項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)一、配氣機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)1.功用配氣機(jī)構(gòu)的功用是按照汽缸的工作順序和工作過程的要求，準(zhǔn)時(shí)地開閉進(jìn)、排氣門，向汽缸供給可燃混合氣（汽油機(jī)）或新鮮空氣（柴油機(jī)）并及時(shí)排出廢氣；當(dāng)進(jìn)、排氣門關(guān)閉時(shí)，保證汽缸密封。圖3-1配氣機(jī)構(gòu)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2．充氣效率新鮮空氣或可燃混合氣被吸入氣缸愈多，則發(fā)動(dòng)機(jī)可能發(fā)出的功率愈大。新鮮空氣或可燃混合氣充滿氣缸的程度，用充氣效率ηv表示。ηv越高，表明進(jìn)入氣缸的新氣越多，可燃混合氣燃燒時(shí)可能放出的熱量也就越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越大。3.分類1）按凸輪軸的位置分：凸輪軸上置式、凸輪軸中置式和凸輪軸下置式。如圖所示。

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)

凸輪軸下置式，主要缺點(diǎn)是氣門和凸輪軸相距較遠(yuǎn)，因而氣門傳動(dòng)部件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)高度也有所增加。凸輪軸下置式凸輪軸中置式凸輪軸上置式項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)凸輪軸中置,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，省去推桿，這種結(jié)構(gòu)稱為凸輪軸中置配氣機(jī)構(gòu)。凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。凸輪軸上置有兩種結(jié)構(gòu)，一是凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動(dòng)氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。另一種是凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量更小，特別適應(yīng)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2）按凸輪軸的傳動(dòng)方式分：齒形帶傳動(dòng)式、鏈條傳動(dòng)式和齒輪傳動(dòng)式。皮帶傳動(dòng)鏈條傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)凸輪軸下置，中置的配氣機(jī)構(gòu)大多采用圓柱形正時(shí)齒輪傳動(dòng)，一般從曲軸到凸輪軸只需一對(duì)正時(shí)齒輪傳動(dòng)，若齒輪直徑過大，可增加一個(gè)中間齒輪。為了嚙合平穩(wěn)，減小噪聲，正時(shí)齒輪多用斜齒。鏈條與鏈輪的傳動(dòng)適用于凸輪軸上置的配氣機(jī)構(gòu)，但其工作可靠性和耐久性不如齒輪傳動(dòng)。齒形皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)，齒形帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單，噪聲小、工作可靠、成本低。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)3）按氣門位置分：氣門側(cè)置式和氣門頂置式。氣門側(cè)置式氣門頂置式項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門位于氣缸蓋上稱為氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)，由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧等組成。其特點(diǎn)，進(jìn)氣阻力小，燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，氣流攪動(dòng)大，能達(dá)到較高的壓縮比，目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。氣門位于氣缸體側(cè)面稱為氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)，由凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧等組成。省去了推桿、搖臂等另件，簡化了結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗倪M(jìn)、排氣門在氣缸的一側(cè)，壓縮比受到限制，進(jìn)排氣門阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)4）按氣門個(gè)數(shù)分為：雙氣門和多氣門。二氣門四氣門五氣門四氣門排列結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)一般發(fā)動(dòng)機(jī)都采用每缸兩個(gè)氣門，即一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門的結(jié)構(gòu)。為了改善換氣，在可能的條件下，應(yīng)盡量加大氣門的直徑，特別是進(jìn)氣門的直徑。但是由于燃燒室尺寸的限制，氣門直徑最大一般不能超過氣缸直徑的一半。當(dāng)氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時(shí)，每缸一進(jìn)一排的氣門結(jié)構(gòu)就不能保證良好的換氣質(zhì)量。因此，在很多新型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上多采用每缸四個(gè)氣門結(jié)構(gòu)。即兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)5）按凸輪軸和氣門驅(qū)動(dòng)形式分類凸輪軸置于氣缸蓋上的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)(OHC)。其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件少，傳動(dòng)鏈短，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度大，適合于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。由于氣門排列和氣門驅(qū)動(dòng)形式的不同，凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。氣門驅(qū)動(dòng)形式有搖臂驅(qū)動(dòng)、擺臂驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)三種類型。a.搖臂驅(qū)動(dòng)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸推動(dòng)液力挺柱，液力挺柱推動(dòng)搖臂，搖臂再驅(qū)動(dòng)氣門；或凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂驅(qū)動(dòng)氣門。圖搖臂驅(qū)動(dòng)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)1－進(jìn)氣門2－排氣門3－搖臂4－搖臂軸5－凸輪軸6液力挺柱

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)b.擺臂驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)由于擺臂驅(qū)動(dòng)氣門的配氣機(jī)構(gòu)比搖臂驅(qū)動(dòng)式剛度更好，更有利于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，因此在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用比較廣泛。圖擺臂驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)c.直接驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)在這種形式的配氣機(jī)構(gòu)中，凸輪通過吊杯形機(jī)械挺柱驅(qū)動(dòng)氣門；或通過吊杯形液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門。與上述各種形式的配氣機(jī)構(gòu)相比，直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動(dòng)氣門的能量損失最小。因此，在高度強(qiáng)化的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。圖直接驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)二、配氣機(jī)構(gòu)組成配氣機(jī)構(gòu)包括氣門組和氣門傳動(dòng)組（凸輪軸位置和驅(qū)動(dòng)方式不同其結(jié)構(gòu)形狀也略有差異）如圖所示。圖配氣機(jī)構(gòu)的組成項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1.氣門組氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門鎖片和油封等。（1）氣門功用及分類：用來控制進(jìn)、排氣通道的開閉，可分為進(jìn)氣門和排氣門；結(jié)構(gòu)由氣門頭部和桿部組成，其形狀如圖所示。圖氣門組1－氣門頂面2－氣門錐面3－氣門錐角4－氣門鎖夾槽5－氣門端面氣門結(jié)構(gòu)及各部名稱項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門的工作條件氣門的工作條件非常惡劣。首先，氣門直接與高溫燃?xì)饨佑|，受熱嚴(yán)重，而散熱困難，因此氣門溫度很高。其次，氣門承受氣體力和氣門彈簧力的作用，以及由于配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的慣性力使氣門落座時(shí)受到?jīng)_擊。第三，氣門在潤滑條件很差的情況下以極高的速度啟閉并在氣門導(dǎo)管內(nèi)作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，氣門由于與高溫燃?xì)庵杏懈g性的氣體接觸而受到腐蝕。要求：足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊。材料：進(jìn)氣門一般用中碳合金鋼制造，如鉻鋼、鉻鉬鋼和鎳鉻鋼等。排氣門則采用耐熱合金鋼制造，如硅鉻鋼、硅鉻鉬鋼、硅鉻錳鋼等。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門構(gòu)造：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門均為菌形氣門，由氣門頭部和氣門桿兩部分構(gòu)成。氣門頂面有平頂、凹頂和凸頂（球面型）等形狀。目前應(yīng)用最多的是平頂氣門，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，受熱面積小，進(jìn)、排氣門都可采用。平頂：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、吸熱面積小，質(zhì)量小、進(jìn)、排氣門均可采用。球面頂：適用于排氣門，強(qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜。凸頂（球面型）：適用于進(jìn)氣門，進(jìn)氣阻力小，但受熱面積大。

圖氣門頭部a平頂b凹頂c凸頂（球面型）項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)部分發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門頭部直徑比排氣門大，兩氣門一樣大時(shí)，排氣門有記號(hào)。桿身→桿身與頭部制成一體，裝在氣門導(dǎo)管內(nèi)起導(dǎo)向作用，桿身與頭部采用圓滑過渡連接。尾部→制有凹槽（錐形槽或環(huán)形槽）用來安裝鎖緊件。氣門與氣門座或氣門座圈之間靠錐面密封，氣門錐面與氣門頂面之間的夾角稱為氣門錐角。進(jìn)、排氣門的氣門錐角一般均為45°，只有少數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門錐角為30°，氣門頭部邊緣應(yīng)保持一定厚度，一般為1-3mm，以防工作中沖擊損壞和被高溫?zé)g。圖氣門錐面項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門頭部接受的熱量一部分經(jīng)氣門座圈傳給氣缸蓋；另一部分則通過氣門桿和氣門導(dǎo)管也傳給氣缸蓋，最終都被氣缸蓋水套中的冷卻液帶走。為了增強(qiáng)傳熱，氣門與氣門座圈的密封錐面必須嚴(yán)密貼合。為此，二者要配對(duì)研磨，研磨之后不能互換。氣門桿有較高的加工精度和較低的粗糙度，與氣門導(dǎo)管保持較小的配合間隙，以減小磨損，并起到良好的導(dǎo)向和散熱作用。氣門尾端的形狀決定于上氣門彈簧座的固定方式。采用剖開分成兩個(gè)半圓狀，且外表面為錐面的氣門鎖夾來固定上氣門彈簧座，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，拆裝方便，因此得到了廣泛的應(yīng)用。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門鎖夾內(nèi)表面有多種形狀，相應(yīng)地氣門尾端也有各種不同形狀的氣門鎖夾槽。

