文档介绍：项目三柴油机配气机构的构造与检修
、布置、传动
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、布置、传动
配气机构的功用是按照发动机各缸做功顺序和发动机每一缸工作循环的要求,定时将各缸进气门和排气门打开和关闭,使新鲜气体进入汽缸,而使燃烧后的废气排出汽缸。
配气机构布置要合理,配气相位要正确,气门关闭后密封性要好。这样,进、排气阻力就会小,汽缸内残留废气量也会少,发动机的进气量会增加,发动机输出功率就会增大。
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3. 1. 2配气机构的组成
如图3-1所示,配气机构由气门组和气门传动组组成。气门组用来密封进、排气道口;气门传动组用来使气门打开与关闭,控制气门启闭时刻和启闭规律。气门组由气门、门导管、气门弹簧和弹簧座等组成;气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱(挺杆)、推杆和摇臂等总成。
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3. 1. 3配气机构的布置
(1)气门组的结构
如图3 -2所示,气门导管固定在缸盖气门导管座孔内,为气门运动进行导向。气门穿过气门导管,气门头部与进、排气道口的气门座圈贴合,气门尾端通过锁片单向固定有弹簧座。气门弹簧套于气门杆外围,下端与缸盖接触,上端抵住弹簧座。气门弹簧安装好后,弹簧受到压缩,产生预紧力,使气门将气道紧紧关闭。
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(2)气门传动组结构
摇臂轴通过摇臂轴支架支承于缸盖上端面上,摇臂套装于摇臂轴上,可绕摇臂轴摆动。摇臂为不等臂杠杆,长臂端与气门尾端接触,短臂端与推杆接触。
凸轮轴支承于缸体曲轴箱曲轴一侧,挺柱安装于缸体挺柱导管孔内,下端与凸轮接触。推杆为一细长杆,下端与挺柱接触,上端穿过缸盖与摇臂的短臂端接触。
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3. 1. 4配气机构的驱动
(1)凸轮轴的布置与齿轮驱动
配气机构由发动机曲轴通过正时齿轮进行驱动。正时齿轮位于正时齿轮室内。凸轮轴根据在缸体上的安装位置,分成凸轮轴下置式和凸轮轴中置式两种凸轮轴布置方式,如图3-1所示。下置式布置的凸轮轴与曲轴位置较近,采用一对正时齿轮对凸轮轴进行驱动。下置式布置驱动方式简单,但推杆较长,容易在发动机运转中产生推杆弯曲的现象。中置式布置的凸轮轴位于缸体上部位置,离缸盖距离近,推杆较短;由于离曲轴距离远,故采用齿轮组进行驱动。
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(2)正时齿轮传动比
由于发动机每一工作循环中,气门只需打开一次,因此凸轮轴的转速为曲轴转速的一半,即传动比为2: 1。反映在正时齿轮传动上,凸轮轴正时齿轮直径是曲轴正时齿轮直径的一倍。
由于发动机正时齿轮还需要驱动其他工作装置,故正时齿轮室的齿轮较多。柴油机正时齿轮室内的齿轮布置与传动如图3 -3所示。
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3. 1. 5配气机构的工作过程
(1)气门的打开
发动机在运转中,曲轴通过正时齿轮带动凸轮轴转动。凸轮轴上凸轮的基圆部分与挺柱接触时,挺柱不升高。当凸轮的突起部分与挺柱接触,推动挺柱升高时,通过推杆,使摇臂绕摇臂轴摆动,摇臂的长臂向下摆动,将气门推离气门座而打开。当凸轮轴转动到凸轮的最高点与挺柱接触时,气门达到最大开启程度。
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(2)气门的关闭
在气门打开的同时,气门弹簧被压缩。当凸轮的最高点转过以后,凸轮对挺柱的推力消失,气门在气门弹簧的作用下,开始关小。当凸轮的突起部分离开挺柱时,气门完全关闭。
气门的打开依靠凸轮的推力,而气门的关闭依靠凸轮在打开气门过程中储存在气门弹簧中的弹力。气门打开与关闭过程的规律,完全取决于凸轮的轮廓曲线。
凸轮轴上的每一个凸轮驱动一个气门,因此凸轮轴上的凸轮数与发动机气门数相同。凸轮轴正时齿轮与发动机正时齿轮之间,设有啮合标记,凸轮轴各凸轮之间有一定的夹角,这样可以按时启闭气门,满足发动机做功顺序和发动机工作循环的需要。
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(1)气门间隙
气门顶部平面位于燃烧室内,燃烧室的高温会使气门受热膨胀而伸长。如果配气机构的零部件之间不留间隙,伸长的气门会使气门头部离开气门座圈而导致气门关闭不严。为防止上述情况发生,在气门组与气门传动组之间预留一个间隙,即气门间隙,以保证气门受热后有膨胀伸长的余地。在冷态时