1、2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 主讲教师 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 配气机构是保证新鲜可燃混合气 汽油机 或空气 柴油机 得以及时进入气缸并把燃烧后生成的废气及时排出气缸的装置 本章重点介绍了配气机构的布置形式 配气相位 配气机构的气门组及气门传动组 同时还介绍了气缸数自动变化机构以及可变配气系统 3 1概述发动机配气机构的功用是根据发动机每一气缸内进行的工作循环顺序 定时地开启和关闭各气缸的进 排气门 以保证新鲜可燃混合气 汽油机 或空气 柴油机 得以及时进入气缸并把燃烧后生成的废气及时排出气缸 3 1 1充气效率所谓充气效率就是指在
2、进气过程中 实际进入气缸的新鲜空气或可燃混合气的质量与在理想状况下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比 P79充气效率 v是衡量发动机换气质量的参数 充气效率越高 表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量越多 可燃混合气燃烧时可能放出的热量越大 发动机发出的功率也就越大 0 8 0 9 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 1 2配气机构的布置型式1 气门顶置式配气机构2 气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构 1 气缸盖2 气门导管3 气门4 气门主弹簧5 气门副弹簧6 气门弹簧座7 锁片8 气门室罩9 摇臂轴10 摇臂11 锁紧螺母12 调整螺钉13 推
3、杆14 挺柱15 凸轮轴16 正时齿轮 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 1 3凸轮轴的布置型式1 凸轮轴下置式配气机构2 凸轮轴中置式配气机构3 凸轮轴上 顶 置式配气机构3 1 4凸轮轴的传动方式1 齿轮传动2 链传动3 齿形带传动 适应于高速发动机3 1 5气门数目及排列方式按每个气缸气门数及其排列方式可分为二气门式 四气门式 五气门式等 DOHC16V 气门数目的增加 使发动机的进 排气通道的横截面积大大增加 提高了发动机的充气效率 改善了发动机的动力性能 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3
4、 1 6气门间隙通常发动机在冷态装配时 在气门杆尾端与气门驱动零件 摇臂 挺柱或凸轮 之间留有适当的间隙 这一间隙称为气门间隙 为了能对气门间隙进行调整 在摇臂 或挺柱 上装有调整螺钉及其锁紧螺母 一些中 高级轿车由于装用液力挺柱 故不预留气门间隙 3 2配气相位用曲轴转角表示的进 排气门实际开闭时刻和开启持续时间 称为配气相位 通常用相对于上 下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示 这种图形称为配气相位图 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 2 1进气门的配气相位1 进气提前角10 302 进气迟后角40 803 2 2排气门的配气相位1 排气提前角40 802 排
5、气迟后角10 303 2 3气门重叠由于进气门在上止点前即开启 而排气门在上止点后才关闭 这就出现了在一段时间内进 排气门同时开启的现象 这种现象称为气门重叠 不同发动机 由于其结构型式 转速各不相同 因而配气相位也不相同 同一台发动机转速不同也应有不同的配气相位 转速愈高 提前角和迟后角也应愈大 进气迟后角的大小 对发动机性能的影响最大 对于高速发动机 该角较大 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 一个行程时间为 1 5000 2X60 0 006S 6ms时间太短充气不足 排气不净 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 3配气机构的主要零部件配气机构由气门组和
6、气门传动组组成 气门组包括气门 气门导管 气门座和气门弹簧等主要零部件 气门传动组主要包括凸轮轴 凸轮轴正时齿轮 挺柱 推杆 气门顶置式配气机构 摇臂和摇臂轴 气门组的作用是实现气缸的密封 气门组的组成如图气门传动组的作用是使气门按发动机配气相位规定的时刻及时开 闭 并保证规定的开启时间和开启高度 气门组 1 气门2 气门弹簧3 气门弹簧座4 锁片5 气门导管 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 气门驱动组 组成 凸轮轴 挺柱P99 推杆 摇臂 功用 定时驱动气门开闭 保证气门有足够开度和适当的气门间 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 凸轮轴 点火顺序 1 3 4 2想一下6缸机
7、凸轮投影情况 P98点火顺序为1 5 3 6 2 4 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 5可变配气系统发动机的多气门化虽提高了发动机的高速动力性 但又使中 小负荷经济性变差和低速扭矩降低 为了解决此矛盾 一些高性能轿车发动机广泛采用了可变技术 其中包括可变配气系统 可变进气系统 可变排气系统 可变增压系统 可变喷油系统等技术 从而使发动机在整个转速范围内的性能都得到了提高 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 5 1可变进气系统1 多气门分段参加工作的可变进气系统多气门分段参加工作结构简图 1 主进气门2 副进气门3 排气门4 螺旋进气道 2
8、010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 2 双进气管分段参加工作的可变进气系统图示双进气管分段工作原理 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 进气管长度及面积可变进气系统图示进气管长度及面积可变的工作原理 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 4 配气定时 配气相位 可变进气系统图示配气定时可变的控制系统 VTCS 1 气缸体主油道2 节流孔3 凸轮轴齿形带轮4 螺旋形花键5 活塞6 回位弹簧7 凸轮轴8 电磁阀9 控制阀10 气缸盖油道孔11 电控单元 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 5 气门定时和升程可变
9、进气系统图示 气门定时和升程可变进气系统结构图1 同步活塞A2 空动机构组件3 同步活塞B4 中间摇臂5 主摇臂6 副摇臂7 进气门8 凸轮轴 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 图示 气门定时和升程可变进气系统原理图a 低速时b 高速时1 同步活塞A2 同步活塞B3 定位活塞4 副摇臂5 中间摇臂6 主摇臂7 低速用凸轮8 高速用凸轮 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 5 2可变谐振增压系统简介 图示可变进气谐振增压原理图1 转换阀2 短谐振管3 长谐振管4 双节气门5 惯性增压6 进气歧管 2010 4 广东博导教育 广东机电学院 第3章配气机构 3 5 3可变涡轮增压系统简介图示 双通道双涡轮增压器的可变增压系统的工作原理a 低速 仅No1 b 高 No1 No2 1 排气旁通阀2 进气控制阀3 排气控制阀4 空滤器5 真空膜片室6 废气入口控制阀7 簧片阀