在某些高度強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)上采用中空氣門桿的氣門，旨在減輕氣門質(zhì)量和減小氣門運(yùn)動(dòng)的慣性力。為了降低排氣門的溫度，增強(qiáng)排氣門的散熱能力，在許多汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用鈉冷卻氣門。這種氣門是在中空的氣門桿中填入一半金屬鈉。因?yàn)殁c的熔點(diǎn)的是97.8℃，沸點(diǎn)為880℃，所以在氣門工作時(shí)，鈉變成液體，在氣門桿內(nèi)部做上下激烈地晃動(dòng)，不斷地從氣門頭部吸收熱量并傳給氣門桿，再經(jīng)氣門導(dǎo)管傳給氣缸蓋，使氣門頭部得到冷卻。1－氣門尾端2－氣門鎖夾3－卡塊4－圓柱銷圖氣門尾端的形狀圖充納排氣門項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2）氣門導(dǎo)管功用：為氣門運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，以保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在作上下運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生徑向擺動(dòng)而準(zhǔn)確落座，同時(shí)起導(dǎo)熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過氣缸蓋傳出去。其形狀如圖所示。圖氣門導(dǎo)管結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)為了保證導(dǎo)向，導(dǎo)管應(yīng)有一定的長度，氣門導(dǎo)管的工作溫度也較高，約500k。氣門導(dǎo)管和氣門的潤滑是靠配氣機(jī)構(gòu)飛濺出來的機(jī)油進(jìn)行潤滑的，因此易磨損。為了改善潤滑性能，氣門導(dǎo)管常用灰鑄鐵或球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金制造。導(dǎo)管內(nèi)、外圓面加工后壓入氣缸蓋的氣門導(dǎo)管孔內(nèi)，然后再精鉸內(nèi)孔，以保證氣門導(dǎo)管與氣門桿的正確配合間隙。為了防止氣門導(dǎo)管在使用過程中松脫，有的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門導(dǎo)管用卡環(huán)定位。

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)（3）氣門彈簧氣門彈簧的功用是保證氣門關(guān)閉時(shí)能緊密地與氣門座或氣門座圈貼合，并克服氣門開啟時(shí)配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的慣性力的干擾，避免各零件彼此脫離凸輪而破壞配氣機(jī)構(gòu)的正常工作，保證氣門正確回位。其結(jié)構(gòu)形式可分圓柱形螺旋彈簧、雙彈簧和變螺距彈簧等。如圖所示。圖氣門彈簧項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門彈簧一般為等螺距圓柱形螺旋彈簧。當(dāng)氣門彈簧的工作頻率與其固有的振動(dòng)頻率相等或?yàn)楣ぷ黝l率數(shù)倍時(shí)，氣門彈簧就會(huì)發(fā)生共振。共振時(shí)將使配氣定時(shí)遭到破壞，使氣門發(fā)生反跳和沖擊，甚至使彈簧折斷。為防止共振的發(fā)生，可采取下列結(jié)構(gòu)措施：1)采用雙氣門彈簧，在柴油機(jī)和高性能汽油機(jī)上廣泛采用每個(gè)氣門安裝兩個(gè)直徑不同，旋向相反的內(nèi)、外彈簧。由于兩個(gè)彈簧的固有頻率不同，當(dāng)一個(gè)彈簧發(fā)生共振時(shí)，另一個(gè)彈簧能起到阻尼減振作用。采用雙氣門彈簧可以減小氣門彈簧的高度，而且當(dāng)一個(gè)彈簧折斷時(shí)，另一個(gè)彈簧仍可維持氣門工作。彈簧旋向相反，可以防止折斷的彈簧圈卡入另一個(gè)彈簧圈內(nèi)使其不能工作或損壞。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2)采用變螺距氣門彈簧，某些高性能汽油機(jī)采用變螺距單氣門彈簧。變螺距彈簧的固有頻率不是定值，從而可以避開共振。3)采用錐形氣門彈簧，錐形氣門彈簧的剛度和固有振動(dòng)頻率沿彈簧軸線方向是變化的，因此可以消除發(fā)生共振的可能性。圖氣門彈簧的分類a-圓柱形螺旋彈簧b-雙彈簧c-螺距彈簧d-錐形氣門彈簧項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)（5）氣門彈簧座的固定方式可分為鎖片式和鎖銷式，一般鎖片式應(yīng)用廣泛，鎖片、卡簧鎖片、卡簧在氣門彈簧力的作用下把彈簧座和氣門桿鎖住，使彈簧力作用到氣門桿上。如圖所示。圖氣門座固定方式的分類a-鎖片式b-鎖銷式圖氣門鎖片鎖止結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)（6）氣門油封氣門油封裝在氣門導(dǎo)管上端，防止缸蓋上飛濺的機(jī)油由氣門和導(dǎo)管的間隙進(jìn)入氣門頭部。氣門油封高溫下與汽油和機(jī)油相接觸，因此需要采用耐熱性和耐油性優(yōu)良的材料，一般為氟橡膠制作。油封的主要作用，可以防止機(jī)油進(jìn)入進(jìn)(排)氣管，避免造成機(jī)油流失；防止汽油與空氣的混合氣體以及排放廢氣泄漏；防止發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油進(jìn)入燃燒室圖各類油封圖氣門油封和氣門導(dǎo)管作用原理圖項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)氣門導(dǎo)管和氣門桿磨損后，氣門桿和導(dǎo)管的配合間隙增大，氣門落座不同心，使氣門和氣門座的工作錐面出現(xiàn)偏磨，即氣門座工作錐面各處的寬度不相同。如此氣門的密封性能下降，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不良；同時(shí)加速了氣門油封的損壞。氣門油封在氣門的磨損和高溫作用下，密封性能下降，缸蓋的機(jī)油由氣門與導(dǎo)管的間隙進(jìn)入氣門頭部，這一點(diǎn)在進(jìn)氣門最為嚴(yán)重，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣道的氣壓低于大氣壓，缸蓋的機(jī)油在壓力差下被吸入進(jìn)氣道，在氣門頭部形成積碳，阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能下降。圖氣門頭部形成積碳圖用不同顏色區(qū)分的進(jìn)排氣門油封

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)氣門與排氣門油封的區(qū)別，有部分車型的進(jìn)排油封是不同的，排氣門的溫度高些，他的材質(zhì)也有所不一樣，受力方向也不一樣，進(jìn)氣門受到的是負(fù)壓，由外向內(nèi)的壓力；排氣門受到的是正壓，是由內(nèi)向外的壓力。一般會(huì)使用不同的顏色來區(qū)分油封。

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)（7）氣門座與氣門座圈氣缸蓋上與氣門錐面相貼合的部位稱氣門座。氣門座與氣門頭部一起對(duì)氣缸起密封作用，同時(shí)接受氣門頭部傳來的熱量，起到對(duì)氣門散熱的作用，導(dǎo)致氣門座的溫度很高，又承受頻率極高的沖擊載荷，容易磨損。因此，鋁氣缸蓋和大多數(shù)鑄鐵氣缸蓋均鑲嵌由合金鑄鐵或粉末冶金或奧氏體鋼制成的氣門座圈。在氣缸蓋上鑲嵌氣門座圈可以延長氣缸蓋的使用壽命。也有一些鑄鐵氣缸蓋不鑲氣門座圈，直接在氣缸蓋上加工出氣門座。氣座錐角由三部分組成，45°的錐面與氣門密封錐面貼合，結(jié)合面的寬度為1mm～3mm。15°與75°的錐角是用來修正工作錐面的寬度和上、下位置。圖氣門座圈圖氣門座與氣門座錐角

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任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)三、氣門傳動(dòng)組（1）功用：定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。（2）構(gòu)造：包括凸輪軸及其驅(qū)動(dòng)裝置、挺柱等組成。由于氣門驅(qū)動(dòng)形式和凸輪軸位置的不同，氣門傳動(dòng)組的零件組成差別很大。①凸輪軸a.功用：控制氣門的開啟和關(guān)閉；b.凸輪軸工作條件及材料凸輪軸承受周期性的沖擊載荷。凸輪與挺柱之間的接觸應(yīng)力很大，相對(duì)滑動(dòng)速度也很高，因此，凸輪工作表面的磨損比較嚴(yán)重。

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任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)c.結(jié)構(gòu)：凸輪軸分為進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸，主要由凸輪、軸頸、凸輪軸位置傳感器信號(hào)盤、可變氣門正時(shí)控制器軸頸等，如圖所示。凸輪軸是通過凸輪軸軸頸支承在凸輪軸軸承孔內(nèi)的，因此凸輪軸軸頸數(shù)目的多少是影響凸輪軸支承剛度的重要因素。如果凸輪軸剛度不足，工作時(shí)將發(fā)生彎曲變形，這會(huì)影響配氣定時(shí)。下置式凸輪軸每隔1～2個(gè)氣缸設(shè)置一個(gè)凸輪軸軸頸。圖凸輪軸結(jié)構(gòu)圖凸輪輪廓圖同名凸輪軸的相對(duì)角位置項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)、排氣門開啟和關(guān)閉的時(shí)刻、持續(xù)時(shí)間以及開閉的速度等分別由凸輪軸上的進(jìn)、排氣凸輪控制。轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動(dòng)機(jī)，其凸輪輪廓由幾段圓弧組成，這種凸輪稱為圓弧凸輪。高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)則采用函數(shù)凸輪，其輪廓由某種函數(shù)曲線構(gòu)成。O點(diǎn)為凸輪軸回轉(zhuǎn)中心，凸輪輪廓上的AB段和DE段為緩沖段，BCD段為工作段。挺柱在A點(diǎn)開始升起，在E點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，凸輪轉(zhuǎn)到AB段內(nèi)某一點(diǎn)處，氣門間隙消除，氣門開始開啟。此后隨著凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，氣門逐漸開大，至C點(diǎn)氣門開度達(dá)到最大。再后氣門逐漸關(guān)閉，在DE段內(nèi)某一點(diǎn)處氣門完全關(guān)閉，接著氣門間隙恢復(fù)。氣門最遲在B點(diǎn)開始開啟，最早在D點(diǎn)完全關(guān)閉。由于氣門開始開啟和關(guān)閉落座時(shí)均在凸輪升程變化緩慢的緩沖段內(nèi)，其運(yùn)動(dòng)速度較小，從而可以防止強(qiáng)烈的沖擊。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)凸輪軸上各同名凸輪(各進(jìn)氣凸輪或各排氣凸輪)的相對(duì)角位置與凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向、發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序及氣缸數(shù)或做功間隔角有關(guān)。如果從發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇端看凸輪軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則工作順序?yàn)?-3-4-2的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)其做功間隔角為720°／4＝180°曲軸轉(zhuǎn)角，相當(dāng)于90°凸輪軸轉(zhuǎn)角，即各同名凸輪間的夾角為90°。對(duì)于工作順序?yàn)?-5-3-6-2-4的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其同名凸輪間的夾角為60°。同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對(duì)角位置即異名凸輪相對(duì)角位置，決定于配氣定時(shí)及凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向。凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)凸輪軸由曲軸驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪式、鏈條式及齒形帶式。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于下置式和中置式凸輪軸的傳動(dòng)。汽油機(jī)一般只用一對(duì)定時(shí)齒輪，即曲軸定時(shí)齒輪和凸輪軸定時(shí)齒輪。柴油機(jī)需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)噴油泵，所以增加一個(gè)中間齒輪。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)為了保證齒輪嚙合平順，噪聲低，磨損小，定時(shí)齒輪都是圓柱螺旋齒輪并用不同的材料制造。曲軸定時(shí)齒輪用中碳鋼制造，凸輪軸定時(shí)齒輪則采用鑄鐵或夾布膠木。為了保證正確的配氣定時(shí)和噴油定時(shí)，在傳動(dòng)齒輪上刻有定時(shí)記號(hào)，裝配時(shí)必須對(duì)正記號(hào)。鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于中置式和上置式凸輪軸的傳動(dòng)，尤其是上置式凸輪軸的高速汽油機(jī)采用鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的很多。鏈條一般為滾子鏈，工作時(shí)應(yīng)保持一定的張緊度，不使其產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。為此在鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中裝有導(dǎo)鏈板并在鏈條的松邊裝置張緊器。

