发动机结构示意图
C、冷却和润滑条件差,
D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。
性能:
头部
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
进气门570K~670K(铬钢 或铬镍钢)
排气门1050K~1200K(硅 铬钢)
气门质量也较小,进、 排气门都可采用。
适用于排气门,因为其强度高,排气阻力小,废气的清
气门座
气门座圈: 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。
镶嵌式气门座特点: 优点:提高气门座的使用寿命,便于更换。 缺点:导热性差,加工精度高,脱落时易造成严重 事故。
汽油机:排气门采用镶嵌式气门座 柴油机:进气门采用镶嵌式气门座
作3用、: 气门导管
为气门的运动导向,保证气门直线运动兼起导热作用。 工作条件: 工作温度较高,约500K。润滑困难,易磨损。 材料: 用含石墨较多的铸铁,能提高自润滑作用。 加工方法: 外表面加工精度较高 内表面精绞 装配: 气门杆与气门间隙0.05~0.12mm。
排气过程
进气过程
作业
1、作出配气相位图,并分析气门早开与迟闭 的原因。
§4.3 配气机构的组件和工作情况 一、气门组
1、气门
功用:
燃烧室的组成部分,是气体进、出燃烧室通道的开关,承受冲
击力、高温冲击、高速气流冲击。
工作条件:
杆部
A、进气门570K~670K,排气门1050K~1200K。
B、头部承受气体压力、气门弹簧力等,
M ——进气过程中,实际进入气缸的新气的
质量;
新M气o—质—在理想量状。态下,充满气缸工作容积的
配气机构
组成: 气门组 传动组 驱动组
§3.2 配气机构的布置和工作情况
一、气门的布置型式
1、气门顶置式 组成:
特点:
A、气门行程 大,结构较复 杂,燃烧室紧 凑。 B、曲轴与凸 轮轴传动比为 2:1。
凸轮轴上置 式配气机构
齿形带传动
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时 齿轮
凸轮轴上置 式配气机构
气门数 和布置形式
单缸4气门
单缸2气门
单缸5气门
四、气门间隙
1、概念:
气门间隙:为保证气门关闭严密,通常发动机在冷态
装配时,在气门杆尾端与气门驱动零件(摇臂、挺柱 或凸轮)之间留有适当的间隙。
气门
间隙
进气门 0.25~0.30mm
凸顶式 除效果好,但球形的受势面积大,质量和惯性力大加工 (球面顶)较复杂。
凹顶式
凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形,可以减 少进气阻力,但其顶部受热面积大,故适用于进气门,
(喇叭顶)而不宜用于排气门。
(2) 气门锥角 1) 定义:气门锥面与顶平面的夹角称气 门锥角。
α
2) 气门锥角的作用
作业
1、气门弹簧起什么作用?为什么在装配气 门弹簧时要预先压缩? 2、气门锥角有什么作用? 3.分析气门早开与迟闭的原因。 4.配气相位
二、气门驱动组
1、组成 2、功用:定时驱动气门开闭,并保证气门有足够的开度和适当
工作过程
2、气门侧置式
进排气门都布置在气缸 的一侧,结构简单、零件数 目少。
气门布置在同一侧导致 燃烧室结构不紧凑、热量损 失大、进气道曲折、进气阻 力大,使发动机性能下降, 已趋于淘汰。
二、凸轮轴的布置型式
1、凸轮轴下置
缺点:
凸轮轴与气门相距 较远,动力传递路 线较长,环节多, 因此不适用于高速 发动机。
4、气门弹簧
功用:保证气门的回位。 材料:高锰碳钢、铬钒钢
锁片
气门弹簧座 气门弹簧
气门弹簧的装配
气门关闭 气门开启
保证气门及时 关闭、密封
保证气门不脱 离凸轮
气门弹簧
圆柱等螺距弹簧
不等距弹簧 应用: CA7560
圆柱形螺旋弹簧
旋向相反的 两个弹簧, 防止断裂的 弹簧卡入另
一弹簧
双弹簧布置
应用车型: 奥迪100,捷达,桑塔纳, 广州标致505
第3章 配气机构
概述 配气相位 配气机构的组成和零件 可变配气相位
§3.1 概述
一、功用:
按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和 发火次序的要求,定时开启和关闭气缸的进、排 气门,使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机) 得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
二、充气效率:
ηv=M/M0
应用:高速发动机 桑塔纳轿车发动机
捷达轿车气缸盖实物图
上置凸轮轴实物图
三、凸轮轴的传动方式
1、齿轮传动 凸轮轴下置、中置式配气机构
2、链条传动
张紧机构 导链板
3、齿带传动
传动方式 齿轮传动 链条传动
传动路线 曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿 轮
曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮
应用
凸轮轴下置、 中置式配气 机构
优点:
简化曲轴与凸轮轴 之间才传动装置, 有利于发动机的布 置。
2、凸轮轴中置式
传动方式:凸轮轴经 过挺柱直接驱动摇臂, 省去了推杆。 应用: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。
3、凸轮轴上置式
特点: 凸轮轴与气门距离近,
不需要推杆、挺柱,使往复 运动的惯量减少。
双凸轮轴上置式发动机
排气门 0.30~0.35mm
五、配气相位
1、气门从开启到关闭所经历的曲轴
转角,称为配气相位。
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
3、气门叠开
气门叠开:当进气门早开和排气门晚关时,出现 的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角:气门同时开启的角度(+ )。
就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样, 能获得较大的气门座合压力,以提高 密封性和导热性;
气门落座时有自动定位作用; 避免气流拐弯过大而降低流速;
气门落座时能挤掉接触面的沉积物, 即有自洁作用。
3) 进、排气门锥角的大小 进气门锥角较小,多用300。因锥角越小, 进气通道截面越大,进气量越多。 排气门锥角较大,通常为450。因锥角越 大,气门头部边缘的厚度大,不易变形。 排气门热负荷较大而用较大的锥角,以加 强散热和避免受热变形。且锥角越大,座 合压力越大,自洁作用越大。
3) 气门头部直径 气门头部直径越大,气门口通道截面就越 大,进、排气阻力就越小。通常进气门头 部直径大于排气门。另外,排气门稍小些, 还不易变形。 h1<h2
h1 h2
气门杆
气门座:
2、气门座
气缸盖的进、排气道与气门锥面相结
合的部位。
作用: 1.靠其内锥面与气门锥面的紧密 贴合密封气缸。 2.接受气门传来的热量。