第三章 配气机构-2014.

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1、汽车发动机构造汽车发动机构造-配气机构配气机构第二章第二章 曲柄连杆机构曲柄连杆机构本章的主要教学内容：本章的主要教学内容：1.1.配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成2.2.配气机构及气门间隙配气机构及气门间隙3.3.气门组气门组4.4.气门传动组气门传动组2-1. 配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成（1 1）功用）功用 配气机构的功用是按照发动机配气机构的功用是按照发动机的工作循序和工作循环的要求，定的工作循序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出；使新气进入气缸，废气从气缸排出；另外，当进、排气门关闭时，保

2、证另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。气缸密封。新气：汽油与空气的混合物新气：汽油与空气的混合物（汽油（汽油机）机）；纯净的空气；纯净的空气（柴油机）（柴油机）。四冲程发动机都采用气门式配气机四冲程发动机都采用气门式配气机构。构。（2 2）进气量对发动机性能的影响）进气量对发动机性能的影响进入缸内的新气数量（进气量）对发动机的进入缸内的新气数量（进气量）对发动机的性能影响很大，进气量越多，发动机的有效性能影响很大，进气量越多，发动机的有效功率和转矩越大。功率和转矩越大。（3 3）要求）要求进气充分，进气量尽可能多；进气充分，进气量尽可能多；废气要排除干净，因为残余废气影响进气废气要排除干净

3、，因为残余废气影响进气量。量。运动件具有较小的质量和较大的刚度，以运动件具有较小的质量和较大的刚度，以保证配气机构良好的动力特性。保证配气机构良好的动力特性。2-1. 配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成（4 4）组成）组成 气门式配气机构：气门组和气门传动组两部分组气门式配气机构：气门组和气门传动组两部分组成；成； 凸轮轴位置：下置式、中置式、上置式。凸轮轴位置：下置式、中置式、上置式。 气门驱动形式：摇臂驱动、摆臂驱动、直接驱动。气门驱动形式：摇臂驱动、摆臂驱动、直接驱动。 现代汽车发动机均采用顶置气门机构。现代汽车发动机均采用顶置气门机构。2-1. 配气机构的功用及组成配气机构的功用

4、及组成气门组气门组气门传动组气门传动组（5 5）凸轮下置式配气机构）凸轮下置式配气机构 定义：凸轮轴置于曲轴箱内的配气机构，称为凸轮轴下置式定义：凸轮轴置于曲轴箱内的配气机构，称为凸轮轴下置式配气机构。配气机构。 下置凸轮轴曲轴定时齿轮驱动。发动机工作时，曲轴通过正下置凸轮轴曲轴定时齿轮驱动。发动机工作时，曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴。时齿轮驱动凸轮轴。 传动比：曲轴与凸轮轴的为传动比：曲轴与凸轮轴的为2 2：1 1。 优点：凸轮轴离曲轴近，可以简单地用一对齿轮传动。优点：凸轮轴离曲轴近，可以简单地用一对齿轮传动。 缺点：零件多，传动链长，整个机构的刚度差，缺点：零件多，传动链长，整个机构的刚度

5、差， 高速运动高速运动时影响气门的运动规律和气门的定时开启（气门关闭的准确性时影响气门的运动规律和气门的定时开启（气门关闭的准确性）。）。 因此它不适用于高速发动机因此它不适用于高速发动机2-1. 配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成（6 6）凸轮中置式配气机构）凸轮中置式配气机构 定义：凸轮轴置于机体上部的配气定义：凸轮轴置于机体上部的配气机构，称为凸轮轴中置式配气机构。机构，称为凸轮轴中置式配气机构。 特点：与凸轮轴下置式配气机构相特点：与凸轮轴下置式配气机构相比，减少了推杆，减轻了配气机构的比，减少了推杆，减轻了配气机构的往复运动质量，增大了机构的刚度，往复运动质量，增大了机构的刚度