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任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于上置式凸輪軸的傳動(dòng)。與齒輪和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比具有噪聲小、質(zhì)量輕、成本低、工作可靠和不需要潤滑等優(yōu)點(diǎn)。另外，齒形帶伸長量小，適合有精確定時(shí)要求的傳動(dòng)。因此，被越來越多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)特別是轎車發(fā)動(dòng)機(jī)所采用。齒形帶由氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維，齒面粘覆尼龍編織物。在使用中不能使齒形帶與水或機(jī)油接觸，否則容易引起跳齒。齒形帶輪由鋼或鐵基粉末冶金制造。為了確保傳動(dòng)可靠，齒形帶需保持一定的張緊力，為此在齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中也設(shè)置由張緊輪與張緊彈簧組成的張緊器。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)齒形帶傳動(dòng)式鏈條傳動(dòng)式齒輪傳動(dòng)式圖凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)二、挺柱1.挺柱的功用、材料及分類挺柱是凸輪的從動(dòng)件，其功用是將來自凸輪的運(yùn)動(dòng)和作用力傳給推桿或氣門，同時(shí)還承受凸輪所施加的側(cè)向力，并將其傳給機(jī)體或氣缸蓋。制造挺柱的材料有碳鋼、合金鋼、鎳鉻合金鑄鐵和冷激合金鑄鐵等。挺柱可分為機(jī)械挺柱和液壓挺柱兩種，每一類中又有平面挺柱和滾子挺柱等多種結(jié)構(gòu)形式。a－普通機(jī)械挺柱b－液壓挺柱c、d－分體式挺柱和墊片圖挺柱的分類項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2.機(jī)械挺柱機(jī)械挺柱的結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用比較廣泛。挺柱上的推桿球面支座的半徑比推桿球頭半徑略大，以便在兩者中間形成楔形油膜來潤滑推桿球頭和挺柱上的球面支座。3.液力挺柱在配氣機(jī)構(gòu)中預(yù)留氣門間隙將使發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生撞擊和噪聲。為了消除這一弊端，有些發(fā)動(dòng)機(jī)尤其是轎車發(fā)動(dòng)機(jī)采用液壓挺柱，借以實(shí)現(xiàn)零氣門間隙。氣門及其傳動(dòng)件因溫度升高而膨脹，或因磨損而縮短，都會(huì)由液力作用來自行調(diào)整或補(bǔ)償。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)其中液壓挺柱主要由挺柱體、鍵型槽、柱塞、低壓油腔、液壓缸、球閥、挺柱導(dǎo)向孔、進(jìn)油口、高壓油腔等組成，如圖所示。圖液力挺柱結(jié)構(gòu)圖液壓挺柱工作原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)三、推桿推桿處于挺柱和搖臂之間，其功用是將凸輪軸與挺柱傳來的運(yùn)動(dòng)和作用力傳給搖臂。在凸輪軸下置式的配氣機(jī)構(gòu)中，推桿是一個(gè)細(xì)長桿件，加上傳遞的力很大，所以極易彎曲的零件。因此，要求推桿有較好的縱向穩(wěn)定性和較大的剛度。推桿一般用冷拔無縫鋼管制造，兩端焊上球頭和球座。也可以用中碳鋼制成實(shí)心推桿，這時(shí)兩端的球頭或球座與推桿的桿身鍛造成一個(gè)整體。圖推桿項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)四、搖臂搖臂的功用是將推桿和凸輪傳來的運(yùn)動(dòng)和作用力，改變方向傳給氣門使其開啟。搖臂在擺動(dòng)過程中承受很大的彎矩，因此應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度以及較小的質(zhì)量。搖臂由鍛鋼、可鍛鑄球、球墨鑄鐵或鋁合金制造。搖臂有多種不同的類型。如圖所示。帶滾輪搖臂式雙氣門驅(qū)動(dòng)式單氣門驅(qū)動(dòng)式圖搖臂的分類項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)單氣門驅(qū)動(dòng)式搖臂是一個(gè)雙臂杠桿，以搖臂軸為支點(diǎn)，兩臂長度不相等。短臂加工有螺紋孔，用來調(diào)節(jié)氣門間隙調(diào)整螺釘。長臂加工成圓弧面，是推動(dòng)氣門的工作面。圖單氣門驅(qū)動(dòng)式搖臂原理

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任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)五、擺臂與氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器擺臂的功用與搖臂相同。兩者的區(qū)別只在于擺臂是單臂杠桿，其支點(diǎn)在擺臂的一端。在許多轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上用氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器代替擺臂支座實(shí)現(xiàn)零氣門間隙。氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器無論是結(jié)構(gòu)或是工作原理都與液壓挺柱相同，之所以不稱其為液壓挺柱，是因?yàn)樗皇峭馆喌膹膭?dòng)件，僅僅是擺臂的一個(gè)支承而已。因此，它既是擺臂的支座又是補(bǔ)償氣門間隙變化的裝置。圖擺臂圖擺臂與氣門間隙自動(dòng)補(bǔ)償器原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)六、配氣定時(shí)及氣門間隙1.配氣定時(shí)（配氣相位）（1）定義：配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開啟時(shí)刻和開啟延續(xù)時(shí)間，通常用環(huán)形圖表示配氣相位圖。（2）配氣相位原理分析圖發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)由于空氣或混合氣有流動(dòng)慣性，為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)在進(jìn)氣沖程能吸入盡可能多的混合氣或空氣，排氣沖程時(shí)盡可能多地排出氣缸內(nèi)的廢氣，進(jìn)排氣門的打開和關(guān)閉要保證一定的角度關(guān)系。圖典型發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣門角度關(guān)系

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任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)進(jìn)氣門在進(jìn)氣行程上止點(diǎn)之前開啟謂之早開。從進(jìn)氣門開到上止點(diǎn)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度稱作進(jìn)氣提前角，記作α。進(jìn)氣門在進(jìn)氣行程下止點(diǎn)之后關(guān)閉謂之晚關(guān)。從進(jìn)氣行程下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱作進(jìn)氣遲后角，記作β。整個(gè)進(jìn)氣過程持續(xù)的時(shí)間或進(jìn)氣持續(xù)角為180°+α＋β曲軸轉(zhuǎn)角。一般α＝0°～30°、β＝30°～80°曲軸轉(zhuǎn)角。圖進(jìn)氣過程配氣相位原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)排氣門在做功行程結(jié)束之前，即在做功行程下止點(diǎn)之前開啟，謂之排氣門早開。從排氣門開啟到下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱作排氣提前角，記作γ。排氣門在排氣行程結(jié)束之后，即在排氣行程上止點(diǎn)之后關(guān)閉，謂之排氣門晚關(guān)。從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度稱作排氣遲后角，記作δ。整個(gè)排氣過程持續(xù)時(shí)間或排氣持續(xù)角為180°＋γ＋δ曲軸轉(zhuǎn)角。一般γ＝40°～80°、δ＝0°～30°曲軸轉(zhuǎn)角。圖排氣過程配氣相位原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)由于進(jìn)氣門早開和排氣門晚關(guān)，致使活塞在上止點(diǎn)附近出現(xiàn)進(jìn)、排氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，稱其為氣門重疊。重疊期間的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角，它等于進(jìn)氣提前角與排氣遲后角之和，即α＋δ。圖換氣過程配氣相位原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)七、可變配氣正時(shí)機(jī)構(gòu)采用可變配氣定時(shí)機(jī)構(gòu)可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同，要求不同的配氣定時(shí)。這是因?yàn)椋寒?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，由于進(jìn)氣流速和強(qiáng)制排氣時(shí)期的廢氣流速也隨之改變，因此在氣門晚關(guān)期間利用氣流慣性增加進(jìn)氣和促進(jìn)排氣的效果將會(huì)不同。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流慣性小，若此時(shí)配氣定時(shí)保持不變，則部分進(jìn)氣將被活塞推出氣缸，使進(jìn)氣量減少，氣缸內(nèi)殘余廢氣將會(huì)增多。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流慣性大，若此時(shí)增大進(jìn)氣遲后角和氣門重疊角，則會(huì)增加進(jìn)氣量和減少殘余廢氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣過程更加完善。總之，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣定時(shí)應(yīng)該是進(jìn)氣遲后角和氣門重疊角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而加大。如果氣門升程也能隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而加大，則將更有利于獲得良好的發(fā)動(dòng)機(jī)高速性能。

