配气系统 气体发生器 采样器

第3章 配气机构
发布时间:2024-03-27 来源:配气系统

  摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动方式刚度更好,更有 利于高速发动机,因此在轿车发动机上的应用比较广泛。

  2.按凸轮轴布置形式和驱动方式分类 (1)凸轮轴上置式配气机构 气门开启的方法有三种:摇臂驱动、摆臂驱动和凸轮 轴直接驱动。

  气门组主要由气门、气门导管、气门座和气门弹簧座及 锁片等组成。它的作用是维持气门的关闭。

  曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋 转,凸轮轴上的凸轮推动挺杆和推 杆运动,挺杆或推杆推动摇臂绕摇 臂轴摆转,摇臂的另一端便向下推 开气门,并使气门弹簧进压缩。当 凸轮的顶点转过后,气门在气门弹 簧的弹力作用下,开度开始逐渐减 小,直至最后关闭。

  自由排气阶段A:靠缸内压力将气体挤出气缸 强制排气阶段B:靠活塞上行将废气挤出气缸 超临界排气C: 亚临界排气D:

  自由排气阶段从排气门打开到排气下止 点这段曲轴转角,缸内气体压力高于排气管 内的排气背压,缸内气体一边对活塞做功, 一边可以自动地排出缸外。

  气门工作锥面起槽、变宽,甚至烧蚀后出现斑点和凹陷时,应在气 门光磨机上进行光磨修理。

  气门的光磨工艺: 1)光磨前先检校气门杆使其符合标准要求。 2)将气门杆紧固在光磨机夹架上,气门头部伸出长度约40mm,按 气门工作锥面的角度调整夹架。 3)查看砂轮工作面平整与否。 4)启动光磨机,检查确认气门夹持无偏斜时即可试磨。 5)光磨进刀时,冷却液要充足,并控制好横向进给速度和纵向进刀 量,直至磨损痕迹磨光为止。

  气门的耗损主要有: 气门工作面起槽、变宽,甚至烧蚀后出现斑点和凹陷,气门杆及 尾端的磨损,气门杆的弯曲变形等。 (1)气门的检测

  气门组用来封闭进、排气道,主要零件包括 气门、气门座、气门弹簧和气门导管等。

  气门传动组的作用是使气门定时开启和关闭, 从曲轴正时齿轮开始到气门前为止,推动气门动 作20的20/所1/29有零件均归于气门传动组。

  发动机的排气门在做功行程活塞到达下止点前的某一曲轴转角位置开 启,这一角度称为排气提前角。

  排气提前的原因: 1)受配气机构及其运动规律的限制,气门开启有一个过程,其流通 截面只能逐渐增加到最大,在排气门开启的最初一段时间内,排气流通截 面积很小,废气排出的流量小。 2)如果排气门刚好在做功行程的下止点才开始打开,气门升程小, 排气不畅,气缸压力下降迟缓,活塞在强制排气时,大幅度提升活塞推出功。

  将气缸盖倒置在工作台上,将 气门顶升至高出座口约10mm左 右,安装磁性百分表座,使百分 表的触头触及气门头边缘,侧向 推动气门头,同时观察百分表指 针的摆动,其摆动量即为实测的 近似间隙。

  气门与气门座的配对研磨的 方法有两种:一种是用机械研 磨,一种是用手工研磨。

  15°和75°锥角是用来修正工作锥面的宽度和上下位置的,以使其达 到规定的要求。在安装气门前,还应采用与气门配对研磨的方法,以保 证贴合得更紧密、可靠。

  证气门与气门座之间的密封;在气门开启时,保证气门不因 运动时产生的惯性力而脱离凸轮。

  气门座和气门一样,在发动机工作时承受交变载荷的 冲击,很容易产生塑性变形和磨损,尤其是排气门座还承 受着高温气流的冲刷腐蚀,常出现气门座氧化烧蚀斑点、 工作面磨损变形变宽、工作面出现裂纹、气门座圈松动等 现象,导致气门密封不严,影响发动机正常工作。

  为了减小气门传动机构的往复运 动质量,可将凸轮轴位置移到汽缸 体的上部,由凸轮轴经过挺杆直接 驱动摇臂而省去推杆,一般在发动 机转速较高的汽车上运用。

  3.按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分类 凸轮轴由曲轴驱动,传动形式有齿轮传动式、链条传动式

  3.气门座 气门座与气门头部密封锥面Baidu Nhomakorabea合密封气缸,气门头部的

  热量亦经过气门座外传。气门座可以在缸盖或缸体上直接镗 出,也能够使用镶嵌式结构。

  气门座的锥角由三部分所组成。其中 45°(或30°)的锥面与气门密封锥面 贴合,为保证有一定的座合压力,使密 封可靠,同时又有一定的散热面积,要 求结合面的宽度为1~3mm。

  在发动机工作过程中,配气机构按照发动机每一气缸内所进行的 工作循环和点火次序的要求,开启和关闭各进、排气门,使新鲜混合 气及时地进入气缸,废气得以及时地排出。

  进气门在排气上止点前要提前开启,提前开启的角度称为进 气提前角。进气提前角用α表示,一般为10º~40º 。

  喇叭形顶部与杆部的过渡部分具 有一定的流线形,可减小进气阻力, 顶部受热面积较大,多用于进气门。

  气门密封锥面指气门头部与气门座圈接触的工作面,是与气门 杆部同一中心线的锥面,一般将这一锥面与气门顶部平面的夹角称 为气门锥角,通常做成30°和45°。气门锥角的作用是:

  气门座经过多次铰削后,会使直径增大工作面下陷。 当气门在气门座上的下陷深度达到某些特定的程度后,会改变燃 烧室的形状和容积,从而改变了发动机的压缩比。当气门 顶平面相对座圈周围平面下陷2mm或座圈有裂纹,应更 换新气门座圈。

  理论上讲,进气、压缩、做功、排气四 个行程各占180°曲轴转角,进排气过程延续 时间都是180°曲轴转角。在发动机实际运行 中,由于进排气提前和迟闭角的存在,排气 所占角度为上大约为230°~290°,进气所占 角度为大约230°~280°,都大于180°。

  气门由头部和杆部两部分所组成。 气门头部与气门座配合实现密封气缸 的进、排气通道的作用,气门杆部则主要 为气门运动的导向。

  凸轮轴下置式配气机构的凸轮轴 位于曲轴箱内,凸轮轴离曲轴近,可 以简单地用一对齿轮传动。它仅用于 转速在5000r/min以下发动机中,国 产轻、中型汽车上广泛采用该形式。

  ①能提高密封性和导热性; ②气门落座时,有自定位作用; ③避免气流拐弯过大而降低流速; ④能挤掉接触面的沉淀物,起自洁作用。

  气门杆的尾部用以固 定气门弹簧座,其结构随 弹簧座的固定方法不一样而 异。常见的有锥形锁片式 和锁销式。

  气门重叠角:气门同时开启时间相当 的曲轴转角。在气门叠开期间,进气管、 气缸、排气管三者直接相通,此时气体流 动方向就取决于三者的压力差。

  气门导管应能起导向作用,保证气门作直线往复运动。同 时气门导管还要起导热作用,将气门头部传给杆身的热量, 通过气缸盖传出去。

  发动机配气机构形式多种多样,其主要区别是气门布置 形式和数量、凸轮轴布置形式和驱动方式等。

  传统发动机采用每缸两气门,即一 个进气门和一个排气门的结构。现代轿 车为了进一步提升换气性能,提高充气 效率,改善发动机动力性能,发动机上 普2遍020/采1/29用每缸多气门结构。

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