《配氣機構(gòu)主要零部》課件

配氣機構(gòu)主要零部件配氣機構(gòu)是內(nèi)燃機的重要組成部分，負責控制氣門的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)進氣和排氣的過程。了解配氣機構(gòu)主要零部件及其工作原理，對理解內(nèi)燃機的運行機制至關(guān)重要。課程導入汽車發(fā)動機是汽車的核心部件，為汽車提供動力。配氣機構(gòu)是發(fā)動機的重要組成部分，負責控制氣門的開啟和關(guān)閉，進而控制燃氣的進出，直接影響發(fā)動機的性能。學習目標了解配氣機構(gòu)的主要零部件掌握配氣機構(gòu)的工作原理熟悉常見配氣機構(gòu)的類型掌握配氣正時調(diào)整的方法配氣機構(gòu)概述配氣機構(gòu)是發(fā)動機的重要組成部分，控制著氣門的開啟和關(guān)閉，負責將新鮮空氣吸入氣缸，并將燃燒后的廢氣排出氣缸。它直接影響發(fā)動機的性能，例如功率、扭矩、油耗和排放。配氣機構(gòu)的主要作用控制進排氣時間精確控制氣門開閉時間，決定氣缸內(nèi)混合氣體和廢氣的進出時機。影響燃燒效率通過氣門開閉時間調(diào)節(jié)進氣量和排氣量，影響燃燒室內(nèi)的壓力和溫度，進而影響燃燒效率。影響發(fā)動機性能影響發(fā)動機的功率、扭矩、油耗、排放等性能指標。實現(xiàn)氣門正時控制通過正時機構(gòu)確保氣門在正確的時機開啟和關(guān)閉，保證發(fā)動機正常工作。氣門的構(gòu)造和工作原理氣門頭部氣門頭部是氣門與氣缸蓋之間的連接點，它密封氣缸，防止氣體泄漏。頭部形狀通常為圓形，并配有密封環(huán)。氣門桿氣門桿連接氣門頭部和氣門座，它負責傳遞來自凸輪的運動，使氣門打開和關(guān)閉。氣門座氣門座固定在氣缸蓋上，它為氣門提供支撐，并確保氣門與氣缸蓋之間緊密密封。氣門導管氣門導管套在氣門桿上，它引導氣門桿運動并防止氣門桿磨損。氣門彈簧氣門彈簧安裝在氣門桿上，它在氣門關(guān)閉后將氣門壓在氣門座上，確保氣門密封。氣門的類型和選擇排氣門排氣門將燃燒后的廢氣從氣缸排出，通常比進氣門尺寸大。進氣門進氣門將新鮮空氣送入氣缸，通常比排氣門尺寸小。材質(zhì)選擇氣門材質(zhì)主要有鑄鐵、鋼和鈦合金，選擇取決于發(fā)動機的工作環(huán)境和要求。性能要求氣門需要耐高溫、耐腐蝕、密封性好，并能承受高頻率的開閉動作。氣門彈簧的構(gòu)造和工作原理1彈簧臂固定在氣門桿上。2彈簧座固定在氣門導管上。3彈簧體連接彈簧臂和彈簧座。4彈簧預緊力確保氣門關(guān)閉緊密。氣門彈簧通過壓縮和釋放能量，控制氣門的開閉。彈簧的預緊力必須足夠大，才能確保氣門在發(fā)動機運行過程中始終保持關(guān)閉狀態(tài)。同時，彈簧的剛度和長度也需要根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和工作條件進行調(diào)整。氣門彈簧的類型和選擇圓柱形彈簧最常見的類型，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。錐形彈簧彈簧剛度隨行程變化，可提高發(fā)動機性能。碟形彈簧安裝空間小，可用于高轉(zhuǎn)速發(fā)動機。凸輪的構(gòu)造和工作原理1凸輪軸固定在發(fā)動機氣缸蓋上2凸輪安裝在凸輪軸上3凸輪體安裝在凸輪上4凸輪頂推動氣門開閉凸輪是配氣機構(gòu)的核心部件，通過旋轉(zhuǎn)運動推動氣門開閉，控制進氣和排氣過程。凸輪的形狀決定氣門開啟和關(guān)閉的時機和角度，影響發(fā)動機的性能。凸輪的類型和選擇11.凸輪輪廓凸輪輪廓根據(jù)氣門升程和開啟時間設(shè)計。22.凸輪材料常見材料有鑄鐵、合金鋼和鍛鋼。33.凸輪軸類型單凸輪軸和雙凸輪軸，根據(jù)發(fā)動機結(jié)構(gòu)選擇。44.凸輪軸尺寸需要與氣門升程、氣門開啟時間相匹配。