配气机构与配气相位

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汽车发动机的配气机构简介修订版

汽车发动机的配气机构简介修订版
汽车发动机的配气机构简介修订版
二、配气相位
1.配气定时(配气相位)
(1)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
·进气提前角α:从进气门开到上止点曲轴所转过的角度
·进气迟后角β: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γ:从排气门开启到下止点曲轴转过的角度
·排气迟后角δ:从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度
2.、下止点曲拐位置时的配气定时曲轴转角环形图
·进气时:进气门提前α角打开,滞后β角关闭。进气时间为:α+180°+β
·排气时:排气门提前γ角开启,滞后δ角关闭, 排气时间为:γ+180°+δ
·气门重叠:活塞在排气上止点附近出现进、排气门同时开启的现象
·气门重叠角:重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角,它等于进气提前角与排气迟后角之和α+ δ

发动机构造与维修-13-配气机构配气相位

发动机构造与维修-13-配气机构配气相位
吸热,防止发动机过热,同时利用缸内压力自行排气降低功耗。
二、配气相位内容
5、排气迟后角
目的:排气门在排气行程结束后,延迟关闭,是延长排气时间。
二、配气相位内容
6、排气持续角:
排气门开启持续时间的曲轴转角。 180º+排气提前角+排气迟后角
排气持续角
二、配气相位的内容
7 、气门重叠角:
定义:在某一时刻进排气门同时开启的现象 大小:α+δ(涉及进气、排气行程) 气门重叠角:提前进气+排气迟后时,气门重叠时的曲轴转角
课后作业
气门重叠角
进排气门同时开启, 为什么不会出现 “倒流”现象? (详见备注)
本章 小节
1、配气相位的定义用曲轴转角来表示进排气门实际 开闭时刻和开启的持续时间; 2、配气相位的内容为进气提前角、进气迟后角、进 气持续角 、排气提前角、排气迟后角、气门重叠角 七个部分。
1、什么叫配气相位? 2、配气相位的内容?
发动机构造ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ维修
——冷却系统
——配气机构配气相位
前言
发动机在换气过程中,若能够做到排气彻底、进 气充分,则可以提高充气系数,增大发动机的输出功 率。四冲程的每个工作行程,其曲轴要转180°。现代 发动机转速很高,一个行程经历的时间很短。这样短 时间的进气和排气过程往往会使发动机充气不足或者 排气不净,从而使发动机功率下降,因此配气相位诞 生了。
配气相位
配气相位定义 配气相位内容 配气相位图
3.5课时
上节 回顾
上节课我们学习了配气机构的拆装认识, 这节课我们来学习配气相位。
本节 重点
1、配气相位的定义 2、配气相位的内容
一、配气相位定义
用曲轴转角来表示进排气门实际开闭时刻和开启的持续时间

配气相位

配气相位
河南工业职业技术学院《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
(三)类型: 类型: 1、按气门的布置: 气门顶置式;气门侧置式 2、按凸轮轴的布置位置: 下置式;中置式;上置式 3、按曲轴与凸轮轴的传动方式: 齿轮传动;链条传动;齿带传动 4、按每气缸气门数目: 二气门式;四气门式等
在进排气门分别通过两根凸轮轴单独驱动时在进排气门分别通过两根凸轮轴单独驱动时可以通过一套特殊的机构将进气凸轮轴按要可以通过一套特殊的机构将进气凸轮轴按要求转过一定的角度从而达到改变进气相位的求转过一定的角度从而达到改变进气相位的目的
《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
配气相位
河南工业职业技术学院——汽车工程系 河南工业职业技术学院——汽车工程系
由上可见,进气门开启持续时间内 的曲轴转角,即进气持续角为: α+180°+β。
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《汽车发动机构造与维修》
ch3 配气机构
(三)排气门的配气相位 1.排气提前角 (1)定义:在作功行程的后期,活塞到达下止点前,排气门便开始开启。 从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角(或早开角)。 排气提前角用γ表示,γ一般为40°~80°。 (2)目的: ①利用气缸内的废气压力提前自由排气:恰当的排气门早开,气缸内还 有大约300kPa~500kPa的压力,作功作用已经不大,可利用此压力使气缸 内的废气迅速地自由排出。 ②减少排气消耗的功率:提前排气,等活塞到达下止点时,气缸内只剩 约110kPa~120kPa的压力,使排气冲程所消耗的功率大为减小。 ③高温废气的早排,还可以防止发动机过热。
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第三章 配气机构

第三章 配气机构

第三章配气机构3.1 概述 (2)3.2 配气相位 (5)3.3 配气机构的零件和组件 (8)3.4 可变进气系统 (21)学习目标:1.掌握配气机构的组成及各零部件的结构特点;2.掌握配气相位、气门间隙;3.掌握凸轮轴的结构特点;4.掌握可变进气系统的结构类型特点。

