3.3.1配气零部件-气门座
配气机构的构造与维修

轿车发动机多采用。
试比较带传动、链传动与齿轮传动的优缺点,汽车上应用 哪种传动方式最为理想?
(4)每缸气门数及其排列方式:
两气门式:一般发动机每 个气缸有2个气门:一个进 气门和一个排气门。
多气门式:现代高性能汽车 发动机普遍采用每缸3、4、 5个气门,以四气门发动机 为最多。
优点:气门通过断面积大, 进排气充分,进气量加,发 动机的转矩和功率提高
凸轮轴上置摇臂驱动配气机构的组成: 气门组:气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。 气门传动组:正时带(链)轮、凸轮轴、摇臂、摇臂 轴等。
凸轮轴上置液压挺柱驱动配气机构的组成: 气门组:气门、气门座、气门弹簧、气门 导管等。 气门传动组:正时齿轮、凸轮轴、挺柱等。
二、气门组 包括:气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、油封。
凸轮轴上置式配气机构——液压挺柱驱动(直接驱动) 结构特点:凸轮轴布置在气缸盖上,由凸轮轴经液压挺柱 驱动气门,节省了摇臂机构往复运动质量更小,系统刚度 大。 适用于高速强化发动机,一般应用于轿车上。
凸轮轴中置配气机构: 结构特点:凸轮轴布置在气缸体的上部,由凸轮轴经挺柱 直接驱动摇臂,从而由摇臂控制气门的开启与关闭。 一般广泛应用于柴油机。
3
2、配气机构的类型 (1)气门布置形式: 气门顶置式:气门安置在气缸盖上,最常用。 气门侧置式:气门安置在气缸体上,不采用。
思考:顶置式气门配气机构的优点是什么?
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顶置式气门配气机构的优点:
进气阻力小,充气系数大,燃烧室结构紧凑,有 利于提高发动机的动力性和经济性。
第三章
配气机构的构造与维修
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 配气机构主要零部件 配气相位及气门间隙 配气机构的检修 配气机构异响诊断排除
第三章 配气机构的构造与维修

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3.2 配气相位及其影响因素
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3.1 概述
(3)凸轮轴上置式。凸轮轴上置式配气机构的凸轮轴直接布 置在缸盖上,如图3一5与图3一6所示。优点:凸轮轴直接通 过摇臂来驱动气门,省却了推杆、挺柱,使往复运动质量大 大减小,因此它适合于高速发动机:缺点:由于凸轮轴离曲轴 中心较远,因而都采用链条传动或同步齿形带传动,使得正 时传动机构较为复杂,而且拆装气缸盖也比较困难。
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3.1 概述
(2)链传动。链条与链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配 气机构。为使在工作时链条有一定的张力而不至脱链,通常 装有导链板、张紧轮装置等。为了使链条调整方便,有的发 动机使用一根链条传动,如图3一8所示。
(3)齿形带传动。近年来,在高速发动机上还广泛采用齿形 带来代替传动链,如图3一9所示。这种齿形带用氯丁橡胶制 成,中间夹有玻璃纤维和尼龙织物,以增加强度。采用齿形 带传动,能减少噪声和减少结构质量,也可以降低成本。
进气门开启持续时间内的曲轴转角,即进气持续角为
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3.2 配气相位及其影响因素
二、排气门的配气相位
1.排气提前角 在做功行程的后期,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,用γ表示。 γ一般为400--800,如图3一11所示。 在做功行程结束前,气缸内还有0.3-0. 5 MPa的压力,做 功能力已经不大,但此时如提前打开排气门,可利用此压力 使气缸内的废气迅速地自由排出,待活塞到达下止点时,气 缸内只剩下110-120 kPa的压力,使排气行程所消耗的功 率大为减小。此外,高温废气的旱排,还可防止发动机过热。 但若r角过大,则得不偿失。
配气机构的构造与维修

图3-5 气门锥角
项目三
配气机构的构造与维修
