第4章發(fā)動(dòng)機(jī)之配氣機(jī)構(gòu)

2/2/20231北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院配氣機(jī)構(gòu)功用

按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求定時(shí)開啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門使新鮮可燃混合氣或空氣得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以從氣缸及時(shí)排除。2/2/20232北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院充氣效率

充氣效率ηv=M/Mo

M：在進(jìn)氣行程中實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)新氣質(zhì)量

Mo：在進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)口狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量對(duì)充氣效率的分析

ηv<1（一般為0.8~0.9）提高ηv方法

減少進(jìn)氣和排氣阻力

，

進(jìn)排氣門的開啟時(shí)刻和持續(xù)開啟時(shí)間適當(dāng)。2/2/20233北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院組成氣門組氣門傳動(dòng)組凸輪軸挺柱推桿搖臂氣門與氣門座氣門導(dǎo)管氣門彈簧2/2/20234北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院配氣機(jī)構(gòu)類型氣門頂置式氣門布置形式氣門側(cè)置式凸輪軸下置式凸輪軸布置位置凸輪軸中置式凸輪軸上置式齒輪傳動(dòng)式凸輪軸傳動(dòng)方式鏈傳動(dòng)式齒形帶傳動(dòng)式2/2/20235北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院搖臂驅(qū)動(dòng)式氣門驅(qū)動(dòng)形式擺臂驅(qū)動(dòng)式直接驅(qū)動(dòng)式兩氣門式每缸氣門數(shù)及其排列方式多氣門式4氣門5氣門3氣門2/2/20236北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院凸輪軸下置凸輪軸中置氣門頂置挺柱挺柱推桿搖臂搖臂2/2/20237北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院?jiǎn)紊现猛馆嗇S(SOHCSingleOverHeadCamshaft

)氣門頂置搖臂驅(qū)動(dòng)液力挺柱搖臂驅(qū)動(dòng)氣門頂置2/2/20238北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院凸輪軸上置氣門頂置擺臂驅(qū)動(dòng)擺臂支座擺臂支座氣門間隙調(diào)整塊2/2/20239北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院凸輪軸上置直接驅(qū)動(dòng)挺柱體氣門頂置2/2/202310北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院4氣門配氣機(jī)構(gòu)5氣門配氣機(jī)構(gòu)雙凸輪軸上置直接驅(qū)動(dòng)氣門2/2/202311北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院配氣機(jī)構(gòu)工作過程

2/2/202312北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院配氣定時(shí)(配氣相位)配氣定時(shí)：以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門開閉時(shí)刻及其開啟的持續(xù)時(shí)間進(jìn)氣提前角α

：從進(jìn)氣門開到上止點(diǎn)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度進(jìn)氣遲后角β

：從進(jìn)氣行程下止點(diǎn)到進(jìn)氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度排氣提前角γ

：從排氣門開啟到下止點(diǎn)曲軸轉(zhuǎn)過的角度排氣遲后角δ

：從上止點(diǎn)到排氣門關(guān)閉曲軸轉(zhuǎn)過的角度2/2/202313北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院進(jìn)排氣行程

2/2/202314北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院配氣相位圖

2/2/202315北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院部分車型配氣相位(°)車

型αβγδ奧迪A62.8L12423882.4L12363881.8L1638388帕薩特B51638388桑塔納2000GSi224448GLi2344482/2/202316北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院液壓挺柱2/2/202317北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院氣門組

氣門鎖片上氣門彈簧座氣門彈簧氣門油封氣門導(dǎo)管排氣門座進(jìn)氣門座排氣門進(jìn)氣門2/2/202318北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院氣門組組成及要求組成：

氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧，

有的進(jìn)氣門還設(shè)有氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要求：氣門頭部與氣門座貼合嚴(yán)密氣門導(dǎo)管與氣門桿導(dǎo)向良好氣門彈簧兩端與氣門桿的中心垂直氣門彈簧的彈力足夠2/2/202319北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院氣門氣門頂面氣門錐面氣門錐角氣門鎖夾槽氣門尾端面2/2/202320北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院氣門傳熱氣門密封錐面必須嚴(yán)密貼合：研磨氣門與氣門座圈；氣門桿與氣門導(dǎo)管配合間隙?。簻p少熱阻。2/2/202321北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院特殊氣門中空氣門桿氣門減輕氣門質(zhì)量減小氣門運(yùn)動(dòng)慣性力應(yīng)用某些高度強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)充鈉排氣門冷卻效果明顯應(yīng)用某些風(fēng)冷和轎車發(fā)動(dòng)機(jī)鈉熔點(diǎn)：97.8℃

