配气机构的主要零部件.ppt

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1、配气机构的主要零部件现在学习的是第1页，共42页气门组实物图气门组实物图现在学习的是第2页，共42页气门是保证发动机工作性能良好气门是保证发动机工作性能良好和可靠的重要零件之一。和可靠的重要零件之一。1.气门的构造气门的构造由头部和杆部两部分组成。由头部和杆部两部分组成。气气门门头头部部的的散散热热：通通过过气气门门座座、气门杆。气门杆。一、气一、气 门门（视频）（视频）气门气门气门气门11杆部；杆部；杆部；杆部；22头部头部头部头部现在学习的是第3页，共42页 （1）气门头部）气门头部功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通

2、道的开关，承受冲击力(高温、高速气流冲击高温、高速气流冲击)。a.气门顶形状：气门顶形状：a)平顶平顶 b)球面顶球面顶 c)喇叭顶喇叭顶现在学习的是第4页，共42页平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。排气门都可采用。球面顶球面顶适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。加工较复杂。喇叭顶喇叭顶凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以凹顶头部与杆

3、部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排气门。门，而不宜用于排气门。现在学习的是第5页，共42页b.气门锥角：气门锥角：定义：定义：气门与气门座之间的配合面做成锥面，气门与气门座之间的配合面做成锥面，称为气门密封锥面；其锥角，称为气门锥角。称为气门密封锥面；其锥角，称为气门锥角。现在学习的是第6页，共42页作用：作用：就象锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得较就象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。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

4、用。气门落座时有自动定位作用。避免使气流拐弯过大而降低流速。避免使气流拐弯过大而降低流速。有了锥角，气门落座时能挤掉接触面的沉积有了锥角，气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。物，即有自洁作用。要求：要求：锥锥面面要要研研磨磨，宽宽度度要要合合适适，一一般般13mm。一一般做成般做成45锥角。锥角。现在学习的是第7页，共42页气气门门实实物物图图进气门进气门排气门排气门两气门一样大时，排气门有记号。两气门一样大时，排气门有记号。c.气门直径：气门直径：进气门直径一般大于排气门直径。（视频）进气门直径一般大于排气门直径。（视频）现在学习的是第8页，共42页（2）气门杆部）气门杆部：用来为

5、气门运动时导向、承受侧压力并传走：用来为气门运动时导向、承受侧压力并传走一部分热量。气门杆呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运一部分热量。气门杆呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运动。其表面须经过热处理和磨光，以保证与气门导管的配合精动。其表面须经过热处理和磨光，以保证与气门导管的配合精度和耐磨性。度和耐磨性。较高的加工精度，表面较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精证同气门导管的配合精度和耐磨性度和耐磨性气门杆尾部：气门杆尾部：环形槽、锁销孔环形槽、锁销孔凹槽凹槽易断裂处易断裂处现在学习的是第9页，共42页充钠中空气门杆充钠中空气门杆定义：定义：在中

6、空的气门杆中填入一在中空的气门杆中填入一 半金属钠。半金属钠。作用：作用：旨在减轻气门质量和减小旨在减轻气门质量和减小 气门运动的惯性力。增气门运动的惯性力。增 强排气门的散热能力。强排气门的散热能力。原因：原因：钠的熔点的是钠的熔点的是97.8，沸，沸 点为点为880，所以在气门，所以在气门 工作时，钠变成液体。工作时，钠变成液体。应用：应用：高度强化的发动机排气门。高度强化的发动机排气门。现在学习的是第10页，共42页a）锁片式锁片式b）锁销式锁销式1-气门杆；气门杆；2-气门弹簧；气门弹簧；3-弹簧座；弹簧座；4-锁片；锁片；5-卡环；卡环；6-锁销锁销a.弹簧座的固定：弹簧座的固定：气

7、门杆端的形状决定于气门弹簧座的固定方式气门杆端的形状决定于气门弹簧座的固定方式6现在学习的是第11页，共42页b.防松装置：防松装置：为防止气门为防止气门弹簧折断时，气门落入气弹簧折断时，气门落入气缸造成严重事故，可在气缸造成严重事故，可在气门杆尾部加工一个环形槽，门杆尾部加工一个环形槽，内装上弹簧卡环。内装上弹簧卡环。图图3-28锁片式结构锁片式结构1-气门杆；气门杆；2-气门弹簧；气门弹簧；3-弹簧弹簧座；座；4-锁片；锁片；5-卡环卡环 现在学习的是第12页，共42页 2.气门的工作条件与材料气门的工作条件与材料工作条件：工作条件：A A、进气门、进气门570K-670K570K-670