推桿的構(gòu)造和工作原理1推桿結(jié)構(gòu)推桿通常由鋼材制成，內(nèi)部可以是實心的或中空的，通常帶有圓柱形或錐形的外形。2工作原理推桿通過凸輪軸上的凸輪的旋轉(zhuǎn)，推動氣門彈簧，打開氣門，進而控制氣門的開閉。3推桿類型推桿有直推式和搖臂式兩種，直推式推桿直接推動氣門，而搖臂式推桿通過搖臂間接推動氣門。推桿的類型和選擇機械式推桿結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但工作噪音大，易磨損。液壓式推桿工作平穩(wěn)，噪音小，但結(jié)構(gòu)復雜，成本高，維護難度大。氣動式推桿工作速度快，行程可調(diào)，但需要氣源，成本較高。電動式推桿控制精度高，行程可調(diào)，但需要電源，成本較高。搖臂的構(gòu)造和工作原理1搖臂結(jié)構(gòu)搖臂通常由鋼材制成，具有固定、活動兩部分。固定部分通過螺栓連接在氣門室蓋上，活動部分通過軸承與推桿連接。2搖臂的工作當凸輪旋轉(zhuǎn)時，推動推桿向上運動，推桿再通過搖臂推動氣門打開，完成進氣或排氣過程。3搖臂調(diào)節(jié)搖臂可以通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整其與推桿的間隙，從而控制氣門開啟的程度。搖臂的類型和選擇搖臂類型主要有兩種類型：凸輪軸式和氣門頂置式。凸輪軸式搖臂連接在凸輪軸上，推動氣門運動。氣門頂置式搖臂直接安裝在氣門頂端，由凸輪軸驅(qū)動。搖臂選擇應根據(jù)發(fā)動機類型、氣門尺寸、工作條件等因素選擇合適的搖臂。凸輪軸式搖臂適用于低速發(fā)動機，氣門頂置式搖臂適用于高速發(fā)動機。氣門導管的構(gòu)造和工作原理1導管安裝氣門，防止氣門松動2氣門密封氣缸3導管套防止氣門過度磨損4氣門彈簧使氣門在關(guān)閉時密封氣缸氣門導管安裝在氣缸蓋上，它能夠保護氣門免受磨損和損壞。氣門導管的構(gòu)造主要包括：導管套、導管、氣門。氣門導管的類型和選擇鑄造氣門導管鑄造氣門導管通常由鑄鐵或合金材料制成。它們具有成本低廉、易于制造的優(yōu)點。但是，鑄造導管的尺寸精度和表面光潔度可能不如其他類型。鍛造氣門導管鍛造氣門導管由金屬材料鍛造而成，具有更高的強度、耐用性和尺寸精度。鍛造導管通常用于高性能發(fā)動機，以提高其可靠性和耐用性。復合材料氣門導管復合材料氣門導管通常由金屬和陶瓷或其他材料組成，以提高耐磨性和耐熱性。這些導管通常用于高性能賽車發(fā)動機，以滿足極端工作條件的要求。氣門室蓋的構(gòu)造和密封1材料鑄鐵或鋁合金2結(jié)構(gòu)蓋體、油封、油氣分離器3密封墊片、密封膠4功能保護氣門機構(gòu)、防止漏油氣門室蓋位于氣門室上方，蓋住氣門機構(gòu)，保護其不受外部污染。氣門室蓋還起到防止漏油的作用。其結(jié)構(gòu)包括蓋體、油封、油氣分離器等。氣門室蓋的材料選擇11.耐高溫性氣門室蓋直接接觸高溫氣體，因此需要耐高溫材料，如鋁合金或鑄鐵。22.耐腐蝕性氣門室蓋會接觸到燃油和冷卻液，因此需要耐腐蝕材料，如鋁合金或不銹鋼。33.輕量化氣門室蓋材料應輕便，以減少發(fā)動機的重量。44.可加工性氣門室蓋需要進行精密加工，因此需要可加工性強的材料。配氣鏈條傳動的工作原理鏈條傳動鏈條傳動主要用于發(fā)動機的氣門正時控制。通過鏈條的旋轉(zhuǎn)傳遞動力。鏈條結(jié)構(gòu)鏈條由鏈節(jié)組成，鏈節(jié)由滾子、銷軸和鏈板構(gòu)成。滾子與鏈輪嚙合實現(xiàn)動力傳遞。張緊裝置鏈條傳動需要張緊裝置來保持鏈條的張緊度，以確保傳動效率和可靠性。鏈條傳動的類型和選擇滾子鏈結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳動效率高。無聲鏈運行噪音低，承載能力強，使用壽命長。正時鏈用于氣門正時控制，精度高，耐高溫。配氣皮帶傳動的工作原理動力傳遞皮帶連接曲軸和凸輪軸，曲軸旋轉(zhuǎn)帶動皮帶轉(zhuǎn)動，并將動力傳遞給凸輪軸，驅(qū)動氣門開閉。