学习方法:介绍发动机配气机构的结构及组成,通过实物教学和多媒体课件动态演示相结合,并和汽车拆装与调整实践教学相辅相承,使学生掌握各零部件的结构特点和安装要求。

学习内容:§3.1 概述§3.2 配气相位§3.3 配气机构的零件和组件§3.4 用配气相位图分析可调间隙的气门§3.5 可变进气系统学习重点:1.配气相位;2.气门间隙;3.凸轮轴的结构特点;4.可变进气系统的结构类型。

作业习题:1.影响充气效率的因素主要有哪些?2.配气机构的功用是什么?3.如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮和该发动机的发火顺序?4.气门弹簧起什么作用,为什么在装配气门弹簧时要预先压缩?5.挺柱的类型主要有哪些,液压挺柱有哪些优点?6.可变进气系统主要有哪几种型式?3.1 概述配气机构的功用就是根据每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求,定时打开和关闭各缸的进排气门,使新气及时进入气缸和废气及时排出气缸,使换气过程最佳。

好的配气机构应使发动机在各种工况下工作时获得最佳的进气量,以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。

发动机在全负荷下工作时,需获得最大功率和扭矩,这就要求在此工况下,配气机构应保证获得最大进气充量。

吸入的进气越多,发动机发出的功率和扭矩越大。

进气充满气缸的程度,常用充气效率 ( 也称充气系数 ) η v 表示。

即:ηv =M/Mo式中M -进气过程中,实际充入气缸的进气量;Mo -在进气状态下充满气缸工作容积的进气量。

一般情况下发动机充气效率η v 总是小于 l 的。

η v 的大致范围是:四冲程汽油机 0.7 ~ 0.85 ;四冲程非增压柴油机 0.75 ~ 0.90 ;四冲程增压柴油机 0.90 ~ 1.05 。

汽车构造课件—配气机构

汽车构造课件—配气机构
ηv=M/M0 M ——进气过程中,实际进入气缸的新气的质量; Mo——在理想状态下,充满气缸工作容积的新气质量。
汽车工程系
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§2 配气机构的布置及驱动
一、气门布置
现代汽车发动机都 采用气门顶置式配
气机构。
压缩比受到限制, 进排气门阻力较大, 发动机的动力性和 高速性均较差,逐
渐被淘汰。
汽车工程系
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。
凸轮轴
气门 进气门 排气门
间隙 0.25~0.30mm 0.30~0.35mm
气 门杆
汽车工程系
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实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母,调整调节螺钉
汽车工程系
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§2 配气相位
气门的开启和关闭时刻,以及所经历的曲轴转角,称为
配气相位
➢ 当发动机转速下降到设定值,电脑切断电磁阀电流, 正时活塞一侧油压下降,各摇臂油缸孔内的活塞在回 位弹簧作用下,三个摇臂彼此分离而独立工作。
汽车工程系
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VTEC工作原理
四个活塞 安装处
汽车工程系
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发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度 和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后,通过压力开
3、正时标记对准,活塞与气门 相对位置确定,保证了配气相 位和点火顺序。
汽车工程系
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B、链条和齿形皮带传动:用于中置式或顶置式凸轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
汽车工程系
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汽车工程系
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其它部件
汽车工程系
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可变配气机构
气门可变机构 配气相位可变机构 气门定时和气门升成可变机构

第三章配气机构

第三章配气机构
气门热量从气门座处散失)和避免受热变形。
• 有些发动机为了制造和维修方便,二者都用450。
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锥面研磨
• 为保证良好密合,装配前应将气门头与气门座二者的 密封锥面互相研磨,研磨好的零件不能互换。
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③气门直径
• 气门头部直径越大,气门口通道截面就越大,进、排 气阻力就越小。
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(2)气门杆部
1-气门杆;2-气门弹簧; 3-弹簧座;4-锁片;5-卡环
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一、气门的布置形式:
1.顶置式—位于缸盖顶上
气门行程大,充气好,燃烧室紧 凑,有利于燃烧及散热,有 利于提高压缩比和改善发动 机动力性(结构复杂,零件多)
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2.侧置式—位于缸体一侧已趋于淘汰
a. 结构简单,高度低 b. 燃烧室结构不紧凑,散热大 c. 拐弯多,阻力大,进气不充分,排气不彻