②气门杆。气门杆是圆柱形,在气门导管中不断上、下往 复运动。气门杆尾部结构取决于气门弹簧座的固定方式, 常见的结构形式如图3-6所示。
图3-6 气门弹簧座的固定方式
项目三
配气机构的构造与维修
(2)气门数。在短时间内能够将尽量多的气体吸入和排 出,在很大程度上影响着发动机的整体性能。从气门在有 限制的燃烧室表面积中所占的面积来看,与具有两个气门 的汽缸相比,进排气门越多,则气门面积之和就越大,进、 排气效率越高,而且可以使单个气门的体积减小,质量减 轻。但气门数越多,结构越复杂,成本越高。 ①2气门式(图3-7)。 每个汽缸采用一个进气门 和一个排气门,一般进气 门比排气门大些。桑塔纳 2000GSi轿车AJR发动 机即采用此种形式。
4)气门弹簧 气门弹簧的功用保证气门及时落座并与气门座或气门座圈 紧密贴合,同时也可防止气门在发动机振动时因跳动而破 坏密封。 气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧,如图3-13a)所示,安装 时,气门弹簧的一端支撑在汽缸盖上,而另一端则压靠在 气门杆尾端的弹簧座上,弹簧座用锁片固定在气门杆的末 端;为了防止弹簧发生共振,可采用变螺距的圆柱形弹簧, 如图3-13b)所示;大多数高速发动机是一个气门装有同 心安装的内、外两根气门弹簧,如图3-13c)所示,这样 不但可以防止共振,而且当一根弹簧折断时,另一根仍可 维持工作。此外,还能减小气门弹簧的高度。当装用两根 气门弹簧时,气门弹簧的螺旋方向和螺距应各不相同,这 样可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内。
配气机构的构造与维修
图3-1 配气机构
项目三
配气机构的构造与维修
发动机工作时,曲轴通过曲轴正时带轮、正时齿带、凸轮 轴正时带轮驱动凸轮轴旋转,当凸轮轴转到凸轮的凸起部 分顶到液压挺柱时,通过液压挺柱,压缩气门弹簧,使气 门离座,即气门开启。当凸轮凸起部分离开液压挺柱时, 气门便在气门弹簧力的作用下上升而落座,气门关闭。 由于四冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转2周, 而各缸进、排气门各开启1次,完成一次进气和排气,此
气门座的常见损伤与维修

气门座的常见损伤与维修作者:贾伊娜·哈泰来源:《农机使用与维修》2015年第05期摘要本文详细地分析了发动机气门座常见损伤产生的原因及处理办法,并介绍了气门座铰削和用气门座磨光机修磨气门座的方法。
关键词气门座损伤维修配气机构的主要工作就是气门不断地开启和关闭,以便完成气体的交换。
在气门完成工作的过程中要不断地撞击气门座,使气门座工作面起槽、变宽。
在排气过程中,排气门座还要受到高温气体的冲刷,使工作面氧化烧蚀出现斑点和凹蚀。
由此可知,气门座常见损坏形式是磨损、表面斑点、严重凹蚀和烧损等,这些损伤都会影响气门与气门座的密封性能,引起气门关闭不严,使进气不足,排气不净,影响发动机正常工作,导致柴油机功率不足,排气冒黑烟,曲轴箱窜气,机油变质等不良后果。
因此,在使用中,当发现气门关闭不严时,必须及时进行检查及修复。
1损伤产生原因及处理(1)在发动机工作中,气门座承受较大的往复冲击负荷,经过一段时间的使用,就会出现气门下陷量增大、密封不严等现象。
当气门座圈工作锥面上边缘低于缸盖平面(顶置气门)或低于气缸体平面150 mm,或装入的气门顶平面低于气门座顶面050 mm时,即应更换。
(2)当发动机工作时,气门座圈与气门始终处于高温、高压、干摩擦状态中,气门座圈还要受到气门工作锥面的长期撞击,气门座圈工作锥面会出现裂纹、残缺、斑点、腐蚀、孔洞和严重的烧损。
这些缺陷不能修复时,应重新镶换气门座圈。
(3)气门座圈与其座孔配合不当时,座圈就会松动,在它本身重量的作用下自然脱落。
座圈脱落后如发现较迟,脱落的座圈破碎后导致气门头部折断,致使活塞破裂和气缸盖燃烧室开裂而报废。
因此,一经发觉,即应更换。
(4)镶配气门座圈。
此项工作应在换装气门导管后进行。
气门座圈外圆面圆度必须正确,圆度和圆柱度偏差应不大于001 mm,粗糙度Ra不大于16 μm。
气门座圈镶入后,应检查、修整气门座圈高出的部分,使其不超过气缸盖或气缸体的平面。
第3章 汽车维护

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3.1配气机构维护