8、K，排气门，排气门1050K-1200K1050K-1200K。B B、头部承受气体压力、气门弹簧力等。、头部承受气体压力、气门弹簧力等。C C、冷却和润滑条件差。、冷却和润滑条件差。D D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。性能：性能：强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨材料：材料：进气门进气门570K-670K570K-670K，采用合金钢（铬钢或铬镍钢），采用合金钢（铬钢或铬镍钢）排气门排气门1050K-1200K1050K-1200K，采用耐热合金钢（硅铬钢），采用耐热合金钢（硅铬钢）现在学习的是第13页，共42页1.作用

9、作用：导向作用，保证气门作直线往复运动，使：导向作用，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座正确贴合。此外，气门导管还在气门杆气门与气门座正确贴合。此外，气门导管还在气门杆与气缸盖之间起导热作用。与气缸盖之间起导热作用。二、气门导管二、气门导管现在学习的是第14页，共42页 2.形形状状：导导管管内内、外外圆圆柱柱面面经经加加工工后后压压入入气气缸缸盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。盖的气门导管孔中，然后再精铰内孔。3.材料：材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金。灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金。4.防防落落装装置置：卡卡环环定定位位。导导管管和和气气门门导导管管孔孔是是过过盈配合。导管和气门杆

10、是间隙配合。盈配合。导管和气门杆是间隙配合。现在学习的是第15页，共42页 1.作用：作用：气门座与气门头部共同对气缸起密封气门座与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气门传来的热量。作用，并接受气门传来的热量。2.分类：分类：a.镗出式气门座镗出式气门座（用于汽油机进气门）；（用于汽油机进气门）；b.镶镶嵌嵌式式气气门门座座（用用于于汽汽油油机机排排气气门门、采采用用铝铝合合金金缸缸盖盖的的发动机的进、排气门和柴油机进气门）。发动机的进、排气门和柴油机进气门）。优点：优点：节省材料，提高使用寿命，更换、维修方便。节省材料，提高使用寿命，更换、维修方便。缺点：缺点：导热性差，加工精度要求高，脱

11、落（过盈配合）。导热性差，加工精度要求高，脱落（过盈配合）。三、气门座三、气门座现在学习的是第16页，共42页1.作用：作用：（1）保证气门自动回位关闭而密封。）保证气门自动回位关闭而密封。（2）保证气门与气门座的座合压力。）保证气门与气门座的座合压力。（3）吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性）吸收气门在开启和关闭过程中传动零件所产生的惯性力，以防止各种传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作。力，以防止各种传动件彼此分离而破坏配气机构正常工作。2.材材料料和和固固定定：材材料料为为高高锰锰钢钢、铬铬钒钒钢钢，热热处处理理；固固定定方法为一端靠在气缸盖上，一端靠在弹簧座上。方法为一端靠

12、在气缸盖上，一端靠在弹簧座上。3.具具有有足足够够的的刚刚度度和和安安装装预预紧紧力力的的原原因因：气气门门弹弹簧簧必必须须承承受受气气门门关关闭闭过过程程中中气气门门及及传传动动件件产产生生的的惯惯性性力力，也也必必须须克克服服配配气气机机构构因因高高速速运运转转时时产产生生的的振振动动而而引引起起的的附附加加负负荷荷。预预紧力保证气门处于关闭状态时，关闭严实。紧力保证气门处于关闭状态时，关闭严实。四、气门弹簧四、气门弹簧现在学习的是第17页，共42页4.防止气门弹簧共振的方法防止气门弹簧共振的方法（1 1）提高气门弹簧的自然振动频率）提高气门弹簧的自然振动频率（2 2）采用双气门弹簧）采用

13、双气门弹簧（3 3）采用不等螺距弹簧）采用不等螺距弹簧（4 4）采用等螺距的单弹簧，在其内圈加一个过）采用等螺距的单弹簧，在其内圈加一个过盈配合的阻尼摩擦片来消除共振。盈配合的阻尼摩擦片来消除共振。（5 5）采用锥形气门弹簧）采用锥形气门弹簧注意：安装时，应使弹簧大端朝向气缸盖。注意：安装时，应使弹簧大端朝向气缸盖。现在学习的是第18页，共42页图图3-35气门弹簧气门弹簧a)等螺距弹簧；等螺距弹簧；b)不等螺距弹簧；不等螺距弹簧；c)双螺旋弹簧双螺旋弹簧现在学习的是第19页，共42页5、气门油封视频现在学习的是第20页，共42页凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正时凸轮轴正时齿轮齿轮

