文档介绍：第四章     配气机构
一、作用
按照发动机的工作顺序定时、定量实现换气过程。
达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目的。
衡量进气充分程度的指标充量系数:
定义:实际进气量与进气状态下理论上充满气缸工作容积的新鲜充量之比。
二、换气机构形式
气门式、气口式、气门-气口式。
第一节  气门式配气机构的布置和传动
一、分类
(一)按气门布置的位置来分
1、气门侧置式
气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所以此种已淘汰。
2、气门顶置式(3-1)
气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩比的发动机。
3、进气门顶置,排气门侧置式
进气门布置在缸盖上,排气门布置在缸体上。主要用于高速发动机。
(二)按凸轮轴的布置位置来分
1、凸轮轴下置式(3-1)
凸轮轴布置在缸体的下部曲轴箱内。气门驱动机构复杂,配气机构噪声较大。
2、凸轮轴中置式(3-4)
凸轮轴布置在缸体上部。驱动气门所需零部件数目较少。
3、凸轮轴上置式(3-5)
凸轮轴布置在缸盖上。驱动气门所需零部件数目最少。适用于高转速发动机,应用较广泛。
(三)按凸轮轴的动力传动方式来分
1、链传动:可靠性、耐久性差,噪音大。(3-6)
2、齿形带传动:可以减少链传动时的高噪音,
减少机构质量,降低成本。(3-7)
前两种适于凸轮轴离曲轴较远、高转速的发动机。需要张紧装置。
3、齿轮传动:多用在凸轮轴中、下置式的配气机构中。齿轮多采用圆柱形斜齿。
(四)按气门数及排列方式来分
双气门和多气门。(3-3、3-5)
气门排列方案: (3-8)
1、同名气门排成两列(用一根凸轮轴)
2、同名气门排成一列(用两根凸轮轴)
(五)按气门开启结构来分(图)
1、利用摇臂开启
2、利用凸轮轴直接开启
二、气门间隙
(一)定义及其存在位置
1、定义:在发动机冷态装配时,在气门及其相邻传动机构之间留有适当地间隙,以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙就称为气门间隙。
2、位置:在气门与其相邻传动件之间。
3、间隙大小(冷车间隙)
柴油机:进气门 ~
排气门 ~
汽油机:进气门 ~
排气门 ~
气门间隙过大:
进排气门开启时间缩短,造成进气不充分,发动机充量系数下降,功率下降,排气不干净,发动机热负荷增加,缸盖受热变形增大;配气机构传动件之间以及气门与气门座之间产生较大撞击及响声,加速它们之间的磨损。
气门间隙过小:
气门受热膨胀后造成气门关闭不严,产生漏气,使发动机的动力性下降,热负荷增加,气门被烧坏等。
第三节顶置气门式配气机构的零件和组件
组成:气门组和气门传动组
一、气门组(3-10)
组成:气门、气门座、气门导管、气门弹簧(座)气门锁夹等。
作用:保证气门能够实现气缸的密封。
(一)气门
进气门和排气门
1、工作条件:高压冲击、高温、腐蚀、磨损等。
2、材料:
进气门:合金钢,如40Cr、35CrMo等。
排气门:高级耐热合金钢,如4Cr9Si2等。
3、结构
1)头部
形状:平顶、凹顶、秃顶(3-11)
气门锥角α:气门密封锥面的与水平面之间的夹角。
2)杆身:起引导气门上下直线运动、传热的作用。其表面要求耐磨。
3)尾部:主要起固定弹簧座的作用。(3-12)
(二)气门导管(3-12)
引导气门做往复直线运动,与气门杆身相配。同缸盖是过盈配合。
(三)气门座:同缸盖是过盈配合。铝合金缸盖必须镶气门座。(3-12)
(四)气门弹簧(3-14)
保证气门紧贴气门座,防止气门落座时发生跳动等。常用双弹簧结构。
(五)气门旋转机构:安装在气门尾部,在气门工作时发生一定的转动,以使气门受热、磨损均匀,同时可以挤出气门密封锥面的积碳等物质。有自由、强制旋转两种。(3-15)