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)八、氣門間隙發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下，當(dāng)氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，氣門與傳動(dòng)件之間的間隙稱為氣門間隙。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門及其傳動(dòng)件，如挺柱、推桿等都將因?yàn)槭軣崤蛎浂扉L。如果氣門與其傳動(dòng)件之間，在冷態(tài)時(shí)不預(yù)留間隙，則在熱態(tài)下由于氣門及其傳動(dòng)件膨脹伸長而頂開氣門，破壞氣門與氣門座之間的密封，造成氣缸漏氣，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，起動(dòng)困難，甚至不能正常工作。為此，在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在氣門與其傳動(dòng)件之間需預(yù)留適當(dāng)?shù)拈g隙，即氣門間隙。氣門間隙既不能過大，也不能過小。間隙過小，不能完全消除上述弊病；間隙過大，在氣門與氣門座以及各傳動(dòng)件之間將產(chǎn)生撞擊和響聲。最適當(dāng)?shù)臍忾T間隙由發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠根據(jù)試驗(yàn)確定。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)一配氣機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)圖可變配氣正時(shí)機(jī)構(gòu)圖氣門間隙項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)一、可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)氣門是由曲軸通過凸輪軸帶動(dòng)的，氣門的配氣正時(shí)則是由凸輪決定的。對(duì)于沒有可變氣門正時(shí)技術(shù)的普通發(fā)動(dòng)機(jī)而言，進(jìn)排氣們開閉時(shí)間都是固定的，但是這種固定不變的氣門正時(shí)卻很難顧及到發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速工況時(shí)的工作需要。為了實(shí)現(xiàn)提升效率節(jié)約燃油的效果，可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)就應(yīng)運(yùn)而生。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速很高，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作行程僅需千分之幾秒，這么短促的時(shí)間往往會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈，造成功率下降。因此，就需要利用氣流的進(jìn)氣慣性，氣門要早開晚關(guān)，以滿足進(jìn)氣充足，排氣干凈的要求。由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速很高，四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作行程僅需千分之幾秒，這么短促的時(shí)間往往會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈，造成功率下降。因此，就需要利用氣流的進(jìn)氣慣性，氣門要早開晚關(guān)，以滿足進(jìn)氣充足，排氣干凈的要求。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)這種重疊的角度通常都很小，可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響卻相當(dāng)大。那么這個(gè)角度多大為宜呢？發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，每個(gè)汽缸一個(gè)周期內(nèi)預(yù)留給吸氣和排氣的絕對(duì)時(shí)間也越短，因此想要達(dá)到較好的充氣效率，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)需要盡可能長的吸氣和排氣時(shí)間。顯然，當(dāng)轉(zhuǎn)速越高時(shí)，要求的重疊角度越大。也就是說，如果配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是對(duì)高轉(zhuǎn)速工況優(yōu)化的，發(fā)動(dòng)機(jī)容易在較高的轉(zhuǎn)速下，獲得較大的峰值功率。但在低轉(zhuǎn)速工況下，過大的重疊角則會(huì)使得廢氣過多的瀉入進(jìn)氣岐管，吸氣量反而會(huì)下降，氣缸內(nèi)氣流也會(huì)紊亂，此時(shí)ECU也會(huì)難以對(duì)空燃比進(jìn)行精確的控制，從而導(dǎo)致怠速不穩(wěn)，低速扭矩偏低。相反，如果配氣機(jī)構(gòu)只對(duì)低轉(zhuǎn)速工況優(yōu)化，發(fā)動(dòng)機(jī)的就無法在高轉(zhuǎn)速下達(dá)到較高的峰值功率。所以傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)都是一個(gè)折中方案，不可能在兩種截然不同的工況下都達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)為了解決這個(gè)問題，就要求配氣相位角大小可以根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的不同進(jìn)行調(diào)節(jié)，高低轉(zhuǎn)速下都可以獲得理想的進(jìn)氣量從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率，這就是可變氣門正時(shí)技術(shù)開發(fā)的初衷。在低速和怠速工況下，系統(tǒng)縮小進(jìn)排氣時(shí)間使得配氣相位的重疊角減小，從而改善低速下的扭矩表現(xiàn)，而高速下則適當(dāng)增加配氣相位重疊角以提高提升馬力。二、可變氣門正時(shí)的作用可變氣門正時(shí)的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速、最大輸出功率和扭矩以及廢氣再循環(huán)操作模式時(shí)提供最優(yōu)化的氣門正時(shí)設(shè)置。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)1.怠速在怠速工況時(shí)，對(duì)凸輪軸進(jìn)行設(shè)置使得進(jìn)氣凸輪軸較晚打開，并且較晚關(guān)閉。排氣凸輪軸被設(shè)置成在上止點(diǎn)之前完全關(guān)閉。由于只有最少量的殘余氣體被燃燒，所以就使得怠速很穩(wěn)定。圖怠速工況氣門打開與關(guān)閉角度進(jìn)氣Io進(jìn)氣門打開壓縮Ic進(jìn)氣門關(guān)閉功率輸出Eo排氣門打開排氣Ec排氣門關(guān)閉項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)2.輸出功率要在很高的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)獲得較高的輸出功率，必須使得排氣門較晚打開。只有這樣，被燃燒氣體的膨脹力才能較長時(shí)間地作用在活塞上。進(jìn)氣門在上止點(diǎn)后打開并且在下止點(diǎn)后完全關(guān)閉。這樣進(jìn)氣的動(dòng)態(tài)自增壓效應(yīng)被用來增加輸出功率。圖輸出功率氣門打開與關(guān)閉角度項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)3.輸出扭矩要獲得最高的輸出扭矩，氣缸必須具有很高的容積效率。這需要進(jìn)氣門較早打開。因?yàn)檩^早打開，所以關(guān)閉也較早：這樣就避免了將新鮮空氣壓出去。排氣凸輪軸在上止點(diǎn)之前關(guān)閉。圖輸出扭矩氣門打開與關(guān)閉角度

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)4.廢氣再循環(huán)通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣和排氣凸輪軸可是實(shí)現(xiàn)內(nèi)部廢氣再循環(huán)。在此過程中，當(dāng)氣門交錯(cuò)（進(jìn)氣門和排氣門都打開）時(shí)廢氣就從廢氣口流入進(jìn)氣口。交錯(cuò)的程度決定了再循環(huán)的廢氣量。進(jìn)氣凸輪軸被設(shè)置成在上止點(diǎn)之前完全打開并且排氣凸輪軸在上止點(diǎn)之前才關(guān)閉。結(jié)果，兩個(gè)氣門都打開并且廢氣被再循環(huán)。與外部廢氣再循環(huán)相比較，內(nèi)部廢氣再循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的反應(yīng)更快并且再循環(huán)的廢氣分布更加均勻。圖廢氣再循環(huán)氣門打開與關(guān)閉角度

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)三、可變氣門正時(shí)的組成可變氣門正時(shí)系統(tǒng)包括兩個(gè)葉片調(diào)節(jié)器、控制外殼和兩個(gè)電磁閥等組成。圖可變氣門正時(shí)主要部件項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)1.葉片調(diào)節(jié)器：調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸的葉片調(diào)節(jié)器被直接安裝在進(jìn)氣凸輪軸上。它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸。調(diào)節(jié)排氣凸輪軸的葉片調(diào)節(jié)器被直接安裝在排氣凸輪軸上。它根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的信號(hào)調(diào)節(jié)排氣凸輪軸。兩個(gè)葉片調(diào)節(jié)器都是由液壓操控的并且通過控制外殼與發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油系統(tǒng)連接。圖葉片調(diào)節(jié)器圖葉片調(diào)節(jié)器組成圖可變氣門正時(shí)控制原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)2.大眾V5和V6發(fā)動(dòng)機(jī)上可變氣門正時(shí)的布置3.控制外殼控制外殼被安裝在缸蓋上。通向兩個(gè)葉片調(diào)節(jié)器的機(jī)油通道部位于控制外殼內(nèi)。圖可變氣門正時(shí)的布置項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)4.兩個(gè)電磁閥控制外殼內(nèi)安裝有兩個(gè)電磁閥。它們根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的信號(hào)將機(jī)油壓力傳導(dǎo)至葉片調(diào)節(jié)器。進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥（N205)控制進(jìn)氣凸輪軸排氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥(N318)控制排氣凸輪軸。圖可變氣門正時(shí)的電磁閥

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)5.可變氣門正時(shí)的功能對(duì)可變正時(shí)氣門的控制是通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元實(shí)現(xiàn)的。要調(diào)節(jié)凸輪軸，需要具有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度以及曲軸和凸輪軸位置的信息。要調(diào)節(jié)凸輪軸，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)電磁閥N205和N318。隨之，它們打開控制外殼中的機(jī)油通道。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油就流經(jīng)控制外殼和凸輪軸，然后流入葉片調(diào)節(jié)器。葉片調(diào)節(jié)器旋轉(zhuǎn)并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的要求調(diào)節(jié)凸輪軸。圖可變氣門正時(shí)控制原理

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)四、可變氣門正時(shí)各部件的結(jié)構(gòu)和功能1.進(jìn)氣凸輪軸的調(diào)節(jié)在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，進(jìn)氣凸輪軸都由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元調(diào)節(jié)。最大調(diào)節(jié)值為52°曲軸轉(zhuǎn)角。調(diào)節(jié)取決于存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中的調(diào)節(jié)曲線圖。2.進(jìn)氣凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)械裝置包含下列部件：a.帶外轉(zhuǎn)子的外殼（直接與正時(shí)鏈條連接）b.內(nèi)轉(zhuǎn)子直接與凸輪軸連接）圖進(jìn)氣凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)3.進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)凸輪軸提前的工作原理就廢氣再循環(huán)和增加扭矩而言，進(jìn)氣凸輪軸被設(shè)置成“進(jìn)氣門在上止點(diǎn)之前打開”的位置上。要改變位置，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥1(N205)。當(dāng)氣門被驅(qū)動(dòng)時(shí)，它就使得控制活塞運(yùn)動(dòng)。在控制外殼中，正時(shí)提前的機(jī)油通道根據(jù)調(diào)節(jié)的程度被打開。結(jié)果，處于壓力狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油就流經(jīng)控制外殼流人凸輪軸的環(huán)形通道中。之后，機(jī)油就經(jīng)凸輪軸表面的5個(gè)鉆孔流入葉片調(diào)節(jié)器的5個(gè)提前儲(chǔ)油室中。在那里，機(jī)油推動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)予的叫片。內(nèi)轉(zhuǎn)子作相對(duì)于外轉(zhuǎn)于（和曲軸）的旋轉(zhuǎn)并與凸輪軸起旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，凸輪軸沿著曲軸旋轉(zhuǎn)的方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并且使得進(jìn)氣門較早打開。如果可變氣門正時(shí)的功能發(fā)生故障，機(jī)油壓力會(huì)將葉片調(diào)節(jié)器壓至上止點(diǎn)之后的25°這一基本位置。圖進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)凸輪軸提前的工作原理