正時控制皮帶的齒數(shù)和凸輪軸的齒數(shù)配合，確保氣門在特定時間點精確開閉，實現(xiàn)最佳進排氣時機。結(jié)構(gòu)緊湊皮帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，便于安裝和維護，提高發(fā)動機效率。穩(wěn)定可靠皮帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，噪音低，工作穩(wěn)定可靠，不易出現(xiàn)故障，確保發(fā)動機穩(wěn)定運行。皮帶傳動的類型和選擇同步帶同步帶能夠?qū)崿F(xiàn)準確的傳動比，確保氣門正時準確。同步帶通常使用橡膠和尼龍材料制作，具有耐磨、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點。齒形帶齒形帶可以實現(xiàn)更高的傳動效率和更低的噪音，常用于高性能發(fā)動機。齒形帶的齒型可以是梯形或圓形，不同的齒型擁有不同的傳動特性。V型帶V型帶是常見的皮帶傳動方式，傳動效率較高。V型帶一般用于非關(guān)鍵部位，例如輔助附件的傳動，其傳動精度要求不高。選擇考慮因素選擇皮帶傳動類型時，需要綜合考慮發(fā)動機性能要求、傳動效率、噪音水平、成本等因素。配氣正時的調(diào)整要領(lǐng)1標記正時標記使用正時工具，找到曲軸和凸輪軸的正時標記，確保它們對齊。2檢查正時鏈條或皮帶確保正時鏈條或皮帶沒有松弛或損壞，需要更換則及時更換。3調(diào)整正時根據(jù)正時標記，調(diào)整凸輪軸和曲軸的相對位置，確保發(fā)動機氣門正時準確。4鎖定正時使用正時工具固定曲軸和凸輪軸，防止它們在安裝過程中移動。5安裝氣門室蓋安裝氣門室蓋，并確保其密封良好，防止漏氣。正時誤差的常見原因分析安裝錯誤氣門正時標記安裝錯誤，導致氣門開閉時間與活塞運動不匹配。氣門彈簧安裝不當，影響氣門開啟和關(guān)閉的準確性。零件磨損凸輪軸、配氣鏈條或皮帶磨損，導致正時偏移。氣門、氣門導管或搖臂磨損，影響氣門開閉精度。正時誤差的檢測與修正1檢查正時標記確保正時標記對齊2使用正時燈檢測氣門開啟時間3調(diào)整正時鏈條確保鏈條張力4檢查傳感器確保傳感器工作正常正時誤差會導致發(fā)動機性能下降，甚至損壞發(fā)動機。必須仔細檢查正時標記，使用正時燈檢測氣門開啟時間，調(diào)整正時鏈條張力，并檢查傳感器工作狀態(tài)，確保發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)。配氣機構(gòu)常見故障診斷與維修發(fā)動機怠速不穩(wěn)氣門間隙過大氣門彈簧失效凸輪軸磨損發(fā)動機異響氣門撞擊活塞氣門間隙過小氣門彈簧斷裂發(fā)動機溫度過高氣門密封不良氣門導管磨損冷卻系統(tǒng)故障發(fā)動機動力下降氣門間隙過小氣門積碳進氣系統(tǒng)故障結(jié)構(gòu)件材料的選擇與應用耐高溫合金氣門、氣門座等承受高溫、高負荷。耐高溫合金具有高強度、抗氧化、耐腐蝕等優(yōu)點，延長部件使用壽命。彈簧鋼氣門彈簧需要高強度、耐疲勞，以確保氣門開閉可靠。選擇具有高彈性極限、高疲勞強度的彈簧鋼。高強度鑄鐵凸輪軸、搖臂等承受高負荷和沖擊載荷。選擇高強度鑄鐵，能夠承受高強度和沖擊，保證配氣機構(gòu)的穩(wěn)定運行。配氣機構(gòu)的發(fā)展趨勢11.智能化配氣機構(gòu)逐步實現(xiàn)智能控制，優(yōu)化氣門正時，提升燃油經(jīng)濟性和動力性能。22.輕量化采用輕質(zhì)材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低配氣機構(gòu)重量，提高燃油效率。33.高性能采用高強度材料，提高配氣機構(gòu)耐用性和可靠性，滿足高性能發(fā)動機的需求。44.集成化將多個部件集成到一個模