柴油机基本知识之配气机构ppt课件.ppt

柴油机基本知识 之配气机构,2011.8.17,配气机构的功能：按照发动机每一气缸内进行的工作循环和发火顺序的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜充量（汽油机为可燃混合气、柴油机为空气）及时进入气缸，而废气及时从气缸排出。配气机构的组成：进、排气门、摇臂、凸轮轴、正时齿轮、气门挺杆、气门弹簧等。,气门的布置形式：1.气门侧置式 气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所以此种已淘汰。2.进气门顶置，排气门侧置式 进气门布置在缸盖上，排气门布置在缸体上。主要用于高速发动机。3.气门顶置式 气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩比的发动机。,发动机工作时，曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起挺杆时，通过推杆和调整螺钉使摇臂绕摇臂轴摆动，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挺柱后，气门便在气门弹簧的作用下落座，即气门关闭。发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸的进、排气门各开启一次，此时凸轮轴只旋转一周。因此，曲轴与凸轮轴转速之比应为2：1,WD615柴油机配气机构,挺柱,凸轮轴,推杆,排气门,进气门,推杆,排气门摇臂,进气门摇臂,WD615柴油机配气机构,气门调解螺钉,凸轮轴的布置形式1、凸轮轴下置式 凸轮轴布置在缸体的下部曲轴箱内。优点是凸轮轴离曲轴近，可以用一对齿轮传动机构简单。缺点是零件多，气门驱动机构复杂，配气机构噪声较大。2、凸轮轴中置式 凸轮轴布置在缸体上部。凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆，驱动气门所需零部件数目较少。当凸轮轴的中心线距离曲轴中心较远时，为防止齿轮直径过大，一般加入一个中间齿轮（惰轮）3、凸轮轴上置式 凸轮轴布置在缸盖上。凸轮轴通过摇臂、摆臂驱动气门，或直接驱动气门。驱动气门所需零部件数目最少。适用于高转速发动机，应用较广泛。,曲轴齿轮,凸轮轴齿轮,中间齿轮,喷油泵齿轮,机油泵齿轮,WD615柴油机配气机构,按凸轮轴的动力传动方式来分1、链传动：可靠性、耐久性差，噪音大。2、齿形带传动：可以减少链传动时的高噪音，减少机构质量，降低成本。前两种适于凸轮轴离曲轴较远、高转速的发动机。需要张紧装置。3、齿轮传动：多用在凸轮轴中、下置式的配气机构中。齿轮多采用圆柱形斜齿。,凸轮轴的传动方式：齿轮传动、链传动、带传动,链传动,WP7采用4气门结构的原因：一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门一个排气门的结构。为了改善气缸的换气，在可能情况下，应尽量加大气门的直径，特别是进气门的直径。但是由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大不能超过气缸直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量，因此WP7采用了4气门结构，采用这种结构，进气门总的通过面积较大，能为燃烧提供更多的新鲜空气，另外还有利于改善HC与CO的排放,气门间隙1、定义：在发动机冷态装配时，在气门及其相邻传动机构之间留有适当地间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一间隙就称为气门间隙。2、位置：在气门与其相邻传动件之间。3、间隙大小（冷车间隙）：一般由发动制造厂根据试验确定，间隙过小：热态可能漏气，导致功率下降甚至气门烧坏；间隙过大：传动零件之间及气门与气门座之间产生撞击，而且加速磨损，同时会使气门开启时间减少，气缸充气及排气情况变坏。,配气相位 用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续时间，称为配气相位。进气提前开启角；延时关闭角则进气门打开持续时间：180+排气提前开启角；延时关闭角则排气门打开持续时间：180+提前开启作用：可以减少进排气阻力，减少进排气消耗 功。延时关闭作用：利用进排气惯性，以增大进排气量。气门叠开角：+,进气提前角：排气行程接近终了、活塞到上止点之前，进气开启。提前开启目的：为了保证进气行程开始时进气门已经开大，减小进气阻力，使新鲜空气顺利进入气缸。进气迟后角排气提前角排气迟后角,配气机构的零件及组件,气门组零件,第三节 顶置气门式配气机构的零件和组件,气门1、工作条件：高压冲击、高温、腐蚀、磨损等。进气门：合金钢，如40Cr、35CrMo等。排气门：高级耐热合金钢，如4Cr9Si2等。3、结构1）头部形状：平顶、凹顶、秃顶气门锥角：气门密封锥面的与水平面之间的夹角。2）杆身：起引导气门上下直线运动、传热的作用。其表面要求耐磨。,尾部：主要起固定弹簧座的作用。气门导管 引导气门做往复直线运动，与气门杆身相配。同缸盖是过盈配合。气门座：同缸盖是过盈配合。铝合金缸盖必须镶气门座。气门弹簧 保证气门紧贴气门座，防止气门落座时发生跳动等。常用双弹簧结构气门旋转机构：安装在气门尾部，在气门工作时发生一定的转动，以使气门受热、磨损均匀，同时可以挤出气门密封锥面的积碳等物质。有自由、强制旋转两种。,配气凸轮轴1、四冲程配气凸轮轴与曲轴转速之比：1：22、凸轮轴的凸轮是根据发动机的发火顺序和配气相位 来设计的。3、凸轮轴的轴向定位4、凸轮轴定时齿轮的安装必须根据记号进行，以保证发动机的配气相位与发动机的发火顺序相符。,