同名气门排成两列: 由一个凸轮轴通过T形驱动件同时驱动。并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动,但由于两个气门串联,会影响充气效率,且使前后两排气门热负荷不均匀,这种方案不常采用。 同名气门排成一列: 这种结构在组织进气涡流、保证排气门及缸盖热负荷均匀等方面都具有相当的优越性,但一般需用两根凸轮轴,进、排气门各用一根。 发动机的进、排气道通常置于气缸盖的同一侧,以便进气受到排气的预热。 采用汽油喷射的发动机多数将进、排气道分别置于气缸盖的两侧,以便于气道的布置,在需要进气预热时,可采用进气预热系统。 2.2 配气机构的主要零部件 1.气门组 气门、气门导管、气门弹簧座、气门弹簧、锁片等。 有的进气门还设有气门旋转机构。 气门组应保证气门能够实现气缸的密封,因此要求: ①气门头部与气门座贴合严密; ②气门导管对气门杆的往复运动有良好的导向; ③气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直,以保证气门头部在气门座上不偏斜; ④气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力,使气门能迅速开闭,并保证气门紧压在气门座上。 (1)气门 气门--气门头部、杆部。 气门头部顶面的形状有凸顶、平顶、凹顶。 气门头部工作环境: 温度----进气门570一670K(296.85—396.85℃)、 排气门1050一1200K(776.85—926.85℃)。 气体压力--、气门弹簧力--、传动组零件惯性力--、润滑冷却条件差-- 材料: 进气门----铬钢或镍铬钢合金钢等。 排气门----硅铬耐热合金钢。排气门头部用耐热合金钢 + 杆部则用铬钢制造,然后将二者焊在一起 ? 凸顶的刚度大,受热面积也大,用于某些排气门; 平顶的结构简单、制造方便,受热面积小,应用最多; 漏斗形顶部,其质量小、惯性小,头部与杆部有较大的过渡圆弧,使气流阻力小,以及具有较大的弹性,对气门座的适应性好(又称柔性气门),容易获得较好的密封,但受热面积大,易存废气,容易过热及受热易变形,所以仅用作进气门; 凹顶气门的刚性和弹性居于平顶和漏斗形顶之间,对气门座口也有较好的适应性,应用也较多。 气门头部的工作面被加工成锥形,它与气门座相配合形成密封带,此锥形面的锥角一般为300或450。 气门锥角---气门密封锥面的锥角(450、300)---气门升程相同的情况下,气门锥角较小时,气流通过断面较大,进气阻力较小---锥角较小的气门头部边缘较薄,刚度较小,致使气门头部与气门座的密封性及导热性均较差---排气门温度较高,导热要求也较高,很少采用300锥角。 气门杆是一个圆柱形的杆,一端与头部相连接,另一端称为气门杆端,与弹簧座相连。气门杆端与弹簧座连接的方式有两种。 一种是带有锁片的杆端;另一种气门杆尾部是利用气门调整座来固定气门弹簧。 (2) 气门导管 气门导管的功用是:在气门作往复直线运动时进行导向,以保证气门与气门座之间的密封;当凸轮直接作用于气门杆端时,承受侧向作用力并散出气门的部分热量。 气门导管内、外圆柱面经加工后压入气缸盖或气缸体的气门导管孔中,然后再精铰内孔。为了防止轴向运动,设有卡环定位槽,它与定位卡环配合便可防止工作时导管移动而落入气缸中。 气门杆与气门导管之间一般留有微量间隙,使气门杆能在导管中自由运动。气门导管工作温度较高,润滑较差,一般用含石墨较高的铸铁或铁基粉末冶金制成,以提高自润滑性能。 (3)气门座 功用--防止气门直接落座在气缸盖上而引起缸盖的过度磨损。 有些发动机的气门座是在缸盖(或缸体)上直接加工出来的,而大多数发动机的气门座是用耐热合金钢或合金铸铁单独制成座圈,然后压入气缸盖(体)中,以提高使用寿命和便于修理更换。 (4)气门弹簧 功用---保证气门回位;在气门关闭及振动弹跳时保证气门与气门座之间的密封;保证气门在工作时不致因惯性力而与凸轮分离。 发动机每个气门采用直径不同的两个圆柱螺旋弹簧,这两个弹簧同心地安装在气门导管的外面。 两个弹簧既可减低弹簧的高度,从而降低发动机的高度尺寸,又可提高弹簧工作可靠性,可以抑制共振的产生。为了保证两圈弹簧在工作时不至互相卡住,内、外弹簧的螺旋方向应该相反。 有些发动机采用不等距的圆柱螺旋弹簧,其目的也是为了减少共振的产生。 在安装时,通常螺距较小的一侧朝向缸盖,或将有色标的一侧按维修手册要求安装。 (5)气门旋转机构 为改善气门局部过热和清除气门杆及气门座锥面上的积碳,有些发动机上采用了气门旋转机构。气门旋转机构由外壳、底座、碟形弹簧、滚珠与回位弹簧所组成。 底座的内孔与气门导管相配合,以保证底座不旋转。底座上有6个凹槽,6个滚珠和回位弹簧分别放在每个凹槽中。 碟形弹簧支承在底座的凸台上,其外边缘与外壳相连。碟形弹簧与滚珠之间有间隙。气门关闭时,碟形弹簧的弹力大于气门弹簧的预紧力,旋转机构处于自由状态。气门开启时,气门弹簧弹力增大,碟形弹簧开始产生变形——变形量由小至大逐渐变化,直至与滚珠接触为止。当气门弹簧弹力继续增大,便迫使滚珠向凹槽低处移动,由于底座不能转动,在摩擦力作用下,碟形弹簧以上的部分产生转动,从而带动气门一起旋转一个微小的角度。气门逐渐关闭时,弹簧力不断放松,碟形弹簧不断复原,当复原到一定程度,滚珠在回位弹簧作用下,便返回原处。这样,气门每开、闭一次,就向一个方向转过一定的角度。 (6)气门油封 气门杆与气门导管之间有一定的间隙。配气机构工作时,会有适量的润滑油从此间隙流进进气门和排气门上,对气门杆和气门导管进行润滑。 润滑油量过大,烧机油现象---润滑油?,气门、气门锥面、气门杆积碳? ,气门密封? ,可能造成气门杆与气门导管咬死,导致严重后果。为了防止由于过量机油进入燃烧室而造成这种严重后果的发生,一般在气门导管上端安装有橡胶油封--气门油封。 气门机构| 漏油 2.气门传动组 气门传动组---凸轮轴正时齿轮、挺柱及其导管,气门顶置式配气机构还有推杆、摇臂和摇臂轴等。 作用---进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭,且保证有足够的开度。 (1)凸轮轴 凸轮轴---凸轮、凸轮轴轴颈等组成。对于下置凸轮轴的汽油机还具有用以驱动机油泵、分电器的螺旋齿轮和用以驱动汽油泵的偏心轮。 凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷,因此要求凸轮表面要耐磨,凸轮轴要有足够的韧性和刚度(优质锻钢或特种铸铁)。 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与既定的配气相位相适应的。发动机各个气缸的进、排气凸轮的相对角位置应符合发动机各缸的点火次序和点火间隔时间的要求。 四缸四冲程发动机,每完成一个工作循环,曲轴须旋转两周而凸轮轴只旋转一周,在这期间内,每个气缸都要进行一次进气或排气,且各缸进气或排气的时间间隔相等,即各缸进或排气凸轮彼此间的夹角均为3600/4=900。点火次序为1-3-4-2。 六缸四冲程发动机的凸轮轴逆时针旋转,其点火次序为 1-5-3-6-2-4,任何两个相继点火的气缸进气或排气凸轮间的夹角均为3600/6=600。 为了确保进气门、排气门与活塞位置保持正确的关系,优化燃烧和发动机性能,保证凸轮轴和曲轴正时正确是关键。 下置凸轮轴式发动机配气正时 单顶置凸轮轴式发动机 配气正时(奥迪5000) 双顶置凸轮轴式发动机配气正时(帕萨特1.8T) 凸轮轴轴向定位装置(轴向窜动、正时斜齿轮轴向力)。 1)止推凸缘定位 在凸轮轴第一轴颈与正时齿轮1之间装有隔圈6
第2章配气机构02.ppt
下载此电子书资料需要扣除0点,