《内燃机的配气机构》ppt课件

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1、第3章内燃机的配气机构中国铁道出版社3.1配气机构的功用与分类3.1.1配气机构的功用配气机构是控制发动机进气和排气的装置,其作用是按照发动机的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，在排气行程将废气快速排出气缸。3.1.2配气机构的分类一般按气门布置型式的不同，可分为：侧置气门式和顶置气门式两大类。按照凸轮轴布置型式的不同，又可分为：下置式、中置式和上置式凸轮轴；按曲轴与凸轮轴间的传动方式有：齿轮传动、链传动和齿形带传动三种方式。1.气门的布置型式1）侧置气门式配气机

2、构图3-1侧置气门式配气机构图侧置气门式配气机构的结构型式如图3-1所示。这种结构型式的配气机构出现较早，具有结构简单、造价低、维修方便等优点。但由于其气门侧置造成燃烧室结构不紧凑且进、排气阻力大，导致发动机动力性较差、经济性不高。目前，这种配气机构已经淘汰。图3-2顶置气门式配气机构2）顶置气门式配气机构图3-2顶置气门式配气机构结构特点气门安装在气缸盖中，处于气缸的顶部进、排气阻力小，采用半球形、楔形或盆形燃烧室，燃烧室结构紧凑，压缩比高，改善了燃烧过程，减少了热量损失，提高了热效率。因而，有利于提高发动机的动力性和经济性。CA6110型柴油机即采用此种

3、结构型式。因为四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸的进、排气门各开启一次，此时凸轮轴只旋转一周。为此，曲轴与凸轮轴间的传动比应为2:1。2.凸轮轴的布置型式凸轮轴的布置型式是根据凸轮轴在机体中安装位置的不同，划分为下置式、中置式和上置式三种。3.凸轮轴的传动方式曲轴与凸轮轴之间的传动方式有:齿轮传动、链传动和齿形带传动三种方式。气门组件包括进、排气门及其附属零件。组成如图3-17所示。图3-17气门组件的组成1-弹簧座2-分开式气门锁片3-油封4-气门弹簧3.2.2气门组主要零件1.气门气门分进气门和排气门两种。进、排气门结构相似，都由头部和杆

4、部两部分组成。图3－18气门a）平顶气门b）凹顶气门1-气门头部2-气门杆部2）气门锥角为了保证气门与气门座贴合紧密，将气门密封面做成锥面，通常把气门密封锥面的锥角称为气门锥角。一般气门锥角为45°。图3-19气门锥角气门与气门座密封锥面相接触时形成的环状密封带，也叫接触带，应位于气门密封锥面的中部，其宽度应符合厂家的设计要求。接触带过窄散热效果差，影响气门通过接触面向气门座圈传递热量；过宽则会降低接触面上的比压值，使气门的密封性下降。为了保证气门与气门座间密封良好，需经过配对研磨，形成连续、均匀、宽度符合要求的接触环带，研磨后的气门不能互换。图3-20弹簧

5、座的固定方式1-气门杆2-气门弹簧3-弹簧座4-锁片3）气门杆部　气门在导管中上下运动，靠气门杆部起导向和传热作用。因而，对气门杆部表面加工精度和耐磨性有比较高的要求，使气门与气门导管之间有合理的间隙，以保证精确导向和排气时不沿导管间隙泄漏废气。气门杆尾端的形状取决于气门弹簧座的固定方式(如图3-20所示).图3－22气门导管1-卡环2-气门导管3-气缸盖4-气门座2.气门导管气门导管的主要是气门运动的导向作用，同时起导热作用，将气门杆的热量经气门导管传给缸盖及水套。为了防止导管在使用过程中松动脱落，有的发动机在气门导管的中部加装定位卡环，如图3-22所示。

6、3.气门座气门座有两种:一种是在气缸盖上直接镗削加工而成；另一种是用合金铸铁或奥氏体钢单独制作成气门座圈，用冷缩法镶人气缸盖中，如图3-23所示。图3-23气门座圈4.气门弹簧气门弹簧的作用是关闭气门，靠弹簧张力使气门压在气门座上。气门弹簧一般采用圆柱形螺旋弹簧，如图3-24所示。为了防止弹簧发生共振，现代发动机多采用内外气门弹簧，提高了气门弹簧工作的可靠性，有效地防止共振的发生。图3－24气门弹簧a）等螺距圆柱弹簧b）变螺距圆柱弹簧c）双弹簧3.2.3气门传动组主要零部件气门传动组主要包括:凸轮轴及其传动机构、挺柱、推杆和摇臂等零部件。1.凸轮轴作用是控制

7、气门的开闭及其升程的变化规律。气门的开闭时刻及其升程变化规律主要取决于控制气门的凸轮外部轮廓曲线。弧BCD工作段所对应的夹角，称做气门开启持续角。凸轮轮廓BCD段的形状，直接决定了气门的升程及其升降过程的运动规律。图3－26凸轮轮廓形状CA6110型柴油机，同名凸轮间的夹角为120o/2=60o，同名凸轮位置排列如图3-27所示。图3-27同名凸轮排列异名凸轮的相对角位置同一气缸进、排气（异名）凸轮间的相对角位置排列取决于凸轮轴的转动方向和发动机的配气相位。2）凸轮轴的轴向定位为了防止凸轮轴轴向窜动，一般设有轴向定位装置。CA6110型发动机采用止推凸缘实现

8、轴向定位，其结构形式如图3-29所示。图3-29凸轮