陳家瑞汽車構(gòu)造課件 配氣機構(gòu)

發(fā)動機的配氣機構(gòu)發(fā)動機的配氣機構(gòu)負(fù)責(zé)控制氣閥的開閉時間和行程,是發(fā)動機的核心部件之一。它能夠調(diào)節(jié)燃料-空氣混合氣的進(jìn)出,從而影響發(fā)動機的功率和效率。配氣機構(gòu)的作用1控制進(jìn)出氣過程配氣機構(gòu)通過控制氣門的開閉時間和持續(xù)時間,確保發(fā)動機高效運轉(zhuǎn)。2影響發(fā)動機性能配氣時機的精準(zhǔn)調(diào)整可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性和排放水平。3保證發(fā)動機可靠性良好的配氣系統(tǒng)可以延長發(fā)動機壽命,降低維修成本。4實現(xiàn)動力循環(huán)配氣機構(gòu)為發(fā)動機的吸氣、壓縮、爆燃和排氣過程提供動力循環(huán)。氣門的開閉原理1曲軸旋轉(zhuǎn)曲軸帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)2凸輪升起凸輪頂起推桿帶動搖臂3氣門打開搖臂向下拉動氣門桿打開氣門氣門的開閉是依靠曲軸帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。凸輪的形狀決定了氣門的升程和開閉時間。凸輪推動推桿和搖臂的升降運動,進(jìn)而帶動氣門桿和氣門的開合。整個過程與曲軸角度變化同步進(jìn)行,精準(zhǔn)控制了氣門的開閉時間和行程。曲軸和凸輪軸的工作原理1曲軸的工作原理曲軸通過往復(fù)運動將活塞運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。每個活塞循環(huán)曲軸都轉(zhuǎn)動180度。曲軸軸承支撐著連桿使其轉(zhuǎn)動帶動飛輪轉(zhuǎn)動。2凸輪軸的工作原理凸輪軸上的凸輪能周期性地推動氣門桿開啟氣門。凸輪軸的轉(zhuǎn)動與曲軸保持一定的時序關(guān)系,使氣門能按正確時序開閉。3曲軸和凸輪軸的協(xié)同作用曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動連桿和活塞往復(fù)運動,凸輪軸的旋轉(zhuǎn)則控制氣門的開閉時間,兩者協(xié)同工作完成整個發(fā)動機的工作循環(huán)。凸輪軸的傳動方式鏈條傳動凸輪軸通常通過鏈條與曲軸傳動,確?？煽糠€(wěn)定的動力傳遞。鏈條易于調(diào)節(jié),能適應(yīng)發(fā)動機振動。齒輪傳動使用齒輪傳動可以實現(xiàn)更緊湊的結(jié)構(gòu),并可提高傳動的精度和效率。但需要額外的潤滑和調(diào)整。皮帶傳動部分發(fā)動機采用皮帶傳動,能夠安靜平穩(wěn)地傳遞動力。皮帶易于安裝,但使用壽命較短需定期更換。凸輪軸的安裝方式精確對位凸輪軸的安裝需要精確的對位,以確保與曲軸、氣門和其他配件的正確配合。合適的傳動方式凸輪軸通常通過齒輪或鏈條與曲軸相連,傳動方式的選擇要考慮整個裝置的平穩(wěn)性。合適的安裝力矩凸輪軸的安裝牢固程度直接影響到發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn),需要按照標(biāo)準(zhǔn)扭矩進(jìn)行緊固。凸輪軸與氣門的運動關(guān)系凸輪的旋轉(zhuǎn)凸輪軸隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)，每個凸輪都對應(yīng)一個氣門。氣門的開關(guān)氣門被凸輪的隆起部分推開，在凸輪下降時氣門被彈簧拉回關(guān)閉。時間同步凸輪的高點與氣門的開啟和關(guān)閉必須精確同步，確保氣門在正確時間開閉。旋轉(zhuǎn)比例凸輪軸的轉(zhuǎn)速通常是曲軸轉(zhuǎn)速的一半，以保證氣門有足夠的開閉時間。氣門彈簧的作用氣門開合動作氣門彈簧在氣門開閉過程中承擔(dān)重要作用,能夠快速推動氣門回到閉合位置,確保氣門的快速準(zhǔn)確運行。彈簧形狀和材質(zhì)氣門彈簧采用特殊的圓柱形結(jié)構(gòu)和合適的金屬材質(zhì),能夠提供足夠的彈力,保證氣門的正常開閉。