汽车概论-第4章-发动机之配气机构

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1、2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 1 第四章 配气机构 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 2 配气机构功用 按 照 发 动 机 的 工 作 顺 序 和 工 作 循 环 的要 求 定 时 开 启 和 关 闭 各 缸 的 进 、 排气 门 使 新 鲜 可 燃 混 合 气 或 空 气 得 以 及时 进 入 气 缸 ， 废 气 得 以 从 气 缸 及 时 排除 。 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 3 充气效率 充 气 效 率 v= M/ Mo M：在 进 气

2、 行 程 中 实 际 进 入 气 缸 内 新 气 质 量 Mo： 在 进 气 系 统 进 口 状 态 下 ， 充 满 气 缸 工 作容 积 的 新 气 质 量 对 充 气 效 率 的 分 析 v 1（ 一 般 为 0.80.9） 提 高 v方 法 减少 进 气 和 排 气 阻 力 ， 进 排 气 门 的 开 启 时 刻 和持 续 开 启 时 间 适 当 。 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 4 组成气 门 组 气 门 传 动 组 凸 轮轴 挺 柱推 杆摇 臂气 门 与气 门 座气 门导 管气 门弹 簧 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京

3、 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 5 配气机构类型气 门 顶 置 式气 门 布 置 形 式 气 门 侧 置 式凸 轮 轴 下 置 式凸 轮 轴 布 置 位 置 凸 轮 轴 中 置 式凸 轮 轴 上 置 式齿 轮 传 动 式凸 轮 轴 传 动 方 式 链 传 动 式齿 形 带 传 动 式 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 6 摇 臂 驱 动 式气 门 驱 动形 式 摆 臂 驱 动 式直 接 驱 动 式两 气 门 式每 缸 气 门数 及 其 排列 方 式 多 气 门 式 4气 门5气 门3气 门 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮

4、电 大 学 自 动 化 学 院 7凸 轮 轴下 置 凸 轮 轴中 置 气 门 顶 置挺 柱 挺 柱推 杆 摇 臂摇 臂 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 8单 上 置 凸 轮 轴(SO H C Single O verH ead Camshaft ) 气 门顶 置 摇 臂驱 动液 力挺 柱摇 臂驱 动 气 门顶 置 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 9 凸 轮 轴 上 置气 门顶 置摆 臂驱 动摆 臂支 座 摆 臂支 座气门间隙调整块 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自

5、 动 化 学 院 10 凸 轮 轴上 置 直 接驱 动 挺 柱 体气 门顶 置 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 114气 门 配 气 机构 5气 门 配 气 机构双 凸 轮 轴上 置 直 接驱 动 气 门 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 12 配气机构工作过程 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 13 配气定时(配气相位) 配 气 定 时 ： 以 曲 轴 转 角 表 示 的 进 、 排 气 门开 闭 时 刻 及 其 开 启 的 持 续 时 间 进 气

6、 提 前 角 ： 从 进 气 门 开 到 上 止 点 曲 轴所 转 过 的 角 度 进 气 迟 后 角 ： 从 进 气 行 程 下 止 点 到 进 气门 关 闭 曲 轴 转 过 的 角 度 排 气 提 前 角 ： 从 排 气 门 开 启 到 下 止 点 曲轴 转 过 的 角 度 排 气 迟 后 角 ： 从 上 止 点 到 排 气 门 关 闭 曲轴 转 过 的 角 度 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 14 进排气行程 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 15 配气相位图 2021年 4月 24日 星

7、期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 16 部分车型配气相位() 车 型 奥 迪 A6 2.8L 12 42 38 82.4L 12 36 38 81.8L 16 38 38 8帕 萨 特 B5 16 38 38 8桑 塔 纳 2000 G Si 2 24 44 8G Li 2 34 44 8 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 17 液压挺柱 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 18 气门组 气 门锁 片 上 气门 弹簧 座 气 门弹 簧 气 门油 封 气 门导 管 排 气门 座 进 气

8、门 座 排 气 门进 气 门 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 19 气门组组成及要求组 成 ： 气 门 、 气 门 座 、 气 门 导 管 、 气 门 弹 簧 ， 有 的 进 气 门 还 设 有 气 门 旋 转 机 构 要 求 ： 气 门 头 部 与 气 门 座 贴 合 严 密 气 门 导 管 与 气 门 杆 导 向 良 好 气 门 弹 簧 两 端 与 气 门 杆 的 中 心 垂 直 气 门 弹 簧 的 弹 力 足 够 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 20 气门气门顶面 气 门锥 面 气 门锥

9、角 气 门 锁 夹 槽 气门尾端面 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 21 气 门 传 热 气 门 密 封 锥面 必 须 严 密贴 合 ： 研 磨气 门 与 气 门座 圈 ； 气门 杆 与 气 门导 管 配 合 间隙 小 ： 减 少热 阻 。 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 22 特 殊 气 门中 空 气 门 杆 气 门 减 轻 气 门 质 量 减 小 气 门 运 动 惯 性 力 应 用 某 些 高 度 强 化 发 动 机 充 钠 排 气 门 冷 却 效 果 明 显 应 用 某 些 风 冷 和 轿

