第三章 配气机构
2、气门座的镶换
当气门座圈有裂纹、松动、烧蚀或磨损严重;或铰削气门座后, 装入新气门,气门大端平面仍低于气缸盖燃烧室平面2MM以上, 应镶换新的气门座圈。
A、拉出旧气门座; B、选择新气门座圈; C、气门座圈的镶换。
3、气门座的铰削 气门座的铰削是为了确定气门座 与气门的接触位置及宽度。 一般是用手工进行,工具是铰刀
气门杆身为圆柱形, 在气门导管中不断上 下往复运动,而且润 滑条件极为恶劣。
四、气门座
进、排气道口与气门密封锥面直接 贴合的部位称气门座。
1、气门座的作用
2、气门座材料
气门座圈 用耐热合 金钢或耐 热合金铸 铁制成, 镶嵌在气 缸盖上。
3、气门座的形式
第一种:是直接在气缸体上镗出;
第二种:是单独制成气门座 圈,镶嵌在气缸盖上。
指从进气门打开到进气门关闭的过程。
主要是依靠大气压与气缸内 的压力差来实现进气。
思考题:换气过程中,排气过程与进气过程相隔时 间长还是进气过程与排气过程相隔时间长?
4、充气效率 换气过程中进入气缸的新鲜充量越多,燃烧后 的发热量就越多,每循环所做的功也越多。
为了评价不同发动机换气过程的完 善程度,引入充气效率。
采用密封锥面的好处
(1)能提高密封性和导热性。
(2)气门落座时,有自定位作用。 (3)避免气流拐弯过大而降低流速。 (4)能挤掉接触面的沉淀物,起自洁作用。
气门密封锥面与顶面之间的夹角,称为气门 锥角。一般做成45度,有的做成30度。
气门锥角比 气门座锥角 小0.5度。
6、气门杆身
气门杆身与气门导管配 合,为气门开启与关闭 过程中的上下运动导向。
门
3、材料:进气门采用中碳 钢,排气门采用耐热合金钢。 有的在内部充注金属钠。 4、气门的构造:头部和杆身,两者圆弧连接。
5、气门头部结构
A、气门顶部形状
思考题:进气门与排气门哪个气门头部更大?为什么?
B、气门密封锥角 气门密封锥面是与杆身同心的圆锥面, 用来与气门座接触,起密封气道的作用。
思考题:气门与气门座的接触位置及面积有何要求吗?
研磨好的气门与气门座必须配对,不能错乱。
因此在进行气门研磨前一定要先做好 记号,一般在气门顶部打点。
十二、气门的密封性检验 气门与气门座研磨后要进 行气门的密封性检验。
1、划线法
2、涂色法 3、试油法 思考题:你认为以上三种方法, 哪种更准确更方便?
二、气门传动作用及组成
1、作用:使进、排气门按照配气相位规定 的时间开启与关闭,且保证有足够的开度。
3).按每一缸的气门数量分 为:双气门式、多气门式
七、配气机构的工作过程
凸轮轴是通过正时齿轮由曲轴驱动的。 四冲程发动机完成一个工作循环,曲 轴旋转两周,各缸进、排气门各开启 一次,凸轮轴只需转一周。
当凸轮基圆部分与挺柱接触时,挺柱不升高,气门关 闭,当凸轮凸起部分与挺柱接触时,将挺柱顶起,挺 柱通过推杆,使摇臂顺时针转动,摇臂的长臂端向下 推动气门,压缩气门弹簧,将气门头部推离气门座而 打开,当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱后,便逐渐减 小了对挺柱的推力,气门在其弹簧张力的作用下,开 度逐渐减小,直至最后关闭,使气缸密封。
2、气门传动组由凸轮轴和凸轮轴正时齿轮、 挺柱导管、推杆和摇臂总成等组成。
三、凸轮轴
1、作用:驱动和控制各缸气门的开启和 关闭,使其符合发动机的工作顺序、配气 相位及气门开度的变化规律。
2、材料:优质钢模锻而成。也有用 合金铸铁或球墨铸铁的。
3、凸轮轴构造
凸轮轴主要由凸轮、轴颈等组成;
凸轮分为进气凸轮和排气凸轮两种, 用来驱动与控制气门的开启与关闭; 轴颈对凸轮轴起支承作用。
在曲轴和凸轮轴的正时齿轮上都 有一个记号,叫正时记号 凸轮轴 正时齿轮 曲轴正时 齿轮
在装配曲轴和凸轮轴时,必须将正时记号 对准,保证正确的配气相位和发火时刻。
五、正时皮带
当曲轴和凸轮轴不 能直接传动时,通 常采用正时皮带或 正时链条传动。
不动件
活塞连杆组
运动件
曲轴飞轮组
曲轴、飞轮等机件
运动件
2、机体组组成
在发动机工作
过程中,是固
定不动的,因
此称为不动件
3、活塞连杆组组成
活塞环 活塞 活塞销 连 杆
连杆轴承
在发动机工作过程中,是不停 地运动的,因此称为运动件
4、曲轴飞轮组组成
扭转 减振器
曲轴 带轮
正时 齿轮
曲轴
飞轮
二、配气机构作用
第一种应用较少,目前绝大部分 都是采用第二种。
4、气门座的锥角
气门座的锥角由三部分组成,其中45度的锥面与气门密封锥面贴合,为 工作面。
15度和75度锥角是用来修正工作锥 面的宽度和上、下位置的,以使其 达到规定的要求。
五、气门导管
1、作用:给气门 的运动作导向, 并为气门杆散热。
2、材料:含石 墨较多的铸铁或 粉末治金制成。