安裝位置設(shè)計氣門彈簧安裝在氣門軸的上方,能夠直接作用于氣門,發(fā)揮氣門開閉的彈力支撐作用。軸承和潤滑油的重要性軸承的作用軸承是配氣機構(gòu)中至關(guān)重要的部件,它們能夠支撐和引導(dǎo)軸承上的零件,減少因運動產(chǎn)生的摩擦和磨損。潤滑油的重要性正確選擇和定期更換潤滑油,能夠有效降低摩擦,減少零件磨損,延長發(fā)動機使用壽命。合適的潤滑在發(fā)動機運行時,潤滑油能夠形成油膜,隔離零件之間的直接接觸,大大降低磨損。預(yù)防故障良好的軸承和潤滑狀態(tài)對于預(yù)防配氣機構(gòu)故障非常關(guān)鍵,是保證發(fā)動機安全可靠運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。氣門的開啟時間和持續(xù)時間氣門的開啟時間和持續(xù)時間對發(fā)動機的性能和效率有重要影響。氣門開啟時間決定了發(fā)動機的進(jìn)排氣時機，決定了氣缸內(nèi)壓力的變化情況。氣門的持續(xù)時間決定了氣缸內(nèi)氣體的流通時間，從而影響了每次工作循環(huán)中的進(jìn)排氣量。合理的氣門開啟時間和持續(xù)時間可以提高發(fā)動機的功率輸出、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。通過合理調(diào)整氣門正時和間隙，可以優(yōu)化發(fā)動機的工作狀況。氣門正時的重要性精準(zhǔn)調(diào)整準(zhǔn)確設(shè)置氣門正時是確保發(fā)動機性能和效率的關(guān)鍵。正確的正時可以優(yōu)化燃料燃燒、提高動力輸出。動力輸出氣門正時的精準(zhǔn)調(diào)整能夠確保氣門在最佳時間開閉,從而發(fā)揮發(fā)動機最大功率和扭矩輸出。節(jié)油效果優(yōu)化的氣門正時有助于減少燃料消耗,降低排放,提高發(fā)動機的整體燃油經(jīng)濟(jì)性。正時齒輪的作用控制氣門開閉正時齒輪通過與曲軸和凸輪軸的聯(lián)動,精確控制氣門的開啟和關(guān)閉時間,確保發(fā)動機能正常工作。傳動動力正時齒輪將曲軸的旋轉(zhuǎn)動力傳遞到凸輪軸,驅(qū)動氣門的開閉運動。維持正時關(guān)系正時齒輪確保曲軸和凸輪軸保持恒定的相位關(guān)系,確保氣門正時的準(zhǔn)確性。實現(xiàn)動態(tài)平衡正時齒輪的設(shè)計考慮了慣性力、扭矩等動力學(xué)因素,使整個配氣系統(tǒng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。氣門正時的調(diào)整方法1定位正時標(biāo)記根據(jù)發(fā)動機說明書確定正時標(biāo)記的位置。2調(diào)整凸輪軸定位通過調(diào)整凸輪軸與曲軸的相對位置來達(dá)到正確的氣門正時。3檢查氣門間隙確保氣門間隙符合規(guī)范要求。正確調(diào)整氣門正時對發(fā)動機的性能和可靠性非常重要。首先要確定正時標(biāo)記的位置,然后調(diào)整凸輪軸與曲軸之間的相對位置,最后檢查氣門間隙是否符合要求。整個調(diào)整過程要認(rèn)真仔細(xì),并參照制造廠的具體說明。單缸和多缸發(fā)動機的區(qū)別缸體數(shù)量單缸發(fā)動機只有一個氣缸,而多缸發(fā)動機可包含2個以上氣缸。功率輸出多缸發(fā)動機的功率輸出更強大,可提供更平穩(wěn)的動力輸出。平衡性多缸發(fā)動機的轉(zhuǎn)動慣量更大,可減少振動,運行更平穩(wěn)。體積和重量單缸發(fā)動機體積和重量更小,結(jié)構(gòu)較為簡單,成本較低。發(fā)動機進(jìn)氣原理1吸氣行程活塞下降時,氣缸體內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓2開啟進(jìn)氣閥負(fù)壓作用下,打開進(jìn)氣閥3空氣進(jìn)入新鮮空氣通過進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸發(fā)動機的進(jìn)氣過程是通過活塞的往復(fù)運動,帶動進(jìn)氣閥的開閉,從而吸入新鮮的空氣進(jìn)入氣缸內(nèi)部。這種負(fù)壓進(jìn)氣原理確保了發(fā)動機能夠快速高效地吸入所需的空氣,為后續(xù)的燃燒過程提供充足的氧氣。