汽车概论第4章发动机之配气机构课件.ppt

《汽车概论第4章发动机之配气机构课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车概论第4章发动机之配气机构课件.ppt（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1/31/20231/31/20231 1北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院配气机构功用配气机构功用 按照发动机的工作顺序和工作循环的按照发动机的工作顺序和工作循环的要求要求 定时开启和关闭各缸的进、排气定时开启和关闭各缸的进、排气门使新鲜可燃混合气或空气得以及时门使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以从气缸及时排除。进入气缸，废气得以从气缸及时排除。1/31/20231/31/20232 2北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院充气效率充气效率 充气效率充气效率v=M/Mo M：在进气行程中实际进入气缸内新气质量：在进气行程中实际进入气缸内新气质量 Mo：在进气系统

2、进口状态下，充满气缸工作容：在进气系统进口状态下，充满气缸工作容积的新气质量积的新气质量 对充气效率的分析对充气效率的分析 v 1（一般为（一般为0.80.9）提高提高v方法方法减少进气减少进气和排气和排气阻力阻力，进排气门的开启时刻和持续开进排气门的开启时刻和持续开启时间启时间适当适当。1/31/20231/31/20233 3北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院组成组成气门组气门组 气门传动组气门传动组凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂气门与气门与气门座气门座气门气门导管导管气门气门弹簧弹簧1/31/20231/31/20234 4北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院配气

3、机构配气机构类型类型气门顶置式气门顶置式气门气门 布置形式布置形式气门侧置式气门侧置式凸轮轴下置式凸轮轴下置式凸轮轴凸轮轴 布置位置布置位置凸轮轴中置式凸轮轴中置式凸轮轴上置式凸轮轴上置式齿轮传动式齿轮传动式凸轮轴凸轮轴 传动方式传动方式链传动式链传动式齿形带传动式齿形带传动式1/31/20231/31/20235 5北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院摇臂驱动式摇臂驱动式气门驱动气门驱动形式形式摆臂驱动式摆臂驱动式直接驱动式直接驱动式两气门式两气门式每缸气门每缸气门数及其排数及其排列方式列方式多气门式多气门式4气门气门5气门气门3气门气门1/31/20231/31/20236 6北京

4、邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院凸轮轴凸轮轴下置下置凸轮轴凸轮轴中置中置气门顶置气门顶置挺柱挺柱挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂摇臂摇臂1/31/20231/31/20237 7北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院单上置凸轮轴单上置凸轮轴(SOHC Single OverHead Camshaft)气门气门顶置顶置摇臂摇臂驱动驱动液力液力挺柱挺柱摇臂摇臂驱动驱动气门气门顶置顶置1/31/20231/31/20238 8北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院凸轮轴上置凸轮轴上置气门气门顶置顶置摆臂摆臂驱动驱动摆臂摆臂支座支座摆臂摆臂支座支座气气门门间间隙隙调调整整块块1/31/20

5、231/31/20239 9北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院凸轮轴凸轮轴上置上置直接直接驱动驱动挺柱体挺柱体气门气门顶置顶置1/31/20231/31/20231010北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4气门气门 配气机配气机构构5气门气门 配气机配气机构构双凸轮轴双凸轮轴上置直接上置直接驱动气门驱动气门1/31/20231/31/20231111北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院配气机构配气机构工作过程工作过程 1/31/20231/31/20231212北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院配气定时配气定时(配气相位配气相位)配气定时配气定时：以曲轴转

6、角表示的进、排气门：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开闭时刻及其开启的持续时间 进气提前角进气提前角：从进气门开到上止点曲轴：从进气门开到上止点曲轴所转过的角度所转过的角度 进气迟后角进气迟后角：从进气行程下止点到进气：从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度门关闭曲轴转过的角度 排气提前角排气提前角：从排气门开启到下止点曲从排气门开启到下止点曲轴转过的角度轴转过的角度 排气迟后角排气迟后角：从上止点到排气门关闭曲：从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度轴转过的角度1/31/20231/31/20231313北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院进排气行程进排气行程1/

7、31/20231/31/20231414北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院配气相位图配气相位图 1/31/20231/31/20231515北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院部分车型配气相位部分车型配气相位()车车 型型 奥迪奥迪A62.8L12423882.4L12363881.8L1638388帕萨特帕萨特B51638388桑塔纳桑塔纳2000GSi224448GLi2344481/31/20231/31/20231616北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院液压挺柱液压挺柱1/31/20231/31/20231717北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院气