6、，更适合于较高转速的发动机。更适合于较高转速的发动机。2-1. 配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成2-1. 配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成（7 7）凸轮上置式配气机构）凸轮上置式配气机构 定义：凸轮轴置于气缸盖上的配气机构，称定义：凸轮轴置于气缸盖上的配气机构，称为凸轮轴上置式配气机构。为凸轮轴上置式配气机构。 优点：运动件少，传动链短，整个机构的刚优点：运动件少，传动链短，整个机构的刚度大，适合于高速发动机。度大，适合于高速发动机。缺点：凸轮轴与曲轴距离长，动力传动机构复缺点：凸轮轴与曲轴距离长，动力传动机构复杂。杂。（8 8）凸轮上置式配气机构结构形式）凸轮上置式配气机构结

7、构形式摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构；摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构；摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构；摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构；直接驱动、凸轮轴上置式配气机构。直接驱动、凸轮轴上置式配气机构。2-2. 配气定时及气门间隙配气定时及气门间隙1 1 配气定时配气定时 以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启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称为配气定时。的持续时间称为配气定时。（1 1）进气提前角）进气提前角 进气门在进气行程上止点之前开启称为早开。从进气门在进气行程上止点之前开启称为早开。从进气门开到上止点曲轴所转过的角度进气门开到上止点曲轴所转过的角度 称为进气提

8、前称为进气提前角。角。 目的：进气开始时，进气门有较大的开度或较大目的：进气开始时，进气门有较大的开度或较大的进气流通截面，减小进气阻力。的进气流通截面，减小进气阻力。（2 2）进气迟后角）进气迟后角 进气门在进气行程下止点之后关闭称为晚关。从进气门在进气行程下止点之后关闭称为晚关。从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称为称为进气迟后角。进气迟后角。目的：利用气流惯性，在进气迟后角内继续进气，目的：利用气流惯性，在进气迟后角内继续进气，增加进气量。增加进气量。（3 3）进气持续角）进气持续角：180+ 180+ + + 。 2-2. 配气定时及气门

9、间隙配气定时及气门间隙（4 4）排气提前角）排气提前角 排气门在作功行程结束之前，即在作功行程下止排气门在作功行程结束之前，即在作功行程下止点之前开启，称为排气门早开。从排气门开启到下点之前开启，称为排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称为排气提前角。止点曲轴转过的角度称为排气提前角。 目的：排气门开启时气缸内压力较高，废气高速目的：排气门开启时气缸内压力较高，废气高速自由排出，减小排气阻力和排气消耗的功率。自由排出，减小排气阻力和排气消耗的功率。（5 5）排气迟后角）排气迟后角 排气门在排气行程结束之后，即在排气行程上止排气门在排气行程结束之后，即在排气行程上止点之后关闭，称为排气

10、门晚关。从上止点到排气门点之后关闭，称为排气门晚关。从上止点到排气门关闭转过的角度称为排气排气迟后角。关闭转过的角度称为排气排气迟后角。目的：利用废气惯性，在排气迟后角内继续排气，目的：利用废气惯性，在排气迟后角内继续排气，减少残余废气。减少残余废气。（6 6）排气持续角）排气持续角：2-2. 配气定时及气门间隙配气定时及气门间隙（7 7）气门重叠角）气门重叠角 由于进气门在上止点前即开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启，而排气门在上止点后才关闭，致使活塞在上止点附近出现一，致使活塞在上止点附近出现一段时间内排气门和进气门同时开段时间内排气门和进气门同时开启的现象，这种现象

11、称为气门重启的现象，这种现象称为气门重叠，重叠时期的曲轴转角称为气叠，重叠时期的曲轴转角称为气门重置角。门重置角。 由于新鲜气流和废气流的流由于新鲜气流和废气流的流动惯性都比较大。在短时间内是动惯性都比较大。在短时间内是不会改变流向的，因此只要气门不会改变流向的，因此只要气门重叠角选择适当，就不会有废气重叠角选择适当，就不会有废气倒流人进气管和新鲜气体随同废倒流人进气管和新鲜气体随同废气排除的可能性。这对换气是有气排除的可能性。这对换气是有利的，但应注意，如气门重叠角利的，但应注意，如气门重叠角过大，当汽油机小负荷运转、进过大，当汽油机小负荷运转、进气管内压力很低时，就可能出现气管内压力很低时