③选择厚度尽可能接近于新填隙片的计算值(填隙片规格参考 维修手册)。 (3)新填隙片的安装在气门挺杆上放一个新的填隙片,使用 专用维修工具SST(A),压下气门挺杆,然后拆下专用维修 工具SST(B)。重新检查气门间隙。 (4)气缸盖罩的安装 ①取下所有旧的填料(FIPG)。如图3-14中所示给气缸 盖涂上密封填料。 ②安装气缸盖罩垫片。 ③用4个密封垫圈与4个锁紧螺母安装气缸盖罩。拧紧力 矩为7. 8N· mo ④将曲轴箱强制通风(PCV)软管接到气缸盖罩上。
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3.1配气机构维护
· 旋转调整螺打,将塞尺片轻轻压住,边拉动塞尺,边旋 转调整螺打,直到拉动塞尺感到稍有队力为宜。 · 固定调整螺打,拧紧调整螺打上的锁紧螺母。 .最后用塞尺再复检一次。 · 按发动机工作顺序,摇转曲轴,依次使下一缸处于压缩 上止点(可利用分电器分火头的指向,判定是否处于压缩上止 点),再调整该缸各气门间隙。依此类推,调整所有缸的气门 间隙。
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3.1配气机构维护
(2)检查气门间隙用塞尺测量如图3-9(a)中指示的那些气 门(涂有阴影线)的气门挺杆与凸轮轴之间的间隙,记录不符 合规定的气门间隙测量结果,以便于以后用于确定需要更换 的填隙片。 将曲轴皮带再旋转一周,使曲轴皮带轮上的凹槽与1号正 时皮带罩上的正时标记“。”对准,如图3-7所示。测量如 图3 -9(b)中指示的那些气门(涂有阴影线)的气门间隙并做 好记录。
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3.1配气机构维护
第三步,选出符合规格的塞尺插入气门杆与气门摇臂之间, 稍微拉动塞尺,如有轻微的阻力,表示间隙正确,如图3-3 所示。为了确定间隙是否正常,可以找出比规定值大一号的 塞尺插入气门间隙,此时,塞尺应无法插入,再用小一号的 塞尺,应可以顺利插入气门间隙中,如果符合上述要求,气 门间隙正常。 2.气门间隙的调整方法 气门间隙必须在气门处于完全关闭的状态下进行检查调整。 单个气门间隙的调整方法:首先松开气门调整螺钉的锁紧螺母, 把规定厚度的塞尺插入气门间隙处,一手抽拉塞尺,一手转 动调整螺钉,直到塞尺稍微受到阻力为止,如图3-4所示。
第六章配气机构ppt课件

6.1配气机构 功用: • 配气机构是控制内燃机进、排气过程的机构,即呼吸系统。 • 按气缸的发火顺序和气缸中的工作过程,适时开启和关闭进气阀及 排气阀,进入新鲜空气,排出废气。 工作条件: • 转速高,若n=1000,四冲程,500次,以很高而变化的速度工作, 惯性力和热负荷大,且润滑不良,零件磨损大。 要求: • 定时准确; • 有足够大的气体流通面积; • 振动,噪音小; • 工作可靠,寿命长; • 结构简单,维修方便。
260º 40º
40º
260º
几种内燃机的气阀冷态间 隙
内燃机型 冷阀冷态间隙mm
号
进气阀
排气阀
上柴135系 0.30 列
解放CA-10B 0.25
0.35 0.25
轻12-180 0.98(+0.1; 0.98(+0.1;
-0.08)
-0.08)
已知某四缸直列发动机的配气相位如下:进气门提前开 启角α=12°,进气门滞后关闭角β=59°;排气门提前开启 角γ=61°,排气门滞后关闭角δ=16°。试求:该发动机的 进、排气门持续开启角和气门重叠角;并分析当气门凸轮 磨损后,对配气相位的影响。
边缘应保持 一定的厚度, 1~3mm。
装配前应将 密封锥面研 磨。
气门锥角的大小
进气门:一般为30°,原因是在相同气门升程情况下,锥角小 时进气阻力小;但由于头部边缘较薄,刚度差,密封性及导 热性均差。 排气门:一般为45°。因其热负荷较大
气门杆
圆柱形,不断 做往复运动。
凹槽
较高的加工精度,表面经 过热处理和磨光,保证同 气门导管的配合精度和耐 磨性
弹簧座
气门弹簧
锥形套筒
支承板
配气机构
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
一、气门的布置形式
2.气门侧置式 特点: 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。
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
凸轮轴
活塞
二、凸轮轴的布置形式
3、凸轮轴上置式
例:捷达轿车双凸轮轴上置式发动机