14、摇臂轴摇臂轴作用作用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，且保证有足够的开度。保证有足够的开度。二、二、气门传动组气门传动组现在学习的是第21页，共42页现在学习的是第22页，共42页1.结构结构进、排气凸轮：进、排气凸轮：用以使气门按一定的工作次序和配气相位及用以使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭，并保证气门有足够的升程。时开闭，并保证气门有足够的升程。凸轮轴轴颈：凸轮轴轴颈：用来支承凸轮轴，一般凸轮轴每隔两个气缸用来支承凸轮轴，一般凸轮轴每隔两个气缸设置一个轴颈，也有全支撑的。设置一个轴颈，也有全支撑的。一、凸轮轴一、凸轮轴（视频）（视

15、频）凸轮凸轮凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈驱动分电器的螺旋齿轮驱动分电器的螺旋齿轮螺栓螺栓垫片垫片正时齿轮正时齿轮止推凸缘止推凸缘止推座止推座凸轮轴凸轮轴衬套衬套驱动汽油驱动汽油泵的偏心泵的偏心轮轮现在学习的是第23页，共42页气门开启点气门开启点消除气门消除气门间隙阶段间隙阶段气门升程最大时刻气门升程最大时刻气门关闭点气门关闭点出现气门出现气门间隙阶段间隙阶段凸轮的工作过程如下：凸轮的工作过程如下：现在学习的是第24页，共42页点火顺序：点火顺序：1 12 24 43 3 根据上述道理，只要知道了凸轮轴的旋转方向和同名根据上述道理，只要知道了凸轮轴的旋转方向和同名凸轮的相对位置，就可以判断发动机的工作

16、顺序。凸轮的相对位置，就可以判断发动机的工作顺序。2.a)同名凸轮的相对角位置同名凸轮的相对角位置 凸轮轴上各缸进气凸轮轴上各缸进气(排气排气)凸轮，即同名凸轮的相对角凸轮，即同名凸轮的相对角位置与凸轮轴的转动方向、各缸的工作顺序和作功间位置与凸轮轴的转动方向、各缸的工作顺序和作功间隔角有关。隔角有关。点火顺序：点火顺序：1 15 53 36 62 24 4现在学习的是第25页，共42页nb)异名凸轮的相对角位置异名凸轮的相对角位置 n 同一气缸的进、排气凸轮，即异名凸轮同一气缸的进、排气凸轮，即异名凸轮的相对角位置。它是由发动机的配气相位和的相对角位置。它是由发动机的配气相位和凸轮轴的转向所

17、决定的。凸轮轴的转向所决定的。现在学习的是第26页，共42页 3.凸凸轮轮轴轴的的材材料料：凸凸轮轮轴轴的的材材料料一一般般用用优优质质钢钢模模锻锻而而成成，也也可可采采用用合合金金铸铸铁铁或或球球墨墨铸铸铁铁铸铸造造。凸凸轮轮各各轴轴颈颈的工作表面一般经热处理后精磨，以改善其耐磨性。的工作表面一般经热处理后精磨，以改善其耐磨性。4.凸轮轴的驱动凸轮轴的驱动 现在学习的是第27页，共42页现在学习的是第28页，共42页现在学习的是第29页，共42页现在学习的是第30页，共42页4.凸轮轴轴向定位：凸轮轴轴向定位：止推轴承、止推轴承、止推片、止推片、止推螺钉、止推螺钉、止推凸缘定位。止推凸缘定位

18、。现在学习的是第31页，共42页 1.作用：作用：挺柱是凸轮的从动件。作用是将凸轮的推力传挺柱是凸轮的从动件。作用是将凸轮的推力传给推杆（或气门杆），并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。给推杆（或气门杆），并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。2.分分类类：分分为为机机械械挺挺柱柱（又又分分为为平平面面挺挺柱柱和和滚滚轮轮式式挺柱）、液力挺柱。挺柱）、液力挺柱。（1）平面挺柱）平面挺柱 平平面面挺挺柱柱由由于于结结构构简简单单、质质量量轻轻，被被广广泛泛用用于于车车用用发发动机上。动机上。为减轻平面挺柱工作面的磨损，可采取下列结构措施：为减轻平面挺柱工作面的磨损，可采取下列结构措施：二、挺柱二、挺柱

19、现在学习的是第32页，共42页 a.挺挺柱柱轴轴线线偏偏离离凸凸轮轮的的对对称称轴轴线线。一一般般e取取13mm。发发动动机机工工作作时时凸凸轮轮与与挺挺柱柱底底面面的的摩摩擦擦力力可可使使挺挺柱柱围围绕绕自自身身的的轴轴线线旋旋转转，以以达达到到挺挺柱柱底底面面磨损均匀的目的。磨损均匀的目的。b.将将挺挺柱柱底底面面做做成成球球面面，将将凸凸轮轮工工作作面面制制成成锥锥角角很很小小的的锥锥面面。这这样样使使凸凸轮轮与与挺挺柱柱的的接接触触点点偏偏离离挺柱轴线，使挺柱自转。挺柱轴线，使挺柱自转。c.在挺柱底面镶嵌耐磨金属块。在挺柱底面镶嵌耐磨金属块。d.将挺柱侧表面制成桶形，由于它的自位作将挺

