三 上海大众车系发动机配气机构.pdf

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1、3上海大众系列车型发动机配气机构学习目标：知识目标：（1）掌握配气机构的功用、类型、组成、工作原理以及配气相位；（2）掌握气门组件的类型、结构与工作原理；（3）掌握气门传动组件的类型、结构与工作原理；（4）熟悉配气相位与换气的关系。能力目标：（1）掌握大众常规车型配气机构组成和结构特点；3.1配气机构概述1.功能按照发动机各缸的作功次序和每一缸工作循环的要求，定时地将各缸进气门与排气门打开、关闭，以保证新鲜可燃混合气及时进入气缸并把燃烧后的废气排出气缸。2.基本组成配气机构由气门组和气门传动组组成。见图3-1（1）气门组主要由气门、

2、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁片等组成，其作用是封闭进、排气道。（2）气门传动组主要由凸轮轴正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂总成等组成，其作用是使进、排气门按规定的时刻开闭。图3-1配气机构组成图-18-3.2工作过程凸轮轴通过正时齿轮由曲轴驱动。四冲程发动机完成一个工作循环即曲轴转两圈（720°），每缸进、排气门各开启一次，故凸轮轴只需转一圈即可，因此曲轴转速与凸轮轴转速之比为2：1。当凸轮轴上的凸轮基圆部分与挺柱接触时，挺柱不升高，气门处于关闭状态。当凸轮轴上凸起部分与挺柱接触时，将挺柱顶起，挺柱通过推杆使摇臂

3、绕摇臂轴摆动，摇臂的另一端向下推动气门，压缩气门弹簧，将气门头部推离气门座而打开。当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在其弹簧张力的作用下，开度逐渐减小直至关闭，使气缸密封。图3-2配气机构工作过程示意图从图3-2中的工作过程图中可以看出，气门的开启是通过气门传动组来驱动的，而气门的关闭则是由气门弹簧来完成的。气门的开闭时刻与规律完全取决于凸轮的轮廓曲线形状。3.3、分类1、按每缸气门数量分配气机构按每缸气门的数量，可分为双气门式和多气门式。现代高速发动机普遍采用多气门结构。大众汽车发动机采用2气门和5气门

4、较多。见图3-3气门数的增加，使发动机的进、排气通道的横截面积增加，提高了发动机的充气效率，改善了发动机的动力性能。图3-35气门配气机构图3-4凸轮轴上置-19-2.按凸轮轴的布置位置分按凸轮轴的位置，可分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式。大众发动机一般采用上置式凸轮轴。见图3-4凸轮轴上置式配气机构有两种结构：一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样几无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适合于高速发动机；另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液压挺柱的气门，这种配气机构往复运动质量更小，特别适用于高速发动机。由于凸轮轴

5、离曲轴中心较远，因而一般采用链条传动或同步齿形带传动。3.按凸轮轴的传动方式分按曲轴和凸轮轴的传动方式，分为齿轮传动式、链条传动式和同步齿形带传动式。大众汽车发动机采用链条传动和同步齿形带传动较多。见图3-5、3-6所示。图3-5链条与链轮传动图3-6齿形皮带传动3.4气门组气门组主要由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁片等组成。见图3-7图3-7气门组组成图-20-1.气门气门分成进气门和排气门两种。气门是用来封闭气道的。气门由头部和杆部两部分组成，头部用来封闭进排气道，杆部则主要为气门的运动导向。为了提高充气效

6、率，增加进气量，进气门头部的直径均大于排气门。气门头部由气门顶部和密封锥面组成。气门密封锥面是与杆身同心的圆锥面，用来与气门座接触，起到密封气道的作用。气门密封锥面与顶平面之间的夹角，称为气门锥角，一般做成45°。有的进气门做成30°。见图3-8图3-8气门密封锥面2.气门座进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。气门座与气门头部一起对气缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到对气门散热的作用。见图3-9气门座目前一般单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖上。气门座的锥面由三部分组成。中间45°(或30°)的工作锥面与气门

7、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1mm～3mm；上部15°和下部75°的辅助锥面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。气门座图3-9气门座-21-3.气门导管气门导管的作用是给气门的运动作导向，保证气门的往复直线运动和气门关闭时能正确地与气门座贴合，并为气门杆散热。气门导管通常单独制成零件，再压入缸盖（或缸体）的承孔中。见图3-10图3-10气门导管4.气门弹簧气门弹簧的作用是使气

8、门自动回位关闭，并保证气门与气门座紧密贴合；还用于防止气门在发动机振动时因跳动而破坏密封。因此要求气门弹簧具有较大的刚度和安装预紧力。见图3-12为避免工作频率与自然频率相等或成倍数时发生共振，常用以下结构措施：(1)提高气门弹簧的刚