三、凸轮轴的传动方式
齿轮传动:
一般从曲轴到凸轮 轴只需一对正时齿 轮传动,若齿轮直 径过大,可增加一 个中间齿轮。为了 啮合平稳,减小噪 声,正时齿轮多用 斜齿 配气正时:安装时 正时记号对齐
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
齿轮传动特点 多采用圆柱斜 齿轮,减少噪 声、啮合平稳 必要时加装惰 轮 齿轮正时记号 装配时对齐
凸轮轴 正时齿轮
喷油泵 正时齿 轮 曲轴正 时齿轮
机油泵 正时齿 轮
(2)凸轮轴链传动
链传动特点 噪声小 有张紧机构和 链条导板 免维护 工作可靠性和 耐久性取决于 链条质量
张紧轮
凸轮轴 正时链轮
中间 链轮 导链 板 曲轴正 时链轮
充量系数
作用:衡量发动机换气质量的参数。充气效率越 高,发动机的功率越大。 决定因素:进气终了时气缸内的压力和温度 压力:压力越高 , φc越高 温度:温度越低, φc越高 φc值:0.80-0.90 提高φc的方法:要求配气机构有利于减小进气和 排气的阻力,进、排气门的开启时刻和持续开启 的时间适当,使吸气充分、排气彻底
曲轴正时齿 形带轮
汽车构造-配气机构1
配气机构的功用 功用是按照发动机各缸工作过程的需要,准时地开闭进、排气门,向气 功用 缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。目前广泛采用气 门顶置式配气机构,气门侧置式配气机构已被淘汰。
气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成,每组零件的组成则与气门位 置、凸轮轴位置和气门驱动形式等因素有关。
气门弹簧用于使气门回位,保证气门关闭时气门与气门座之间的密封,开启时气 门不因运动产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧多为螺旋弹簧,一端支承在气缸盖上 ,另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上。当气门弹簧的工作频率与其自然振动频率相 等或成某一倍数时,将会发生共振,造成气门反跳、落座冲击,并可使弹簧折断。
共振
充纳排气门 液态
气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘,气门锥角一般为45°,少数进气门30°,气门头 边缘应保持一定厚度,一般为1~3 mm,以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面 与气门座配对研磨。
气门头顶部形状有平顶、凹顶和凸顶。平顶结构简单,制造方便,吸热面积小,进、排 气门均可。 凹顶头部与杆部过渡部分流线形好,进气阻力小,质量轻,用于进气门。凸顶用于排气 门,强度大,排气阻力小,但吸热面积大,质量大,加工复杂。
三、气门导管
气门导管的功用是对气门的运动导向,使气门与气门座能正确贴合,并将气门杆 接受的热量传给气缸盖。一般用灰铸铁 球墨铸铁 铁基粉末冶金 灰铸铁、球墨铸铁 铁基粉末冶金制造,靠配气机构 灰铸铁 球墨铸铁或铁基粉末冶金 工作时飞溅起来的机油来润滑,气门油封控制进入气门导管孔内的机油。
四、气门弹簧
两气门
四气门
16.正时齿形带 17.凸轮轴正时齿形带轮 19.曲轴正时齿形带轮 25.排气门 26.进气门 27.气缸体 28.气缸盖 29.液压挺柱 30.凸轮轴
B3.3系列发动机介绍
4
发动机一般参数
发动机干重(不带飞轮与电器) 自然进气 = 245 kg (540lbs). 涡轮增压 = 255kg (562 lbs). 压缩比 自然进气 = 18:1 缸径 行程 涡轮增压= 17:1 = 95mm (3.74 ") = 115mm (4.528‖)
排量 = 3.26 升 (199 in3) 工作顺序= 1 - 2 - 4 - 3 气门间隙 进气门 排气门
33
转子泵正时锁定位置
正 时
锁定孔
A
将一缸置于压缩上止点 将A处的螺栓拆开,插入一个带螺纹的销,将喷油泵驱动齿轮和泵体相对位置固定。 将油泵装回去后将固定销取出。
34
转子泵驱动齿轮和轴
键
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直列泵
油泵和驱动齿轮需要作为 一个整体拆下来。
图片所示为Zexel制造的直列泵 - 四个安装螺栓. - 扭矩值为6Nm (49 ft. lb.)