10、 车 发 动 机 钠 熔 点 ： 97.8 沸 点 ： 880 充 钠镶 装 硬 合金镶 装 硬 合金 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 23 气 门 油 封 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 24 n 两 气 门 进 气 门 比 排 气 门 大 减 小 进 气 阻 力 增 大 进 气 量 n 3气 门 2个 进 气 门 ， 1个 排 气 门 排 气 门 比 进 气 门 大 进 气 量 有 明 显 增 加 火 花 塞 很 难 布 置 在 中 央 对 燃 烧 不 利 每 缸 气 门 数 2021年 4

11、月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 25 n 4和 5气 门 现 代 高 性 能汽 车 发 动 机 普遍 采 用 每 缸 三 、四 、 五 个 气 门 。 其 中 尤 以 四气 门 发 动 机 为数 最 多 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 26 4气 门 5气 门优点 进 排 气 充 分 ,发 动 机转 矩 和 功 率 提 高 ; 气 门 质 量 减 轻 ,运 动惯 性 力 减 小 ,有 利 提 高转 速 ; 火 花 塞 布 置 在 燃 烧室 中 央 ,有 利 于 燃 烧 能 明 显 增 加 进 气量 ,比 4气

12、 门 还 优 越 3个 进 气 门 和 2个排 气 门 ， 排 气 门 比进 气 门 大缺点 发 动 机 零 件 数 量 增多 ,制 造 成 本 增 加 结 构 非 常 复 杂 , 增加 了 燃 烧 室 表 面 积 ,对 燃 烧 不 利 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 27 气门传动组 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 28 凸 轮 轴 结 构 凸 轮 轴 正时 齿 形 带轮凸 轮 轴油 封 半 圆键 4缸 机凸 轮轴 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学

13、院 29 6缸 机凸 轮轴双 上 置 凸轮 轴 排 气 凸 轮轴进 气 凸 轮轴轴颈 偏 心 轮排 气 凸 轮 分 电 器 驱 动齿 轮进 气 凸 轮 键槽 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 30 凸 轮 轴 传 动 机 构 适 用 于 中 置 式 和 下 置 式 凸 轮 轴 定 时 齿 轮 圆 柱 螺 旋 齿 轮 曲 轴 定 时 齿 轮 中 碳 钢 凸 轮 轴 定 时 齿 轮 铸 铁 或 夹 布 胶 木 啮 合 平 顺 、 噪 声 低 、 磨 损 小齿 轮 传动 机 构 适 用 于 中 置 式 和 上 置 式 凸 轮 轴 链 条 滚 子 链 装

14、 有 导 链 板 、 张 紧 器 和 张 紧 轮 保 持 一 定 张 紧 度 不 产 生 振 动 噪 声 链 传动 机 构 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 31 适 用 于 上 置 式 凸 轮 轴 轿 车 发 动 机 多 采 用 伸 长 量 小 适 合 精 确 定 时 传 动 优 点 噪 声 小 、 质 量 轻 、 成 本 低 、工 作 可 靠 、 不 需 要 润 滑 齿 形 带 氯 丁 橡 胶 齿 形 带 齿 钢 或 铁 基 粉 末 冶 金 不 能 与 水 和 机 油 接 触 容 易 跳 齿 保 持 一 定 张 紧 力 张 紧 轮 和 张 紧

15、 器齿 形 带传 动 机 构 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 32齿 轮传 动 链 传 动 曲 轴 正时 齿 轮凸 轮 轴 正 时 齿轮 曲 轴 正时 链 轮 凸 轮 轴 正 时 链轮定 时记 号 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 33齿 形带 传动曲 轴 正时 齿 形带 轮 凸 轮 轴 正时 齿 形 带轮 定 时记 号 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 34 凸 轮 轴 工 作 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动

16、化 学 院 35 摇 臂 结 构 摇 臂 气 门 间 隙调 整 螺 钉缩 紧螺 母摇 臂衬 套 摇 臂 (与 液压 挺 柱 联 用 )摇 臂 支点 球 座 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 36 摇 臂 工 作 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 37 可变配气技术VVT-i， 丰 田 ， 吸 引 买 主 的 法 宝Variable Valve Timing with intelligence中文翻译是“智能可变配气正时系统”。 i-VTEC， 本 田 ， 冲 击 市 场 的 利 器Variable

17、Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System中文意思是“可变气门配气正时和气门升程电子控制系统”。 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 38 可变配气正时及气门升程机构 正 时 板 辅 助 进气 摇 臂主 进 气摇 臂凸 轮 轴 中 间 进气 摇 臂进 气 门排 气 门 广 本 雅 阁 VTEC结 构 图 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 39 1. VTEC功 用 VTEC使 配 气 正 时 和 气 门 升 程 根据 发 动 机 转 速 变 化 作 出 相 应 的 实时 调 整 使 气 缸 的 充 气 量 同 时 满 足 发 动 机低 转 速 和 高 转 速 下 的 不 同 需 要 从 而 提 高 了 发 动 机 的 动 力 性 和 经济 性 。 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 40 2. 低 转 速 下 VTEC原 理 2021年 4月 24日 星 期 六 北 京 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 41 3. 高 转 速 下 VTEC原 理