20、柱侧表面制成桶形，由于它的自位作用，使磨损均匀。用，使磨损均匀。现在学习的是第33页，共42页现在学习的是第34页，共42页 （2）滚轮式挺柱）滚轮式挺柱 滚轮式挺柱，其优点是滚轮式挺柱，其优点是可以减小摩擦所造成的对挺柱可以减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。这种挺柱结构复杂的侧向力。这种挺柱结构复杂，重量较大，多用于大缸径柴，重量较大，多用于大缸径柴油机上。油机上。现在学习的是第35页，共42页（3）液力挺柱）液力挺柱 目的：解决了因有气门间隙而产生的冲击及噪音问题。目的：解决了因有气门间隙而产生的冲击及噪音问题。消除了配气机构中的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪声，同时消除了配气机构中的间隙

21、，减小了各零件的冲击载荷和噪声，同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些，气门开启和关闭更快，以减小进排气阻凸轮轮廓可设计得比较陡一些，气门开启和关闭更快，以减小进排气阻力，改善发动机的换气，提高发动机的性能，特别是高速性能。力，改善发动机的换气，提高发动机的性能，特别是高速性能。分类：液力挺柱可分为平面、滚轮式、吊杯形三种。分类：液力挺柱可分为平面、滚轮式、吊杯形三种。应用：液力挺柱结构复杂，加工精度要求高，而且磨损后无应用：液力挺柱结构复杂，加工精度要求高，而且磨损后无法调整只能更换，所以目前在一般载货车上用得较少，而在较高法调整只能更换，所以目前在一般载货车上用得较少，而在较高级的轿车上则应用很广

22、。级的轿车上则应用很广。现在学习的是第36页，共42页现在学习的是第37页，共42页 图图图图3-193-19奥迪轿车发动机液力挺柱奥迪轿车发动机液力挺柱奥迪轿车发动机液力挺柱奥迪轿车发动机液力挺柱 1-1-高压油腔；高压油腔；高压油腔；高压油腔；2-2-缸盖油道；缸盖油道；缸盖油道；缸盖油道；3-3-油量孔；油量孔；油量孔；油量孔；4-4-斜油孔；斜油孔；斜油孔；斜油孔；5-5-球阀；球阀；球阀；球阀；6-6-低压油腔；低压油腔；低压油腔；低压油腔；7-7-键形槽；键形槽；键形槽；键形槽；8-8-凸轮轴；凸轮轴；凸轮轴；凸轮轴；9-9-挺柱体；挺柱体；挺柱体；挺柱体；10-10-柱塞焊缝；柱

23、塞焊缝；柱塞焊缝；柱塞焊缝；11-11-柱塞；柱塞；柱塞；柱塞；12-12-套筒；套筒；套筒；套筒；13-13-弹簧；弹簧；弹簧；弹簧；14-14-缸盖；缸盖；缸盖；缸盖；15-15-气门杆气门杆气门杆气门杆 现在学习的是第38页，共42页1.作用：作用：将从凸轮轴将从凸轮轴经过挺柱传来的推力经过挺柱传来的推力传给摇臂。传给摇臂。2.结构：结构：它是气门机构它是气门机构中最易弯曲的，要求有中最易弯曲的，要求有很高的刚度，尽量做得很高的刚度，尽量做得短些。推杆可以是实心短些。推杆可以是实心或空心的。或空心的。三、推杆三、推杆现在学习的是第39页，共42页现在学习的是第40页，共42页功用：功用：

24、将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端压缩气门弹将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端压缩气门弹簧以推开气门。簧以推开气门。1)1)普通摇臂结构普通摇臂结构:T T字形字形(提高刚度强度减轻质量提高刚度强度减轻质量)两臂长比：两臂长比：1.2-1.8(1.2-1.8(气门端长，所以在一定的气门升程下，气门端长，所以在一定的气门升程下，可减小推杆、挺柱的运动距离和加速度，从而减小了工作中可减小推杆、挺柱的运动距离和加速度，从而减小了工作中的惯性力的惯性力)。四、摇臂四、摇臂气门间隙调气门间隙调节螺钉节螺钉调节螺母调节螺母摇臂摇臂摇臂轴套摇臂轴套易磨损部位易磨损部位堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金短臂短臂长臂长臂圆弧面圆弧面现在学习的是第41页，共42页现在学习的是第42页，共42页