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)4.調(diào)節(jié)凸輪軸滯后的工作原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)或需要發(fā)動(dòng)機(jī)具有很大輸出功率時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸就旋轉(zhuǎn)從而使得進(jìn)氣門較遲地打開，即在上止點(diǎn)后打開．要使得進(jìn)氣凸輪軸滯后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥l（N205）。電磁閥通過運(yùn)動(dòng)控制活塞的方式打開正時(shí)滯后的通道。機(jī)油流經(jīng)控制外殼并流入凸輪軸的環(huán)形通道中。機(jī)油通過凸輪軸中的鉆孔流入凸輪軸調(diào)節(jié)器固定螺栓的袋式鉆孔中。從那兒，機(jī)油流經(jīng)凸輪軸調(diào)節(jié)器的5個(gè)鉆孔后流入內(nèi)轉(zhuǎn)予葉片背后的正時(shí)滯后儲(chǔ)油室中。機(jī)油沿著凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向推動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)于和凸輪軸，從而使得氣門較遲打開。同時(shí)，正時(shí)滯后的機(jī)油通道打開，控制活塞打開正時(shí)提前通道的回油通道并釋放其中的壓力。沿著滯后方向的旋轉(zhuǎn)對(duì)正時(shí)提前儲(chǔ)油室施加壓力并將正時(shí)提前儲(chǔ)油室中的機(jī)油壓出去。圖調(diào)節(jié)凸輪軸滯后的工作原理

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)5.調(diào)節(jié)的工作原理調(diào)節(jié)使得進(jìn)氣凸輪軸在提前和滯后之間連續(xù)不斷地變化，其中調(diào)節(jié)的最大值為曲軸角度的54°。以霍爾傳感器信號(hào)為基礎(chǔ)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元檢測(cè)進(jìn)氣凸輪軸的瞬時(shí)位置。之后，就能夠根據(jù)存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中的曲線圖來對(duì)凸輪軸進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)被發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)時(shí)，例如需要正時(shí)提前時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥1(N205)就將控制活塞沿正時(shí)提前方向推。機(jī)油壓力經(jīng)控制外殼作用于凸輪軸調(diào)節(jié)器上，然后將凸輪軸壓向“提前”位置。將控制活塞壓向“提前”方向會(huì)自動(dòng)打開正時(shí)滯后力向的機(jī)油回油通道當(dāng)調(diào)節(jié)至達(dá)到的角度時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥1(N205)就將控制活塞推至一個(gè)能使調(diào)節(jié)器的兩個(gè)儲(chǔ)油室壓力保持恒定的位置。如果要將正時(shí)向滯后方向調(diào)節(jié)，則流程與之相反。圖調(diào)節(jié)的工作原理

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)6.排氣凸輪軸凸輪軸的調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸是由控制單元調(diào)節(jié)的。與之反．只能對(duì)排氣凸輪軸進(jìn)行控制。控制單元只能將調(diào)節(jié)器設(shè)置在基本位置或怠速位置上。調(diào)節(jié)的最大角度為曲軸轉(zhuǎn)角的22°。排氣凸輪軸葉片調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)排氣凸輪軸的葉片調(diào)節(jié)器與進(jìn)氣凸輪軸的葉片閥節(jié)器在結(jié)構(gòu)上是完全相同的。但是內(nèi)轉(zhuǎn)子的寬度較大，因?yàn)樽畲笳{(diào)節(jié)值為曲軸轉(zhuǎn)角的22°。圖排氣凸輪軸

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)7.基本位置當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)時(shí)和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于怠速時(shí)，排氣凸輪軸處在基本位置上。之后，排氣凸輪軸正好在上止點(diǎn)之前關(guān)閉。在功率輸出、扭矩和廢氣再循環(huán)操作模式中，排氣凸輪軸處于此位置。排氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥1(N318)不動(dòng)作。基本位置的工作原理在基本位置上，排氣凸輪軸位置使得排氣門恰好在上止點(diǎn)之前關(guān)閉。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不驅(qū)動(dòng)排氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥1(N318)。在此位置上，正時(shí)滯后的機(jī)油通道處于打開狀態(tài)。機(jī)油壓力通過機(jī)油油道抵達(dá)排氣凸輪軸的環(huán)形通道。從那兒，機(jī)油流經(jīng)凸輪軸的正面鉆孔后流入凸輪軸調(diào)節(jié)器的機(jī)油儲(chǔ)油室中。在那里，機(jī)油推動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子的葉片。葉片旋轉(zhuǎn)至停止位，同時(shí)使凸輪軸與它一起旋轉(zhuǎn)。只要電磁閥不動(dòng)作，凸輪軸就保持在此位置。圖基本位置

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)8.怠速在息速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為1200轉(zhuǎn)／分時(shí)，排氣凸輪軸被設(shè)置在“提前”位置上。怠速位置的工作原理排氣凸輪軸正進(jìn)調(diào)節(jié)閥l(N318)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元驅(qū)動(dòng)。它推動(dòng)控制話塞并且打開控制外殼中的另一條機(jī)油通道。現(xiàn)在以動(dòng)機(jī)機(jī)油流入凸輪軸中的另一個(gè)環(huán)形通道中并通過凸輪軸上的鉆孔流入凸輪軸調(diào)節(jié)器中。在那里，機(jī)油推動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子的葉片。葉片以及凸輪軸被沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向按壓，從而使得排氣門較早地打開和關(guān)閉。儲(chǔ)油室中葉片前部的機(jī)油流經(jīng)凸輪軸調(diào)節(jié)器的鉆孔、固定螺栓的袋式鉆孔和凸輪軸的環(huán)形通道后流回電磁閥。在電磁閥中，機(jī)油流經(jīng)回油通道后流入控制盒的罩蓋中。圖怠速位置

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)9.機(jī)油循環(huán)系統(tǒng)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)在機(jī)油壓力為0.7bar及以上時(shí)開始工作。有壓力時(shí)的機(jī)油回路由機(jī)油泵產(chǎn)生的機(jī)油壓力經(jīng)氣缸體流入氣缸蓋，然后從氣缸蓋經(jīng)機(jī)油濾清器流入凸輪軸調(diào)節(jié)器的控制外殼中。機(jī)油壓力通過機(jī)油通道后到達(dá)凸輪軸的環(huán)形通道并且從那兒通過凸輪軸上的正面鉆孔流入凸輪軸調(diào)節(jié)器中。無壓力時(shí)的機(jī)油回路從凸輪軸調(diào)節(jié)器的儲(chǔ)油室中無壓力的機(jī)油流經(jīng)凸輪軸的環(huán)形通道后流回控制外殼中。機(jī)油流經(jīng)控制外殼后返回至電磁閥。在電磁閥中，機(jī)油流經(jīng)正時(shí)鏈條蓋罩后返回至油底殼。圖機(jī)油循環(huán)系統(tǒng)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)10.發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供信息的傳感器和由控制單元驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件。如果發(fā)動(dòng)機(jī)中安裝一根以上的排氣凸輪軸和根以上的進(jìn)氣凸輪軸，則在每根凸輪軸上都需要有一個(gè)霍爾傳感器和個(gè)凸輪軸調(diào)節(jié)的氣門。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元負(fù)責(zé)控制凸輪軸調(diào)節(jié)。為此，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元存儲(chǔ)著進(jìn)氣凸輪軸和排氣_輪軸調(diào)節(jié)的特性曲線圖。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)操作模式分別有相應(yīng)的調(diào)節(jié)，凸輪軸的特性曲線圖。操作模式：發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段或處于工作溫度時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)圖發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的新功能結(jié)構(gòu)是將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩作為基本數(shù)據(jù)的并且控制單元對(duì)它進(jìn)行計(jì)算后執(zhí)行所有其他的發(fā)動(dòng)機(jī)管理措施。扭矩這一基本數(shù)據(jù)是直接在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)進(jìn)行計(jì)算的。控制單元使用來自空氣質(zhì)量計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)計(jì)算扭矩。圖發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)11.系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力整個(gè)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)是可匹配的。此可匹配性能補(bǔ)償部件的和裝配的誤差以及發(fā)動(dòng)機(jī)使用過程中發(fā)生的磨損。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)和冷卻液溫度高于60°時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元會(huì)自動(dòng)執(zhí)行匹配程序。在怠速匹配過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和霍爾傳感器的產(chǎn)生的信號(hào)來檢查進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸的怠速設(shè)置。如果實(shí)際值偏離存儲(chǔ)在控制單元中的額定值，那么在下一次凸輪軸調(diào)整時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)額定值對(duì)凸輪軸進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。圖系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力匹配值

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)12.空氣質(zhì)量計(jì)G70空氣質(zhì)量計(jì)G70位于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管道中。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用空氣質(zhì)量計(jì)的信號(hào)來計(jì)算容積效率。以容積效率、氧傳感器數(shù)值(O2)和點(diǎn)火正時(shí)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元計(jì)算出扭矩?cái)?shù)值。信號(hào)的使用：在可變氣門正時(shí)系統(tǒng)中，信號(hào)被用來根據(jù)負(fù)載狀況對(duì)凸輪軸進(jìn)行調(diào)節(jié)。信號(hào)失靈產(chǎn)生的影響：如果空氣質(zhì)量計(jì)產(chǎn)生故障，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元制造一個(gè)替代信號(hào)。凸輪軸按照給出的操作條件繼續(xù)進(jìn)行工作。圖空氣質(zhì)量計(jì)G70

