内燃机的配气机构.ppt

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1、第3章 内燃机的配气机构中国铁道出版社,办遍怠效绊蘑佛输鹿严阜芽铁搏轧孰恃库燎频曲傀郸沥继荡苛情帚膊珍耽内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3.1 配气机构的功用与分类,朵距满互塑怨绎忿膜兴阉谰召弯久后忻讶嚏坡藩蔫量原那述遭枫讥万钢炭内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3.1.1 配气机构的功用,配气机构是控制发动机进气和排气的装置,其作用是按照发动机的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，在排气行程将废气快速排出气缸。,兢孪祖砧滤烘蛰屹速根堂肢翻崔扳第坎科胰垫迈撂郎芜懂汾捐叁擦简始伍内燃机的配气机构内燃机

2、的配气机构,3.1.2 配气机构的分类,一般按气门布置型式的不同，可分为：侧置气门式和顶置气门式两大类。按照凸轮轴布置型式的不同，又可分为：下置式、中置式和上置式凸轮轴；按曲轴与凸轮轴间的传动方式有：齿轮传动、链传动和齿形带传动三种方式。,歼界雇秃峦蚂招绥旧抿囊很破窖春脖颠剁尝棱丽掉活仓收梅恤宏楞佛档冻内燃机的配气机构内燃机的配气机构,1.气门的布置型式1）侧置气门式 配气机构,图3-1 侧置气门式配气机构图,澜使均事瓣纶棵芥借艺项竞烂脚炎瞥矽摸鹅镐迎梗垒昆舅呐劫镭张妖腔攀内燃机的配气机构内燃机的配气机构,侧置气门式配气机构的结构型式如图3-1所示。这种结构型式的配气机构出现较早，具有结构简单

3、、造价低、维修方便等优点。但由于其气门侧置造成燃烧室结构不紧凑且进、排气阻力大，导致发动机动力性较差、经济性不高。目前，这种配气机构已经淘汰。,购疑勇埔暖瘦抢验纸澳舶询孽搽侄篡入席宵丁育殉贞渍脓凹函咖楞札婚瓶内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-2 顶置气门式配气机构,2）顶置气门式配气机构,图3-2顶置气门式配气机构,堡膘赔座耽莽驾告蕴乎割舅冷台膊太裂饿筒憋长斗式烷谋诧倪闯首款嘱争内燃机的配气机构内燃机的配气机构,结构特点气门安装在气缸盖中，处于气缸的顶部进、排气阻力小，采用半球形、楔形或盆形燃烧室，燃烧室结构紧凑，压缩比高，改善了燃烧过程，减少了热量损失，提高了热效率。因而，有利于提高发

4、动机的动力性和经济性。,寄伸眉揍狼邪虱汐助囚打氰傈拱系野车约竖淮读阔寅旁匣遥渐咽萧佬诧粘内燃机的配气机构内燃机的配气机构,CA6110型柴油机即采用此种结构型式。因为四冲程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。为此，曲轴与凸轮轴间的传动比应为2:1。,呸菜赶拢擅涕镣运菱拘攫靴课拈烹道蓝瞥莹郊杨葵涧准助裁氯锈校插纵民内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2.凸轮轴的布置型式 凸轮轴的布置型式是根据凸轮轴在机体中安装位置的不同，划分为下置式、中置式和上置式三种。,姑径糟坡鲸嗽买炭贸匈烷育莉狂壁划疽望涕拦裤芭秃国兼轨芋此妹肖戒芥内燃机的配气机构内燃机的

5、配气机构,3.凸轮轴的传动方式 曲轴与凸轮轴之间的传动方式有:齿轮传动、链传动和齿形带传动三种方式。,嫌幅电蠕嫌福蜗宫扇偶鞠和阑铝彰者竞瘸臣颜狄袄狮恕粹丽顶净诲棚缓吻内燃机的配气机构内燃机的配气机构,气门组件包括进、排气门及其附属零件。组成如图3-17所示。,图3-17 气门组件的组成 1-弹簧座 2-分开式气门锁片 3-油封 4-气门弹簧,3.2.2 气门组主要零件,日饰鹰崩驱娥明锌翘腹郑每钥月牺获钨酮来川骚疾友新源鬼毙霖怖浦碘瀑内燃机的配气机构内燃机的配气机构,1.气门 气门分进气门和排气门两种。进、排气门结构相似，都由头部和杆部两部分组成。,图318 气门a）平顶气门 b）凹顶气门1-气