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二、 凸轮轴的布置位置
(4)优点:正时精度高,传动阻力小,无需张紧机构。
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(5)正时记号(装配时必须对齐):保证配气正时。
A—B;
1—1为配气正时记号; 2—2为喷油正时记号;
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2、链条传动(凸轮轴上置或中置用)
(1)特点:噪声小,可靠性、 耐久性不如齿轮传动,传 动性取决于链条的制造质 量。
(2)防止链条抖振,设有导 链板和张紧装置。
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一、气门
• 作用:
• 燃烧室的组成部分; • 根据工作需要,实现燃烧室的开启与密封。
• 工作条件:
• 承受热负荷:进气门600~700K,排气门800~1100K; • 承受机械载荷:气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等; • 作高速往复直线运动;冷却和润滑条件差; • 易被腐蚀(高温燃气中有腐蚀性的气体)。

第三章 配气机构

第三章 配气机构
第3章 配气机构


概述 配气相位 配气机构的组成和零件 可变配气相位
§3.1
功用


按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求, 定时开启和关闭气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气(汽油机)或 空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
配气结构的要求
1、配气机构要保证进气充分,进气量尽可能的多。 2、废气要排除的干净,因为气缸内残留的废气越多,进气量就 会越少。 3、 配气机构应有利于减少进气和排气的阻力,进、排气门的 开启时刻和持续开启时间很恰当,使近期充分和排气彻底。 4、配齐机构的运动件应具有较小的质量和较大的刚度,使其具 有良好的动力性能。
边缘应保持一定 的厚度,1~3mm。 装配前应将密 封锥面研磨。
2) 气门锥角的作用
就向锥形塞子可以塞紧瓶口一样, 能获得较大的气门座合压力,以提高 密封性和导热性; 气门落座时有自动定位作用; 避免气流拐弯过大而降低流速; 气门落座时能挤掉接触面的沉积物, 即有自洁作用。

3) 进、排气门锥角的大小 进气门锥角较小,多用300。因锥角越小, 进气通道截面越大,进气量越多。 排气门锥角较大,通常为450。因锥角越 大,气门头部边缘的厚度大,不易变形。 排气门热负荷较大而用较大的锥角,以加 强散热和避免受热变形。且锥角越大,座 合压力越大,自洁作用越大。
特点: A、气门行程大,结构 较复杂,燃烧室紧凑。 B、曲轴与凸轮轴传动 比为2:1。
2、气门侧置式
进排气门都布置在气缸 的一侧,结构简单、零件数 目少。
气门布置在同一侧导致 燃烧室结构不紧凑、热量损 失大、进气道曲折、进气阻 力大,使发动机性能下降, 已趋于淘汰。
二、凸轮轴的布置型式

配气机构的组成和配气相位

配气机构的组成和配气相位

配气相位
配气相位
配气相位的必要性: (1)因发动机转速高,气门开启的理论持续时间极短。例如四冲 程发动机转速3000r/min时,一个行程时间只有0.01s。
(2)气门开启需要一个过程,气门全开时间就更短。在这样短的 时间内,难以做到进气充分和排气干净,因此实际发动机的进、 排气门都要早开和晚关,气门开启的持续角都大于1800。
维持气门关闭。
配气机构的组成
气门传动组
摇臂 调整螺钉及锁紧螺母 摇臂轴 摇臂轴支架 推杆
气门挺柱 凸轮轴 凸轮轴正时齿轮
驱动气门使气门打开。
配气机构的组成
摇臂轴
凸轮
凸轮轴正 时齿轮
凸轮轴
斜齿轮
摇臂
推杆 挺柱
配气机构的类型
配气机构的类型
按凸轮轴位置不同可分为凸轮轴下置式,凸轮轴中置式及凸轮上置式三种。
齿轮传动
张紧装置
导链板
链条传动
齿形带传动
配气机构的驱动方式
齿轮传动: 用于凸轮轴下置式配气机构中; 一对正时齿轮传动,距离较远时 加入惰轮;
正时齿轮上有正时记号,保证配气 正时,装配时应对齐;
正时齿轮多为斜齿轮,传动平稳。
正时记号
齿轮传动
配气机构的驱动方式
凸轮轴正时齿轮 曲轴正时齿轮
曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿轮
配气相位
为了能提高充气效率,实际发动机都采用延长进、排气时间,使气门早开
晚关,以改善进、排气状况,提高发动机的动力性。
上止点
配气相位:用曲轴转角表示的进、 排气门开闭时刻和开启持续时间, 称为配气相位。
配气相位图:表示进、排气门 的实际开闭时刻的环形图称为 配气相位图
下止点
配气相位
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实际排气特点 1)从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排 气提前角 ,用γ表示。 γ一般=40°~80°。 2)从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟 后角,用δ表示。 δ一般=10°~30°。 从排气门开始开启到关闭所对应的曲轴转角=180°+α+δ。
第三章(1) 配气机构与配气相位
配气相位特点
理论上配气相位分析:进、压、功、排各占180°,也就 是说进、排气门都是在上、下止点开闭,延续时间都是曲 轴转角180°。实际上配气相位分析:气、排门早开晚闭。
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第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
本田公司可变配气相位控制机构:
VTEC机构工作原理:
• 高速大负荷工 作。
• 2同步活塞将3 摇臂插接成一 体。
• 2进气门由中 间凸轮驱动同 步工作。
VTEC工作时
• 主、次凸轮不 起作用。
第三章(1) 配气机构与配气相位
VTEC的控制机构 本田公司可变配气相位控制机构
VTEC 机构 控制 系统
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第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
新的配气相位(VTEC)
一、对配气相位的要求: A、要求 :随转速提高,气门提前开启角和迟后
关闭角应增大,反之则应减小。 B、目的:减小进、排气阻力,充分利用气流惯
性。 二、本田公司可变配气相位控制机构:
A、配气机构特点:每缸两进两排4气门,进、排气门分排 两列,单顶置凸轮轴、双摇臂轴,皮带传动。
链传动
第三章(1) 配气机构与配气相位
链传动
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
配气相位
定义:配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启 时刻和开启延续时间,通常用环形图表示-配气相位图。
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第三章(1) 配气机构与配气相位
本田公司可变配气相位控制机构:VTEC机构组成:
配气相位取决于凸 轮;主凸轮按低速 小负荷单进气门工 作设计;中间凸轮 按高速大负荷双进
气门工作设计。
VTEC机构组成
1-主凸轮 2-次凸轮 3-次摇臂 4-阻挡活塞 5-同步活塞A
6-正时活塞 7-主摇臂 8-同步活塞B
第三章(1) 配气机构与配气相位
VTEC的工作原理(不工作)
本田公司可变配气相位控制机构:
VTEC机构工作原理:
• 低速小负荷不工 作。
• 3摇臂分开。