沸點(diǎn)：880℃充鈉鑲裝硬合金鑲裝硬合金2/2/202322北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院氣門油封2/2/202323北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院兩氣門進(jìn)氣門比排氣門大減小進(jìn)氣阻力增大進(jìn)氣量

3氣門2個(gè)進(jìn)氣門，1個(gè)排氣門排氣門比進(jìn)氣門大進(jìn)氣量有明顯增加火花塞很難布置在中央對(duì)燃燒不利

每缸氣門數(shù)2/2/202324北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

4和5氣門現(xiàn)代高性能汽車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用每缸三、四、五個(gè)氣門。其中尤以四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)為數(shù)最多2/2/202325北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院4氣門5氣門優(yōu)點(diǎn)

進(jìn)排氣充分,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率提高;

氣門質(zhì)量減輕,運(yùn)動(dòng)慣性力減小,有利提高轉(zhuǎn)速;

火花塞布置在燃燒室中央,有利于燃燒

能明顯增加進(jìn)氣量,比4氣門還優(yōu)越3個(gè)進(jìn)氣門和2個(gè)排氣門，排氣門比進(jìn)氣門大缺點(diǎn)

發(fā)動(dòng)機(jī)零件數(shù)量增多,制造成本增加

結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,增加了燃燒室表面積,對(duì)燃燒不利2/2/202326北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院氣門傳動(dòng)組

2/2/202327北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院凸輪軸結(jié)構(gòu)凸輪軸正時(shí)齒形帶輪凸輪軸油封半圓鍵4缸機(jī)凸輪軸2/2/202328北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院6缸機(jī)凸輪軸雙上置凸輪軸排氣凸輪軸進(jìn)氣凸輪軸軸頸偏心輪排氣凸輪分電器驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)氣凸輪鍵槽2/2/202329北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

凸輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

適用于中置式和下置式凸輪軸定時(shí)齒輪圓柱螺旋齒輪曲軸定時(shí)齒輪中碳鋼凸輪軸定時(shí)齒輪鑄鐵或夾布膠木嚙合平順、噪聲低、磨損小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)適用于中置式和上置式凸輪軸鏈條滾子鏈裝有導(dǎo)鏈板、張緊器和張緊輪

保持一定張緊度不產(chǎn)生振動(dòng)噪聲

鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2/2/202330北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院適用于上置式凸輪軸轎車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用伸長(zhǎng)量小適合精確定時(shí)傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)噪聲小、質(zhì)量輕、成本低、工作可靠、不需要潤(rùn)滑齒形帶氯丁橡膠齒形帶齒鋼或鐵基粉末冶金不能與水和機(jī)油接觸容易跳齒保持一定張緊力張緊輪和張緊器齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2/2/202331北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)曲軸正時(shí)齒輪凸輪軸正時(shí)齒輪曲軸正時(shí)鏈輪凸輪軸正時(shí)鏈輪定時(shí)記號(hào)2/2/202332北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院齒形帶傳動(dòng)曲軸正時(shí)齒形帶輪凸輪軸正時(shí)齒形帶輪定時(shí)記號(hào)2/2/202333北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

凸輪軸工作

2/2/202334北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

搖臂結(jié)構(gòu)搖臂氣門間隙調(diào)整螺釘縮緊螺母搖臂襯套搖臂(與液壓挺柱聯(lián)用)搖臂支點(diǎn)球座2/2/202335北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

搖臂工作2/2/202336北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院可變配氣技術(shù)VVT-i，豐田，吸引買主的法寶

VariableValve

Timing

with

intelligence中文翻譯是“智能可變配氣正時(shí)系統(tǒng)”。i-VTEC，本田，沖擊市場(chǎng)的利器

Variable

ValveTiming

and

Valve

Lift

Electronic

ControlSystem中文意思是“可變氣門配氣正時(shí)和氣門升程電子控制系統(tǒng)”。2/2/202337北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院可變配氣正時(shí)及氣門升程機(jī)構(gòu)

正時(shí)板輔助進(jìn)氣搖臂主進(jìn)氣搖臂凸輪軸中間進(jìn)氣搖臂進(jìn)氣門排氣門廣本雅閣VTEC結(jié)構(gòu)圖2/2/202338北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院1.VTEC功用

VTEC使配