8、门组气门组 气门气门锁片锁片上气上气门弹门弹簧座簧座气门气门弹簧弹簧气门气门油封油封气门气门导管导管排气排气门座门座进气进气门座门座排气门排气门进气门进气门1/31/20231/31/20231818北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院气门组组成及要求气门组组成及要求组成：组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧，气门、气门座、气门导管、气门弹簧，有的进气门还设有气门旋转机构有的进气门还设有气门旋转机构 要求：要求：气门头部与气门座贴合严密气门头部与气门座贴合严密 气门导管与气门杆导向良好气门导管与气门杆导向良好 气门弹簧两端与气门杆的中心垂直气门弹簧两端与气门杆的中心垂直 气门弹簧的弹

9、力足够气门弹簧的弹力足够1/31/20231/31/20231919北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院气门气门气气门门顶顶面面气门气门锥面锥面气门气门锥角锥角气门气门 锁夹槽锁夹槽气气门门尾尾端端面面1/31/20231/31/20232020北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院气门传热气门传热气门密封锥气门密封锥面必须严密面必须严密贴合：贴合：研磨研磨气门与气门气门与气门座圈；座圈；气门气门杆与气门导杆与气门导管配合间隙管配合间隙小：小：减少热减少热阻。阻。1/31/20231/31/20232121北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院特殊气门特殊气门中空气门杆气门

10、中空气门杆气门 减轻气门质量减轻气门质量 减小气门运动惯性力减小气门运动惯性力 应用某些高度强化发动机应用某些高度强化发动机 充钠排气门充钠排气门 冷却效果明显冷却效果明显 应用某些风冷和轿车发动机应用某些风冷和轿车发动机 钠熔点：钠熔点：97.8 沸点：沸点：880 充钠充钠镶装镶装 硬合硬合金金镶装镶装 硬合硬合金金1/31/20231/31/20232222北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院气门油封气门油封1/31/20231/31/20232323北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院n 两气门两气门 进气门比排气门大进气门比排气门大 减小进气阻力减小进气阻力 增大进气

11、量增大进气量 n 3气门气门 2个进气门，个进气门，1个排气门个排气门 排气门比进气门大排气门比进气门大 进气量有明显增加进气量有明显增加 火花塞很难布置在中央对燃烧不利火花塞很难布置在中央对燃烧不利 每缸气门数每缸气门数1/31/20231/31/20232424北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院n 4和和5气门气门 现代高性能现代高性能汽车发动机普汽车发动机普遍采用每缸三、遍采用每缸三、四、五个气门。四、五个气门。其中尤以四其中尤以四气门发动机为气门发动机为数最多数最多1/31/20231/31/20232525北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院4气门气门5气门气门优优

12、点点 进排气充分进排气充分,发动机发动机转矩和功率提高转矩和功率提高;气门质量减轻气门质量减轻,运动运动惯性力减小惯性力减小,有利提高有利提高转速转速;火花塞布置在燃烧火花塞布置在燃烧室中央室中央,有利于燃烧有利于燃烧 能明显增加进气量能明显增加进气量,比比4气门还优越气门还优越 3个进气门和个进气门和2个排个排气门，排气门比进气气门，排气门比进气门大门大缺缺点点 发动机零件数量增发动机零件数量增多多,制造成本增加制造成本增加 结构非常复杂结构非常复杂,增增加了燃烧室表面积加了燃烧室表面积,对燃烧不利对燃烧不利1/31/20231/31/20232626北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化

13、学院气门传动组气门传动组 1/31/20231/31/20232727北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院凸轮轴结构凸轮轴结构凸轮轴正凸轮轴正时齿形带时齿形带轮轮凸轮轴凸轮轴油封油封半圆半圆键键4缸机缸机凸轮轴凸轮轴1/31/20231/31/20232828北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院6缸机缸机凸轮轴凸轮轴双上置凸双上置凸轮轴轮轴排气排气 凸轮凸轮轴轴进气进气 凸轮凸轮轴轴轴轴颈颈偏心轮偏心轮排气排气 凸轮凸轮分电器分电器 驱动驱动齿轮齿轮进气进气 凸轮凸轮键键槽槽1/31/20231/31/20232929北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院 凸轮轴传动机构