進(jìn)氣門的工作原理1缸體吸氣活塞下降時,產(chǎn)生負(fù)壓吸入空氣2氣門開啟凸輪推動推桿帶動氣門開啟3充滿氣缸空氣從進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸4氣門關(guān)閉氣門在凸輪作用下關(guān)閉進(jìn)氣門在發(fā)動機工作循環(huán)的進(jìn)氣行程中開啟,以便從進(jìn)氣歧管將空氣吸入氣缸內(nèi)。凸輪與推桿配合,推動氣門開啟。氣缸內(nèi)負(fù)壓吸入的新鮮空氣將填滿整個氣缸體積,在氣門關(guān)閉后準(zhǔn)備進(jìn)入下一工作循環(huán)。排氣門的工作原理1氣缸壓力釋放在發(fā)動機工作過程中,氣缸內(nèi)的高溫高壓燃料氣體在排氣行程中,通過打開的排氣門及排氣管道迅速排出,從而降低缸內(nèi)壓力。2廢氣排出排氣門的打開使廢氣從氣缸中排出,為下一個工作循環(huán)留出空間,為新的新鮮空氣進(jìn)入做好準(zhǔn)備。3缸內(nèi)壓力平衡排氣過程可以使氣缸內(nèi)的壓力與大氣壓力達(dá)到平衡,為下一個工作循環(huán)做好準(zhǔn)備。氣門間隙的調(diào)整方法檢查氣門間隙使用間隙規(guī)檢查每個氣門的間隙是否在規(guī)定范圍內(nèi)。調(diào)整間隙如果間隙不合適,需要通過調(diào)整墊片或推桿來校正。測量調(diào)整反復(fù)測量并調(diào)整,直至每個氣門的間隙都達(dá)到指定值。確認(rèn)調(diào)整最后要再次仔細(xì)檢查并確保所有氣門間隙都已正確調(diào)整。配氣機構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)1定期檢查配氣機構(gòu)檢查氣門間隙、凸輪軸齒輪、正時鏈條等關(guān)鍵部件的狀態(tài),以確保正常工作。2潤滑保養(yǎng)適量添加優(yōu)質(zhì)潤滑油,定期更換,有助于減少磨損和延長使用壽命。3清潔維護(hù)定期清潔配氣機構(gòu),去除積碳、污垢和雜質(zhì),保持零件清潔,延長使用壽命。4正時調(diào)整按時根據(jù)維修手冊要求調(diào)整正時,使發(fā)動機達(dá)到最佳工作狀態(tài)。常見故障及檢修措施常見故障配氣機構(gòu)常見故障包括氣門間隙不合適、凸輪軸損壞、鏈條松動等。這些問題會導(dǎo)致氣門無法正常開閉,從而影響發(fā)動機性能。檢查診斷可通過檢測氣門間隙、凸輪軸磨損情況、鏈條松緊程度等來診斷故障。還可以使用專業(yè)工具如內(nèi)窺鏡檢查內(nèi)部零件。維修保養(yǎng)對于氣門間隙不合適,需要調(diào)整到廠商規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。如果發(fā)現(xiàn)凸輪軸或鏈條等零件損壞,就需要及時更換維修。同時做好定期保養(yǎng)。故障預(yù)防定期檢查保養(yǎng)、按時更換耗材等都是預(yù)防配氣機構(gòu)故障的好方法。這樣可以最大限度地延長系統(tǒng)使用壽命,提升發(fā)動機性能。渦輪增壓發(fā)動機的配氣機構(gòu)渦輪壓縮渦輪增壓發(fā)動機利用排氣驅(qū)動式渦輪來壓縮進(jìn)氣,從而提高進(jìn)氣密度,增加發(fā)動機輸出功率。調(diào)節(jié)時機配氣機構(gòu)需根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)氣門開閉時機,確?？勺兊倪M(jìn)氣量與排氣量,保證發(fā)動機高效工作。獨特結(jié)構(gòu)渦輪增壓發(fā)動機的配氣機構(gòu)通常采用雙凸輪軸結(jié)構(gòu),充分利用渦輪壓力變化來調(diào)節(jié)氣門開閉時機。柴油機的配氣機構(gòu)1特點柴油機的配氣機構(gòu)主要包括凸輪軸、氣門、氣門彈簧等部件。其工作原理與汽油機類似,但要求更精確的配時。2組成柴油機配氣機構(gòu)由進(jìn)、排氣門、凸輪軸、推桿、搖臂等組成,在發(fā)動機中負(fù)責(zé)控制氣體進(jìn)出。3工藝要求柴油機對進(jìn)、排氣系統(tǒng)有更高的密封和流暢性要求,需要更加精密的機械加工工藝。