按照发动机各缸工作 顺序和每一缸工作循 环的要求,定时地将 各缸进气门与排气门 打开、关闭,以便发 动机进行换气过程。
三、配气机构的组成
气门、气门座、气门导管、 气门弹簧及锁紧装置 气门组 配气 机构 作用:封闭进排气道。 凸轮轴、正时齿轮、挺柱、 推杆、摇臂等组成。 气门传动组 作用:使进排气门按配气 相位规定的时刻开闭。
3、气门导管的结构
外表面与缸盖为过盈配合, 以保证传热和防止松脱,下 端伸入到进、排气道内。 为防止对气流造成阻力, 伸入端的外圆做成圆锥状。 气门导管与气门杆之间留有0.05 mm~0.12mm 的间隙,使用气门杆能在导管内自由运动。
4.气门导管的更换
1、当气门导管与缸盖承孔过盈量过小时,或气门导管磨损严重,使 气门杆与导管的配合间隙超过限度,应更换。
气门组组成
气门传动组
作用:使进、排气门按照配气相位规定的时 间开启与关闭,且保证有足够的开度。
气门传动组由凸轮轴和凸轮轴正时齿轮、 挺柱导管、推杆和摇臂总成等组成。
传动组
摇臂
凸轮轴
摇臂轴 推杆 凸轮轴正 时齿轮
挺柱
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮 中间轴齿 形带轮
曲轴正时 齿形带轮
三、发动机的换气过程
1、定义:发动机排出废气和充入新气的全过程叫换气过程。
从排气门开启算起,直到进气门关闭 时为止,为换气过程。由进气过程和 排气过程组成。
2、排气过程
从排气门打开到排气门关闭为止的过程。
自由排 气阶段
缸内压力远大于排气管气门 端的压力,活塞还在下行。
强制排 气阶段
依靠活塞上行强制排气。
3、进气过程
九、气门与气门组的配合要求
1、气门与座圈的工作锥面角度应一致;
2、气门与座圈的密封带位置在中部靠内侧; 3、气门与座圈的密封带宽度应符合设 计规定,一般为1.2~2.5mm; 4、气门工作锥面与杆部的同轴 度误差应不大于0.05mm; 5、气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。
十、气门的检修
1、气门的损伤
5、凸轮轴颈和轴承
1)、采用全支承方式;
2)、安装时从缸体前端插入,为安 装方便,轴颈的直径从前向后缩小; 3)、凸轮轴轴承大多数采用衬 套压入整体式座孔的方式; 4)、凸轮轴轴颈的润滑采用压力润滑。
四、正时齿轮
在凸轮轴的前端装有一个齿轮,由曲 轴带动转动,这个齿轮叫正时齿轮。
凸轮轴上正时齿轮的齿数是曲轴上正时齿 轮齿数的一倍,转速则是曲轴的一半。
四、配气相位
你认为气门每打开一次,曲轴转过的角度的多少?有没有出现进排 气门同时打开的时候呢?
1、配气相位的定义: 用曲轴转角表示进、排气门的 开闭时刻和开启持续时间。
如果用曲轴转角的环形图来表示配气 相位,这种图形即称为配气相位图 2、现代发动机都采用延长进、排气 时间,使气门早开晚关,以改善进、 排气状况,提高发动机的动力性
思考题:排气门打开一次,曲 轴的实际转角是多少度?
5、气门重叠
由于气门的早开晚关,使得在排气门还没有关闭之前,进气门已打开, 造成了有一段时间,进排气门同时打开的情况。
思考题:如何计算出气门的重叠角?
六、配气机构的分类
1).按凸轮轴位置可分为:下置式、中置式、上置式。 2).按曲轴和凸轮轴的传动方式不同分 为:齿轮传动、链条传动、齿形带传动.
每循环实际进入气缸内的新鲜充气量与在进气状态下充满气缸工作 容积的新鲜充气量的比值,叫充气效率,或充气系数。
影响充气效率的因素
A、进气终了压力
B、进气终了温度 C、残余废气压力和温度 D、压缩比对充气效率的影响
提高充气效率的措施
A、减小进气系统的流动损失
B、减少对新鲜充气量的热传导 C、减少排气系统对气流的阻力 D、合理选择配气正时 E、利用进、排气管内的动态效应
2、气门导管更换的步骤。 3、经验检查法:将气门杆和导管擦净,在 气门杆上涂一层薄机油,将气门放置在导管 上后,上下拉动数次后,气门在自重下能徐 徐下落,表示气门杆与导管的配合间隙适当。
六、气门弹簧
1、作用:使气门自动回位关闭,保 证气门与气门座的座合压力,吸 收惯性力。
2、安装位置:缸盖与 气门尾端弹簧座之间。
3、材料
4、气门弹簧结构
思考题:在安装变螺距弹簧和双弹簧时要注意什么?
气门弹簧检验
第一:检查自由长度
第二:气门弹簧的弹力
第三:端面与其中心 轴线的垂直度
七、气门机油防漏装置
思考题:如果机油防漏装置损 坏,会造成什么不良后果?
八、气门组的拆卸
气门组在组装完毕后,弹簧是处于预紧状态的,如拆 卸不当,弹簧弹出会击伤人体,因此在拆卸气门组时, 必须使用专门的气门弹簧拆卸器将弹簧座连同已被预 紧的弹簧一起压下,使锁销处于自由状态,可方便取 下,然后再将弹簧座连同弹簧一起慢慢放松,直至弹 簧处于完全放松的自由状态,即可轻松取出弹簧座、 弹簧和气门。