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G281個(gè)齒=60曲軸轉(zhuǎn)角x60個(gè)齒=360°曲軸轉(zhuǎn)角；相當(dāng)于曲軸旋轉(zhuǎn)一圈。兩個(gè)齒（探測(cè)上止點(diǎn)）的缸口相當(dāng)于12°曲軸轉(zhuǎn)角。13.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器G28位于曲軸箱內(nèi)。它以電磁的方式探測(cè)曲軸上傳感器轉(zhuǎn)于的齒（60減2）發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元利用此信號(hào)來探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸上止點(diǎn)的位置。但是要調(diào)節(jié)凸輪軸，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元必須知道曲軸的準(zhǔn)確位置。要準(zhǔn)確地探測(cè)出曲軸的位置，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使用來自傳感器轉(zhuǎn)于上每一個(gè)齒的信號(hào)。傳感器轉(zhuǎn)子上的缺口起著判斷零點(diǎn)（上止點(diǎn)）的作用并且傳感器轉(zhuǎn)子上每一個(gè)齒代表6°曲軸轉(zhuǎn)角。信號(hào)的使用在可變氣門正時(shí)系統(tǒng)中，信號(hào)被用來根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)凸輪軸進(jìn)行調(diào)節(jié)。信號(hào)失靈產(chǎn)生的影響如果信號(hào)發(fā)生故障，發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)并且不能再次起動(dòng)。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)14.霍爾傳感器1G40和霍爾傳感器2G163兩個(gè)霍爾傳感器都位于正時(shí)鏈條罩蓋中。它們的任務(wù)是將進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸的位置信息傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。它們是通過讀取位于相應(yīng)^輪軸上快速傳感器轉(zhuǎn)子的信號(hào)傳遞信息的。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過霍爾傳感器1G40檢油進(jìn)氣凸輪軸的位置發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過霍爾傳感器2G163檢測(cè)排氣凸輪軸的位置。信號(hào)的使用：發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)來探測(cè)曲軸的位置．與來自凸輪軸的信號(hào)配合，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元計(jì)算出凸輪軸相對(duì)于曲軸的位置。控制單元需要使用這些位置來對(duì)凸輪軸進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)和快速地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。信號(hào)失靈產(chǎn)生的影響：如果僅一個(gè)霍爾傳感器發(fā)生故障，就不能對(duì)凸輪軸進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并且在熄火后仍能重新起動(dòng)。如果兩個(gè)霍爾傳感器發(fā)生故障，發(fā)動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直至發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，不能重新起動(dòng)。圖霍爾傳感器1G40和霍爾傳感器2G163

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)15.冷卻液溫度傳感器G62冷卻液溫度傳感器G62位于節(jié)溫器殼體內(nèi)。它向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元傳送當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的信息。信號(hào)的使用此傳感器信號(hào)被用來根據(jù)溫度狀況起動(dòng)對(duì)凸輪軸的調(diào)節(jié)。信號(hào)失靈產(chǎn)生的影響如果信號(hào)發(fā)生故障，控制單元用存儲(chǔ)的溫度作為替代值。圖冷卻液溫度傳感器G62

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)16.進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥N205和排氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥N318兩個(gè)調(diào)節(jié)閥都集成在凸輪軸調(diào)節(jié)控制外殼內(nèi)。它們的任務(wù)是：根據(jù)來自控制單元的額定值將機(jī)油壓力按照調(diào)節(jié)的方向和距離導(dǎo)向凸輪軸調(diào)節(jié)器。要調(diào)節(jié)凸輪軸，控制單元通過一個(gè)可變的占空比（接通與斷開率）驅(qū)動(dòng)氣門。進(jìn)氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥N205調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸；排氣凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥N318調(diào)節(jié)排氣凸輪軸。信號(hào)失靈產(chǎn)生的影響如果至凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)器的導(dǎo)線發(fā)生故障或一個(gè)凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)器發(fā)生故障，可變正時(shí)調(diào)節(jié)功能失效。圖凸輪軸正時(shí)調(diào)節(jié)閥

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)五、4A9系列發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)可改變氣門正時(shí)，在滿足動(dòng)力需要的同時(shí)確保卓越的燃油經(jīng)濟(jì)性，MIVEC技術(shù)能使發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)輸出更大的扭矩，同時(shí)又能在高轉(zhuǎn)速時(shí)平順地提供更大動(dòng)力輸出。不僅提高燃油效率和運(yùn)動(dòng)性能，能實(shí)現(xiàn)最小的有害物質(zhì)排放。4A9系列發(fā)動(dòng)機(jī)在國產(chǎn)汽車中有一部分汽車在使用，如東風(fēng)柳汽、哈弗、中華等都有使用。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)1.發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)技術(shù)原理ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸位置傳感器、進(jìn)氣歧管空氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、水溫傳感器和凸輪軸位置傳感器等反饋信息與預(yù)定儲(chǔ)存在ECU內(nèi)部的參數(shù)值進(jìn)行對(duì)比計(jì)算。而后將計(jì)算出的修正參數(shù)信號(hào)發(fā)送與OCV，OCV根據(jù)ECU信號(hào)調(diào)節(jié)OCV閥閥芯的位置，也就是改變液壓流量，把提前、滯后、保持不變等信號(hào)以油壓方式反饋至VVT相位控制器的不同油道上。通過調(diào)整凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度從而達(dá)到調(diào)整進(jìn)氣（排氣）的量，和氣門開合時(shí)間，角度。使進(jìn)入的空氣量達(dá)到最佳，提高燃燒效率。圖可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)油路

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)2.凸輪軸相位器當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)由低速向高速轉(zhuǎn)換時(shí)，ECU控制OCV閥將機(jī)油壓向進(jìn)氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)齒輪內(nèi)的小渦輪，在壓力的作用下，小渦輪就相對(duì)于齒輪殼旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而使凸輪軸在25度范圍內(nèi)向前或向后旋轉(zhuǎn)，從而改變進(jìn)氣門開啟的時(shí)刻，達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)氣門正時(shí)的目的。圖凸輪軸相位器

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)凸輪軸相位器的最大滯后角度、最大提前角度和中間位置狀態(tài)。圖凸輪軸相位器工作狀態(tài)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)3.機(jī)油控制閥（OCV）根據(jù)ECU提供的控制信號(hào)，也就是電流信號(hào)，OCV線圈中產(chǎn)生磁場，在磁場的作用下，鐵芯頂著滑芯向磁場強(qiáng)的方向移動(dòng)；當(dāng)磁場強(qiáng)度變?nèi)鯐r(shí)，彈簧反方向推動(dòng)滑芯移動(dòng)。圖機(jī)油控制閥（OCV）

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖凸輪軸滯后時(shí)OCV閥位置鎖銷鎖住時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要凸輪軸滯后時(shí)，ECU給OCV閥提供較小的脈沖控制。圖凸輪軸滯后時(shí)OCV閥位置

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖OCV閥保持中間位置時(shí)機(jī)油泄漏由于滑閥與閥套之間存在間隙，當(dāng)進(jìn)角與遲角油口被滑閥關(guān)閉時(shí)，還有微量機(jī)油從供給泄漏到回油口。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要凸輪軸保持一定位置時(shí)，ECU給OCV閥提供中等的脈沖控制。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖凸輪軸提前時(shí)OCV閥位置當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要凸輪軸提前時(shí)，ECU給OCV閥提供較大的脈沖控制。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖凸輪軸與凸輪軸相位器同向偏轉(zhuǎn)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要凸輪軸提前時(shí)，ECU給OCV閥提供較大的脈沖控制。此時(shí)，凸輪軸與凸輪軸相位器的偏轉(zhuǎn)方向一致，因此使凸輪軸向前偏轉(zhuǎn)，達(dá)到提前打開氣門的作用。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖凸輪軸與凸輪軸相位器反向偏轉(zhuǎn)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要凸輪軸提前時(shí)，ECU給OCV閥提供較大的脈沖控制。此時(shí)，凸輪軸與凸輪軸相位器的偏轉(zhuǎn)方向相反，因此使凸輪軸向后偏轉(zhuǎn)，達(dá)到延后打開氣門的作用。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)六、4G69發(fā)動(dòng)機(jī)MIVEC機(jī)構(gòu)MIVEC（進(jìn)氣可變氣門正時(shí)和升程機(jī)構(gòu)），MIVEC機(jī)構(gòu)是通過ECU：發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU在各種行駛工況下自動(dòng)搜尋一個(gè)對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣量、節(jié)氣門位置和冷卻水溫度的最佳氣門正時(shí)，并控制凸輪軸正時(shí)液壓控制閥，并通過各個(gè)傳感器的信號(hào)來感知實(shí)際氣門正時(shí)，然后再執(zhí)行反饋控制，補(bǔ)償系統(tǒng)誤差，達(dá)到最佳氣門正時(shí)的位置，從而能有效地提高汽車的功率與性能，減少耗油量和廢氣排放。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)MIVEC機(jī)構(gòu)是在SOHC四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置的在低速時(shí)使兩個(gè)進(jìn)氣門升程存在高度差,而高速時(shí)兩個(gè)進(jìn)氣門升程加大的凸輪切換機(jī)構(gòu)。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況時(shí),依靠兩個(gè)進(jìn)氣門的升程差來加強(qiáng)缸內(nèi)混合氣的流動(dòng),并因更充分的燃燒來達(dá)到降低排放,減少油耗,提高扭矩的目的;在發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況時(shí),通過增加進(jìn)氣門的開啟時(shí)間及升程,使發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣量增加而獲得更高的動(dòng)力輸出。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)狀態(tài)項(xiàng)目輸出油耗排放（冷啟動(dòng)）低速1.降低內(nèi)部EGR率，使燃燒穩(wěn)定2.強(qiáng)化缸內(nèi)混合氣流動(dòng)使燃燒穩(wěn)定3.低升程降低磨擦損失4.減少掃氣量使體積效率增加○○○○○○高速1.利用排氣沖量使體積效率增加2.利用高進(jìn)氣升程使體積效率增加○○