4維護(hù)保養(yǎng)需要定期檢查氣門間隙、正時參數(shù),保證柴油機配氣系統(tǒng)的可靠性和燃油效率。發(fā)動機缸蓋的結(jié)構(gòu)及作用缸蓋的結(jié)構(gòu)缸蓋是發(fā)動機的重要組成部分,其結(jié)構(gòu)包括氣門座、氣門導(dǎo)向套、噴油嘴安裝孔、火花塞孔等,還可集成冷卻液管路。缸蓋的主要作用缸蓋的主要作用是為氣門提供安裝支撐,并確保氣門的密封性。同時還承擔(dān)著與氣缸頭的密封,以及冷卻液的導(dǎo)流等功能。材質(zhì)和加工工藝缸蓋通常采用鑄鋁或鑄鐵材料制造,經(jīng)過精密的加工工藝,如銑削、車削等,確保各孔位的精度和表面質(zhì)量。缸蓋的材質(zhì)和加工工藝材質(zhì)選擇缸蓋通常采用鑄鋁合金或鑄鐵材料制造,具有良好的耐熱、耐磨損和機械強度特性。鋁合金材質(zhì)更輕便,鑄鐵則更加耐用。加工工藝制造缸蓋的主要工藝包括鑄造、鍛造、數(shù)控加工等。精密的加工可確保缸蓋零件的尺寸精度和表面光潔度,提高其使用壽命。表面處理在加工后,缸蓋常需進(jìn)行拋光、陽極氧化或鍍層等表面處理,以改善其外觀和耐腐蝕性。這些工藝也提高了缸蓋的耐久性。精密工藝為確保缸蓋的密封性和耐用性,制造過程中需要嚴(yán)格控制細(xì)節(jié),如氣門導(dǎo)管、噴油孔的加工等。這些決定了發(fā)動機的整體性能。缸蓋及其附件的拆裝維修1拆卸缸蓋首先斷開缸蓋上的電器連接線。使用專用工具小心拆卸各種小附件，如噴油嘴、點火線圈等。然后松開缸蓋螺栓，逐一取下缸蓋。2檢查維修仔細(xì)檢查缸蓋表面有無損傷、變形、氣孔等。如需更換新的墊片或零件，請選用正品配件。清潔缸蓋內(nèi)部并檢查氣門、氣門座等部件的狀態(tài)。3安裝缸蓋先在缸體上涂抹適量密封膠，然后將缸蓋小心放置到位。按規(guī)定的順序和力矩依次擰緊螺栓。最后連接電器線路并調(diào)整氣門間隙。配氣機構(gòu)的診斷與測試1故障診斷檢查異常噪音、漏油、氣門間隙2動態(tài)測試測量氣門開閉時間和氣門升程3參數(shù)測試檢查曲軸和凸輪軸的轉(zhuǎn)速差異4正時調(diào)整通過調(diào)整正時齒輪來校正氣門正時要全面診斷配氣機構(gòu)的狀況,需要采取多種檢測手段。包括故障診斷、動態(tài)測試、參數(shù)測試以及正時調(diào)整。只有通過系統(tǒng)的檢測,才能全面了解配氣機構(gòu)的性能,并對出現(xiàn)的問題進(jìn)行針對性的維修。配氣機構(gòu)的常見故障分析時機不正確氣門時機不準(zhǔn)確會導(dǎo)致發(fā)動機性能下降、功率降低、燃油經(jīng)濟(jì)性下降。磨損過度凸輪軸、氣門等部件過度磨損會影響氣門的開閉時間和密封性。氣門卡滯由于積碳、磨損或其他原因?qū)е碌臍忾T卡滯會嚴(yán)重影響發(fā)動機性能。潤滑不良配氣機構(gòu)各部件缺乏良好的潤滑會加速磨損,影響使用壽命。氣門前端裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理氣門桿氣門桿是連接氣門和凸輪軸的關(guān)鍵部件,負(fù)責(zé)傳遞氣門的開閉動作。它由高硬度鋼制成,能承受高溫高壓環(huán)境。推桿推桿與凸輪軸相接,受到凸輪的推動而推動氣門桿,使氣門開啟。它采用中空結(jié)構(gòu)以減輕重量。搖臂搖臂與氣門桿相連,將推桿的運動轉(zhuǎn)換為氣門的升降運動。它采用輕質(zhì)合金材料制造,減少慣性力。氣門后端裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理1氣門彈簧負(fù)責(zé)在發(fā)動機停止工作時將氣門關(guān)閉,保持密封并防止泄漏。2氣門鎖止裝置固定氣門桿并防止其偏離,確保氣門的精準(zhǔn)開閉。3推桿將凸輪軸的作用力傳遞至氣門,帶動氣門開啟和關(guān)閉。4搖臂連接推桿和氣門桿,協(xié)調(diào)推桿和氣門之間的運動關(guān)系。配氣相位對發(fā)動機性能的影響提高動力性提早開啟進(jìn)排氣門可以增加氣缸內(nèi)壓力和溫度,從而提高發(fā)動機輸出功率和扭矩。優(yōu)化燃油效率合理調(diào)節(jié)進(jìn)排氣門開閉時機可以減少氣流湍動,降低機械損失,提高發(fā)動機熱效率。改善排放指標(biāo)精準(zhǔn)控制氣門開閉