• 主凸轮通过主摇 臂驱动主进气门, 满足进气。
• 中间凸轮驱动中 间摇臂空摆。
VTEC不工作时
• 次凸轮通过次摇 臂驱动次进气门 微量开闭。
第三章(1) 配气机构与配气相位
VTEC的工作原理(工作)
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
配气机构型式(视频)
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第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
链传动
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第三章(1) 配气机构与配气相位
皮带传动
第三章(1) 配气机构与配气相位
B、机构名称:Variable Valve Life Timing ﹠ Valve Electronic Control,简称VTEC,
可变配气正时及气门升程电子控制机构。 C、VTEC机构功用:根据发动机转速和负荷变化,通过摇
臂总成改变进气门配气相位和升程。
第三章(1) 配气机构与配气相位
VTEC的组成
进气门配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
气门重叠 在排气终了和进气刚开始、活塞处于上止点附近时,进 排气门同时开启,这种现象称为气门重叠。这种进排气门 同时开启所对应的曲轴转角,称为气门重叠角。气门重叠 角α+δ=20°~60°。实际中,究竟气门什么时候开?什 么时候关最好呢?这主要根据各种车型,经过实验的方法 确定,由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证。
排气配气相位
2.排气门配气相位
A、排气门提前开启角γ:从排 气门开始开启到活塞运行到下 止点,曲轴转过的角度 ,一 般为40°~80°。
B、进气门的迟后关闭角度δ: 从排气行程上止点到排气门完 全关闭,曲轴转过的角度,一 般为10°~30°。
C、进气门开启持续角:从排气 门开始开启到完全关闭,曲轴 转过的角度,即γ+180°+δ。
奔驰12缸发动机可变配气相位控制机构
第三章(1) 配气机构与配气相位
第三章(1) 配气机构与配气相位
配气机构(具体组成)
包括:气门组、气门传动组
配气机构
气门组
气门传动组
第三章(1) 配气机构与配气相位
5-凸轮轴正时齿形带轮 6-凸轮轴油封 7-半轴键 8-凸轮轴 9-液力挺柱 10-气门锁片 11-上气门弹簧座 12-气门弹簧 13-气门油封 14-气门导管 15-进气门座圈 16-排气门座圈 17-排气门 18-进气门
• 电脑根据转速、负荷、水温和车速信号控制电磁阀。 • 电磁阀控制主摇臂内正时活塞油路。 • 压力开关给电脑提供反馈信号。
第三章(1) 配气机构与配气相位
新的配气相位(奔驰)
奔驰公司可变配气相位控制机构
–正时链轮与进气凸轮轴间用调节活塞连接。 –电脑控制电磁线圈通、断电。 –电磁力通过衔铁改变链轮与凸轮轴相对位置。
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