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)a-低速工況b-高速工況圖低速工況與高速工況時(shí)重疊角度

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖氣缸蓋配氣機(jī)構(gòu)圖凸輪軸設(shè)置的高、中、低凸輪

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)進(jìn)氣門打開和關(guān)閉角度如圖所示，而排氣氣門正時(shí)是固定的，提前打開58°，延后關(guān)閉18°，進(jìn)氣門打開和關(guān)閉角度在不同速度下，提前與關(guān)閉的角度不同。圖氣門打開和關(guān)閉角度

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)1.儲(chǔ)壓器通過活塞和彈簧的作用，平衡油道中的壓力，緩和油壓急劇的上升和下降，減小瞬間油壓的變化對(duì)零件產(chǎn)生的破壞。圖儲(chǔ)壓器

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)2.MIVEC結(jié)構(gòu)作動(dòng)原理兩個(gè)進(jìn)氣門分別連在被低、中升程凸輪驅(qū)動(dòng)的搖臂上,高升程凸輪在中間,兩搖臂間設(shè)置T形桿。低速工況時(shí),T形桿未被鎖止,各氣門分別在低、中升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作。高速工況時(shí),在油壓作用下,搖臂內(nèi)的活塞將T形桿的兩臂部和兩搖臂鎖在一起,高升程凸輪通過T形桿和兩搖臂驅(qū)動(dòng)氣門工作。圖MIVEC結(jié)構(gòu)原理

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)3.發(fā)動(dòng)機(jī)在3500rpm進(jìn)行低速狀態(tài)和高速狀態(tài)凸輪的切換。為確保切換瞬時(shí)的油壓,而不發(fā)生切換失誤,特設(shè)置了儲(chǔ)壓器。圖潤滑油路線

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)4.高速狀態(tài)凸輪的切換狀態(tài)。圖高速狀態(tài)凸輪的切換狀態(tài)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)5.低速工況時(shí)(油壓控制閥關(guān)閉)當(dāng)油壓控制閥在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),進(jìn)氣搖臂內(nèi)的切換油壓小于某一定值,切換活塞不工作,高速搖臂T形桿的兩臂與兩進(jìn)氣搖臂未鎖止,進(jìn)氣門分別在低、中升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作。圖低速工況時(shí)油壓控制閥關(guān)閉

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)6.高速工況時(shí)(油壓控制閥開啟)當(dāng)油壓控制閥在開啟狀態(tài)時(shí),進(jìn)氣搖臂內(nèi)的切換油壓大于某一定值,切換活塞被頂起,高速搖臂T形桿的兩臂與兩進(jìn)氣搖臂鎖止,兩進(jìn)氣門在高升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作。圖高速工況時(shí)油壓控制閥開啟

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)七、本田i-VTEC系統(tǒng)本田i-VTEC系統(tǒng)采用的是SOHC單頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)，兩個(gè)進(jìn)氣氣門和兩個(gè)排氣氣門均由一根凸輪軸驅(qū)動(dòng)。目前大部分可變氣門升程技術(shù)都被應(yīng)用在進(jìn)氣氣門端。圖本田i-VTEC系統(tǒng)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)兩個(gè)進(jìn)氣氣門搖臂中間還有一個(gè)特殊的搖臂，它對(duì)應(yīng)的是凸輪軸上的一個(gè)高角度凸輪，而在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)兩個(gè)進(jìn)氣搖臂和這個(gè)特殊搖臂是分離的、互無關(guān)系，進(jìn)氣搖臂只由低角度凸輪驅(qū)動(dòng)，因此進(jìn)氣氣門打開的升程較小，這有助于提高低轉(zhuǎn)速時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，由電子液壓控制的連桿會(huì)將兩個(gè)進(jìn)氣搖臂和那個(gè)特殊搖臂連接為一體，此時(shí)三個(gè)搖臂就會(huì)同時(shí)被高角度凸輪驅(qū)動(dòng)，而氣門升程也會(huì)隨之加大，單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣量更大，從而發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力更強(qiáng)。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖i-VTEC系統(tǒng)工作原理

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)八、日產(chǎn)VVEL可變氣門升程系統(tǒng)本田的VETC是利用不同的凸輪來實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下氣門升程的改變，而日產(chǎn)則是在驅(qū)動(dòng)氣門運(yùn)動(dòng)則在搖臂上改變結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)可變這個(gè)功能就必須研發(fā)出一種可無級(jí)改變工作狀況的機(jī)構(gòu)，日產(chǎn)的VVEL系統(tǒng)利用一個(gè)簡單的螺桿和螺套達(dá)到了這一個(gè)目的。圖VVEL連續(xù)可變氣門升程技術(shù)的獨(dú)特?fù)u臂結(jié)構(gòu)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)螺桿我們可以理解為日常生活中常見的螺栓，而螺套就是擰在螺栓上的螺母，螺母隨著轉(zhuǎn)動(dòng)就可沿著螺栓上的螺紋上下運(yùn)動(dòng)，換個(gè)角度來看這就是一種無級(jí)調(diào)節(jié)方式。日產(chǎn)VVEL可變氣門升程系統(tǒng)是將一組螺桿（螺栓）和螺套（螺母）加到了發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門搖臂上來使氣門升程連續(xù)可變的。圖VVEL連續(xù)可變氣門升程技術(shù)的螺桿和螺套結(jié)構(gòu)

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)首先車載電腦根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來決定螺套的所在位置，直流馬達(dá)用來驅(qū)動(dòng)螺套的。而螺套由一根連桿與控制桿相連，螺套的橫向移動(dòng)可以帶動(dòng)控制桿轉(zhuǎn)動(dòng)，控制桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上面的搖臂隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖臂又與linkB（連桿B）相連，搖臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)linkB去頂氣門挺桿上端的輸出凸輪，最后輸出凸輪就會(huì)頂起氣門來改變氣門升程。日產(chǎn)VVEL連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)，針對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都有相應(yīng)的氣門升程，這個(gè)范圍的大小由螺桿的長度和輸出凸輪的角度來決定。

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)圖日產(chǎn)VVEL連續(xù)可變氣門升程系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)升程方式

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任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)九、寶馬Valvetronic可變氣門升程技術(shù)寶馬Valvetronic系統(tǒng)同樣是依靠改變搖臂結(jié)構(gòu)來控制氣門升程。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)大多都是利用凸輪軸上的凸輪擠壓搖臂帶動(dòng)氣門挺桿來使氣門上下運(yùn)動(dòng)，而寶馬Valvetronic可變氣門升程技術(shù)在凸輪軸與傳統(tǒng)搖臂間加裝了一根偏心凸輪軸，利用偏心凸輪軸上的凸輪位置的改變來實(shí)現(xiàn)氣門升程的改變，如圖所示。a-傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)b-Valvetronic圖Valvetronic系統(tǒng)偏心凸輪軸

項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)

