工程系工程系47搖臂軸搖臂軸螺栓螺栓搖臂軸支座搖臂軸支座搖臂軸緊固螺釘搖臂軸緊固螺釘搖臂稱套搖臂稱套調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘搖臂搖臂定位彈簧定位彈簧搖臂組示意圖搖臂組示意圖2022-3-23川師成