= 0.35mm ( 0.014 ") = 0.50mm ( 0.020 ")
曲轴旋转方向
5
= 顺时针 ( 从发动机前端观察)
B3.3应用及排放
型号 B3.3-85 B3.3-85 B3.3-80 B3.3-80 B3.3-65 B3.3-60 功率(马力) 85 @ 2600RPM 85 @ 2600RPM 80 @ 2200RPM 80 @ 2200RPM 65 @ 2600RPM 60 @ 2200RPM 扭矩(牛顿米) 292 @ 1600RPM 292 @ 1600RPM 292 @ 1600RPM 292 @ 1600RPM 214 @ 1600RPM 214 @ 1600RPM 进气方式 涡轮增压式 涡轮增压式 涡轮增压式 涡轮增压式 自然吸气式 自然吸气式 排放 Tier 3 Tier 2 Tier 3 Tier 2 Tier 2 Tier 2
内燃机配气机构
(1)气门头部
气门头部顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状,如图4.19示。 目前使用最多的是平顶气门。平顶气门结构简单,制 造容易,吸热面积较小,进、排气门均可采用,只是 平顶气门头部和杆部过渡圆弧较小,用于进气门时, 进气阻力相对偏大。凹顶气门头部与杆部过渡圆弧较 大,进气流动阻力较小,且具有较大的弹性变性,可以 较好适应气门座的形变,因此,该形状的气门用作为 进气门,该形状的气门头部受热面积较大,不宜用作 排气门。凹顶气门最大的问题在于机械加工工艺性不 良。凸顶气门具有头部强度、气体流动阻力小的特点, 常用作排气门,有利于气缸内燃烧废气的排除,但该 形状的气门,质量大,受热面积大,加工也比较复杂。
1.单上置凸轮轴配气机构(SOHC,Single Over-head Cam
shaft)
这种形式的配气机构的特点是气缸盖上只有一根凸轮轴 ,完成进、排气门的开、闭。该形式的配气机构因凸 轮轴位置和燃烧室形状的不同,气门传动组结构存在 一定差异。图4.7为2气门内燃机凸轮轴直接驱动的单 上置凸轮轴配气机构简图,凸轮轴上的进、排气凸轮 直接驱动气门的开、闭,该形式的配气机构应用最为 普遍。图4.8为2气门内燃机摇臂驱动的单上置凸轮轴 配气机构立体结构图,其特点是凸轮轴上的进、排气 凸轮通过摇臂驱动气门的开、闭,夏利TJ376Q采用了 这种配气机构形式。
齿轮传动机构用于下置式和中置式凸轮轴的传动。汽油 机一般只用一对定时齿轮,即曲轴定时链传动机构用 于中置式和上置式凸轮轴的传动(图4.13示),尤其是 上置式凸轮轴的高速汽油机采用链传动机构的很多。
4.2 配气正时和气门间隙
4.2.1 配气正时
前已述及,进入气缸内的新鲜充量越多、进气过程结束 时,气缸内残余的废气量越少,内燃机的性能越好。 进、排气门开启和关闭的时刻是影响气缸内新鲜充量 和残余废气量的重要因素。