14、凸轮轴传动机构 适用于适用于中置式中置式和和下置式下置式凸轮轴凸轮轴 定时齿轮定时齿轮 圆柱螺旋齿轮圆柱螺旋齿轮 曲轴定时齿轮曲轴定时齿轮 中碳钢中碳钢 凸轮轴定时齿轮凸轮轴定时齿轮 铸铁或夹布胶木铸铁或夹布胶木 啮合平顺、噪声低、磨损小啮合平顺、噪声低、磨损小齿轮传齿轮传动机构动机构适用于适用于中置式中置式和和上置式上置式凸轮轴凸轮轴 链条链条 滚子链滚子链 装有导链板、张紧器和张紧轮装有导链板、张紧器和张紧轮 保持一定张紧度保持一定张紧度 不产生振动噪声不产生振动噪声 链传链传动机构动机构1/31/20231/31/20233030北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院适用于适用于上

15、置式上置式凸轮轴凸轮轴 轿车发动机多采用轿车发动机多采用 伸长量小伸长量小 适合精确定时传动适合精确定时传动 优点优点 噪声小、质量轻、成本低、噪声小、质量轻、成本低、工作可靠、不需要润滑工作可靠、不需要润滑 齿形带齿形带 氯丁橡胶氯丁橡胶 齿形带齿齿形带齿 钢或铁基粉末冶金钢或铁基粉末冶金 不能与水和机油接触不能与水和机油接触 容易跳齿容易跳齿 保持一定张紧力保持一定张紧力 张紧轮和张紧器张紧轮和张紧器齿形带齿形带传动机构传动机构1/31/20231/31/20233131北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院齿轮齿轮传动传动链传动链传动曲轴正曲轴正时齿轮时齿轮凸轮轴凸轮轴 正时齿正时

16、齿轮轮曲轴正曲轴正时链轮时链轮凸轮轴凸轮轴 正时链轮正时链轮定时定时记号记号1/31/20231/31/20233232北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院齿形齿形带传带传动动曲轴正曲轴正时齿形时齿形带轮带轮凸轮轴正凸轮轴正时齿形带时齿形带轮轮定时定时记号记号1/31/20231/31/20233333北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院 凸轮轴工作凸轮轴工作 1/31/20231/31/20233434北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院 摇臂结构摇臂结构摇臂摇臂气门间隙气门间隙调整螺钉调整螺钉缩紧缩紧螺母螺母摇臂摇臂衬套衬套摇臂摇臂(与液与液压挺柱联用压挺柱联用)摇

17、臂支点摇臂支点球座球座1/31/20231/31/20233535北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院 摇臂工作摇臂工作1/31/20231/31/20233636北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院可变配气技术可变配气技术VVT-i，丰田，吸引买主的法宝，丰田，吸引买主的法宝VariableValveTimingwithintelligence中文翻译是“智能可变配气正时系统”。i-VTEC，本田，冲击市场的利器，本田，冲击市场的利器VariableValveTimingandValveLiftElectronicControlSystem中文意思是“可变气门配气正时和气门升

18、程电子控制系统”。1/31/20231/31/20233737北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院可变配气正时及气门升程机构可变配气正时及气门升程机构 正时板正时板辅助进辅助进气摇臂气摇臂主进气主进气摇臂摇臂凸轮轴凸轮轴中间进中间进气摇臂气摇臂进气门进气门排气门排气门广本雅阁广本雅阁VTEC结构图结构图1/31/20231/31/20233838北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院1.VTEC功用功用 VTEC使使配气正时和气门升程配气正时和气门升程根根据发动机转速变化作出相应的实据发动机转速变化作出相应的实时调整时调整 使气缸的使气缸的充气量充气量同时满足发动机同时满足发动机低转速和高转速下的不同需要低转速和高转速下的不同需要 从而提高了发动机的从而提高了发动机的动力性和经动力性和经济性。济性。1/31/20231/31/20233939北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院2.低转速下低转速下VTEC原理原理 1/31/20231/31/20234040北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院3.高转速下高转速下VTEC原理原理 1/31/20231/31/20234141北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院供娄浪颓蓝辣袄驹靴锯澜互慌仲写绎衰斡染圾明将呆则孰盆瘸砒腥悉漠堑脊髓灰质炎(讲课2019)脊髓灰质炎(讲课2019)