任務(wù)二可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)日產(chǎn)的VVEL的作用范圍取決于螺桿長度，而寶馬的Valvetronic的氣門升程范圍則由偏心凸輪的角度及高度而定，這套系統(tǒng)可以將氣門升程最大增加10mm，這對(duì)高轉(zhuǎn)速下增大進(jìn)氣量是很有幫助的。連續(xù)可變氣門升程的工作過程，雖然都是改變凸輪軸與氣門挺桿間的搖臂機(jī)構(gòu)，寶馬的Valvetronic和日產(chǎn)的VVEL設(shè)計(jì)思路完全不同，可謂異曲同工。但是目前也有人認(rèn)為寶馬的這套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜，在高轉(zhuǎn)速極限狀態(tài)下的作用并不理想，這也是M3和M5的高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)不用Valvetronic的原因。同時(shí)和VVEL一樣，Valvetronic目前也只應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)一、渦輪增壓器的分類增壓有渦輪增壓、機(jī)械增壓和氣波增壓等三種基本類型。實(shí)現(xiàn)空氣增壓的裝置稱為增壓器。各種增壓類型所用的增壓器分別稱為渦輪增壓器、機(jī)械增壓器和氣波增壓器。機(jī)械增壓器由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸經(jīng)齒輪增速器驅(qū)動(dòng)，或由曲軸齒形傳動(dòng)帶輪經(jīng)齒形傳動(dòng)帶及電磁離合器驅(qū)動(dòng)。機(jī)械增壓能有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，與渦輪增壓相比，其低速增壓效果更好。另外，機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)容易匹配，結(jié)構(gòu)也比較緊湊。但是，由于驅(qū)動(dòng)增壓器需消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率，因此燃油消耗率比非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)略高。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖機(jī)械增壓項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)渦輪增壓器由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)構(gòu)成。將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣引入渦輪機(jī)，利用廢氣所包含的能量推動(dòng)渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)與其同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪工作，新鮮空氣在壓氣機(jī)內(nèi)增壓后進(jìn)入氣缸。渦輪增壓也稱排氣渦輪增壓，渦輪增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)沒有機(jī)械的聯(lián)系。渦輪增壓的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性比機(jī)械增壓和非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都好，并可大幅度地降低有害氣體的排放和噪聲水平。渦輪增壓的缺點(diǎn)是低速時(shí)轉(zhuǎn)矩增加不多，而且在發(fā)動(dòng)機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)，瞬態(tài)響應(yīng)差，致使汽車加速性，特別是低速加速性較差。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖渦輪增壓項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)氣波增壓器中有一個(gè)特殊形狀的轉(zhuǎn)子，由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶輪經(jīng)傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子中發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣直接與空氣接觸，利用排氣壓力波使空氣受到壓縮，以提高進(jìn)氣壓力。氣波增壓器結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，工作溫度不高，不需要耐熱材料，也無需冷卻。與渦輪增壓相比，其低速轉(zhuǎn)矩特性好，但是體積大，噪聲高，安裝位置受到一定的限制。目前，這種增壓器還只能在低速范圍內(nèi)使用。由于柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速比較低，因此多用于柴油機(jī)上。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖氣波增壓器項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)二、機(jī)械增壓器在機(jī)械增壓器當(dāng)中，羅茨式壓氣機(jī)最廣為人知。它由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、傳動(dòng)齒輪、殼體、后蓋和齒輪室罩等構(gòu)成。在壓氣機(jī)前端裝有電磁離合器及電磁離合器帶輪。在羅茨式壓氣機(jī)中有兩個(gè)轉(zhuǎn)子。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶輪經(jīng)傳動(dòng)帶、電磁離合器帶輪和電磁離合器驅(qū)動(dòng)其中的一個(gè)轉(zhuǎn)子，而另一個(gè)轉(zhuǎn)子則由傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)與第一個(gè)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的前后端支承在滾子軸承上，滾子軸承和傳動(dòng)齒輪用合成高速齒輪油潤滑。在轉(zhuǎn)子軸的前后端裝置油封，以防止?jié)櫥吐┤雺簹鈾C(jī)殼體內(nèi)。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖羅茨式壓氣機(jī)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)羅茨式壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩葉的，也有三葉的。通常兩葉轉(zhuǎn)子為直線型，而三葉轉(zhuǎn)子為螺旋型。三葉螺旋型轉(zhuǎn)子有較低的工作噪聲和較好的增壓器特性。在相互嚙合的轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體之間都有很小的間隙，并在轉(zhuǎn)子表面涂敷樹脂，以保持轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與殼體間較好的氣密性。轉(zhuǎn)子用鋁合金制造。圖壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)羅茨式壓氣機(jī)的工作原理。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣從壓氣機(jī)入口吸入，在轉(zhuǎn)子葉片的推動(dòng)下空氣被加速，然后從壓氣機(jī)出口壓出。出口與進(jìn)口的壓力比可達(dá)1.8。羅茨式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長，供氣量與轉(zhuǎn)速成正比。圖羅茨式壓氣機(jī)的工作原理項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)三、電磁離合器電磁離合器安裝在傳動(dòng)帶輪中。電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的需要，發(fā)出接通或切斷電磁離合器電源的指令，以控制增壓器的工作。當(dāng)接通電源時(shí)，電磁線圈通電，主動(dòng)板吸引從動(dòng)摩擦片，使離合器處于接合狀態(tài)，增壓器工作。當(dāng)切斷電源時(shí)，電磁線圈斷電，主動(dòng)板與從動(dòng)摩擦片分開，增壓器停止轉(zhuǎn)動(dòng)。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)四、渦輪增壓1.單渦輪增壓渦輪增壓系統(tǒng)分為單渦輪增壓系統(tǒng)和雙渦輪增壓系統(tǒng)。只有一個(gè)渦輪增壓器的增壓系統(tǒng)為單渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓系統(tǒng)除渦輪增壓器之外，還包括進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥和排氣旁通閥控制裝置等。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖單渦輪增壓項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)2.雙渦輪增壓六缸汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的雙渦輪增壓系統(tǒng)。其中兩個(gè)渦輪增壓器并列布置在排氣管中，按氣缸工作順序把1、2、3缸作為一組，4、5、6缸作為另一組，每組三個(gè)氣缸的排氣驅(qū)動(dòng)一個(gè)渦輪增壓器。因?yàn)槿齻€(gè)氣缸的排氣間隔相等，所以增壓器轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。另外，把三個(gè)氣缸分成一組還可防止各缸之間的排氣干擾。此系統(tǒng)除包括渦輪增壓器、進(jìn)氣旁通閥、排氣旁通閥及排氣旁通閥控制裝置之外，還有中冷器、諧振室和增壓壓力傳感器等。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖雙渦輪增壓項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)五、渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)及工作原理車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成。增壓器軸通過兩個(gè)浮動(dòng)軸承支承在中間體內(nèi)。中間體內(nèi)有潤滑和冷卻軸承的油道，還有防止機(jī)油漏入壓氣機(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置等。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖渦輪增壓器組成項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)1.離心式壓氣機(jī)離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)葉輪、無葉式擴(kuò)壓管及壓氣機(jī)蝸殼等組成。葉輪包括葉片和輪轂，并由增壓器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)葉輪，并在離心力的作用下沿著壓氣機(jī)葉片之間形成的流道，從葉輪中心流向葉輪的周邊。空氣從旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度均有較大的增高，然后進(jìn)入葉片式擴(kuò)壓管。擴(kuò)壓管為漸擴(kuò)形流道，空氣流過擴(kuò)壓管時(shí)減速增壓，溫度也有所升高。即在擴(kuò)壓管中，空氣所具有的大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋ｍ?xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)擴(kuò)壓管分葉片式和無葉式兩種。無葉式擴(kuò)壓管實(shí)際上是由蝸殼和中間體側(cè)壁所形成的環(huán)形空間。無葉式擴(kuò)壓管構(gòu)造簡單，工況變化對(duì)壓氣機(jī)效率的影響很小，適于車用增壓器。葉片式擴(kuò)壓管是由相鄰葉片構(gòu)成的流道，其擴(kuò)壓比大，效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工況變化對(duì)壓氣機(jī)效率有較大的影響。蝸殼的作用是收集從擴(kuò)壓管流出的空氣，并將其引向壓氣機(jī)出口。空氣在蝸殼中繼續(xù)減速增壓，完成其由動(dòng)能向壓力能轉(zhuǎn)變的過程。壓氣機(jī)葉輪由鋁合金精密鑄造，蝸殼也用鋁合金鑄造。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖離心式壓氣機(jī)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)2.徑流式渦輪機(jī)渦輪機(jī)是將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的裝置。徑流式渦輪機(jī)由蝸殼、噴管、葉輪和出氣道等組成。蝸殼4的進(jìn)口與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管相連，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)蝸殼引導(dǎo)進(jìn)入葉片式噴管。噴管是由相鄰葉片構(gòu)成的漸縮形流道。排氣流過噴管時(shí)降壓、降溫、增速、膨脹，使排氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。由噴管流出的高速氣流沖擊葉輪，并在葉片所形成的流道中繼續(xù)膨脹作功，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)葉輪經(jīng)常在900℃高溫的排氣沖擊下工作，并承受巨大的離心力作用，所以采用鎳基耐熱合金鋼或陶瓷材料制造。用質(zhì)量輕并且耐熱的項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)陶瓷材料可使渦輪機(jī)葉輪的質(zhì)量大約減小2/3，渦輪增壓加速滯后的問題也在很大程度上得到改善。噴管葉片用耐熱和抗腐蝕的合金鋼鑄造或機(jī)械加工成形。蝸殼用耐熱合金鑄鐵鑄造，內(nèi)表面應(yīng)該光潔，以減少氣體流動(dòng)損失。圖徑流式渦輪機(jī)示意圖項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)3.轉(zhuǎn)子渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上，構(gòu)成渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子以超過100000r/min，最高可達(dá)200000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，因此，轉(zhuǎn)子的平衡是非常重要的。增壓器軸在工作中承受彎曲和扭轉(zhuǎn)交變應(yīng)力，一般用韌性好、強(qiáng)度高的合金鋼40Cr或18CrNiWA制造。4.增壓器軸承增壓器軸承的結(jié)構(gòu)是車用渦輪增壓器可靠性的關(guān)鍵之一。現(xiàn)代車用渦輪增壓器都項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)采用浮動(dòng)軸承。浮動(dòng)軸承實(shí)際上是套在軸上的圓環(huán)。圓環(huán)與軸以及圓環(huán)與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜。圓環(huán)浮在軸與軸承座之間。一般內(nèi)層間隙為0.05mm左右，外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約3～4.5mm，用錫鉛青銅合金制造，軸承表面鍍一層厚度約為0.005～0.008mm的鉛錫合金或金屬銦。在增壓器工作時(shí)，軸承在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動(dòng)。增壓器工作時(shí)產(chǎn)生軸向推力，由設(shè)置在壓氣機(jī)一側(cè)的推力軸承承受。為了減少摩擦，在整體式推力軸承兩端的止推面上各加工有四個(gè)布油槽；在軸承上還加工有進(jìn)油孔，以保項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)證止推面的潤滑和冷卻。圖壓器軸承項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)六、增壓壓力的調(diào)節(jié)1.旁通閥式增壓壓力的調(diào)節(jié)在汽車渦輪增壓系統(tǒng)中設(shè)置進(jìn)、排氣旁通閥，是調(diào)節(jié)增壓壓力最簡單、成本最低而又十分有效的方法。圖旁通閥式增壓壓力的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)氣旁通閥的工作原理。控制膜盒中的膜片將膜盒分為上、下兩個(gè)室，上室為空氣室經(jīng)連通管與壓氣機(jī)出口相通，下室為膜片彈簧室，膜片彈簧作用在膜片上，膜片通過連動(dòng)桿與排氣旁通閥連接。當(dāng)壓氣機(jī)出口壓力，也就是增壓壓力低于限定值時(shí)，膜片在膜片彈簧的作用下上移，并帶動(dòng)連動(dòng)桿將排氣旁通閥關(guān)閉；當(dāng)增壓壓力超過限定值時(shí)，增壓壓力克服膜片彈簧力，推動(dòng)膜片下移，并帶動(dòng)連動(dòng)桿將排氣旁通閥打開，使部分排氣不經(jīng)過渦輪機(jī)直接排放到大氣中，從而達(dá)到控制增壓壓力及渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)圖旁通閥式增壓壓力的調(diào)節(jié)a-旁通閥關(guān)閉b-旁通閥打開圖旁通閥工作狀態(tài)項(xiàng)目三配氣機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與維護(hù)任務(wù)三發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)構(gòu)在有些發(fā)動(dòng)機(jī)上，排氣旁通閥的開閉由電控單元控制的電磁閥操縱。電控單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，由預(yù)存的增壓壓力脈譜圖確定目標(biāo)增壓壓力，并與增壓壓力傳感器檢測(cè)到的實(shí)際增壓壓力進(jìn)行比較，然后根據(jù)其差值來改變控制電磁閥開閉的脈沖信號(hào)占空比，以此改變電磁