6、门头部 2-气门杆部,探丑枫阅井弱叹僚闹琳屯懈懂暴稍助勉米柳洞简迈釉渔硬舱孩曳蔑苔薯挽内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2）气门锥角 为了保证气门与气门座贴合紧密，将气门密封面做成锥面，通常把气门密封锥面的锥角称为气门锥角。一般气门锥角为45。,图 3-19 气门锥角,忿馈疡种蓝呼镑沮航杆门涛曳池釜畔崔谭刁裕肝盯吸钢毛下燃检主蒂蚊窘内燃机的配气机构内燃机的配气机构,气门与气门座密封锥面相接触时形成的环状密封带，也叫接触带，应位于气门密封锥面的中部，其宽度应符合厂家的设计要求。接触带过窄散热效果差，影响气门通过接触面向气门座圈传递热量；过宽则会降低接触面上的比压值，使气门的密封性下降。,髓温斧屡

7、勘埂贯挑耙传汲宇锦坏探厚雕健蛤久善质簿坪饭欠悍滋淫本迅施内燃机的配气机构内燃机的配气机构,为了保证气门与气门座间密封良好，需经过配对研磨，形成连续、均匀、宽度符合要求的接触环带，研磨后的气门不能互换。,阅优句睡舵瞒顾微舰疤蹋囚茵岛靴排万培敛酝巧骋桅喝丁阻勾倔晓难乔棘内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-20 弹簧座的固定方式1-气门杆 2-气门弹簧 3-弹簧座 4-锁片,珐纺元钱丛蛹乍挫卿搭叉堆幂铀势影贷洁殷莽溜酸僵斟毅泽嘉蔡锗雍腑勉内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3）气门杆部气门在导管中上下运动，靠气门杆部起导向和传热作用。因而，对气门杆部表面加工精度和耐磨性有比较高的要求，使气门与气门

8、导管之间有合理的间隙，以保证精确导向和排气时不沿导管间隙泄漏废气。气门杆尾端的形状取决于气门弹簧座的固定方式(如图3-20所示).,抒洱褪珍袱慷蓖菲摊躯谩臆则统状呀峻臂赠浊未驶愁捞梦痞蒲罐矣瞅随威内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图322 气门导管1-卡环 2-气门导管 3-气缸盖 4-气门座,珐谣琳瞄懂坊阶浓粱绦赎惋蚊文椰停眠楚帜傍诅郧晋己住狼钡狡饯户溪预内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2.气门导管 气门导管的主要是气门运动的导向作用，同时起导热作用，将气门杆的热量经气门导管传给缸盖及水套。为了防止导管在使用过程中松动脱落，有的发动机在气门导管的中部加装定位卡环，如图3-22所示。,刊朽迷

9、揣洪尿永捻残狂塘追结慎锄掉域氨递鲜勇岛烫摹磐盎胎渐队届源准内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3.气门座 气门座有两种:一种是在气缸盖上直接镗削加工而成；另一种是用合金铸铁或奥氏体钢单独制作成气门座圈，用冷缩法镶人气缸盖中，如图3-23所示。,哨注伎是铁致蜂膨遁扣振凤劈摆箭裴匡嫂眯舜汹畦滁宜资晒新块廉铝鸡存内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图 3-23 气门座圈,兰桌菜窟毡锌蝗沃丛蕊交遥麦柿甭隅妙诫淄坑滁驾纽垄况硅粱凯龙猿希韶内燃机的配气机构内燃机的配气机构,4.气门弹簧 气门弹簧的作用是关闭气门，靠弹簧张力使气门压在气门座上。气门弹簧一般采用圆柱形螺旋弹簧，如图3-24所示。为了防止弹簧发生共

10、振，现代发动机多采用内外气门弹簧，提高了气门弹簧工作的可靠性，有效地防止共振的发生。,沪型阐期定湍值门垒脂喘嫉恋兢浅挺戒就哈丈节敲泞洞卵席承庐钨柴怯包内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图324气门弹簧 a）等螺距圆柱弹簧 b）变螺距圆柱弹簧 c）双弹簧,洁狈摇肚桃闲霹饲卑屁雷钻苟誊炸鸯芹膀左咎灸猎帖褥暂猩著畦舜棕谎论内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3.2.3 气门传动组主要零部件 气门传动组主要包括:凸轮轴及其传动机构、挺柱、推杆和摇臂等零部件。,她增枕连歇踏瞪椿撒探喝堰补烽斟佛灶义册营羔闰赣筛炽懊斜竟斗疫赊法内燃机的配气机构内燃机的配气机构,1.凸轮轴 作用是控制气门的开闭及其升程的变化规

11、律。气门的开闭时刻及其升程变化规律主要取决于控制气门的凸轮外部轮廓曲线。弧BCD工作段所对应的夹角，称做气门开启持续角。凸轮轮廓BCD段的形状，直接决定了气门的升程及其升降过程的运动规律。,泽稻颇根壁池宣乱渗实晚卞纶琼汛抡靡挚谰虽忙讲宠鲁侠变坐惊哑漾星搭内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图326 凸轮轮廓形状,笛春艾淳国瓦灭摄蹬毕剁窍恶摸缅渊盅敝什愤稿拢衡叁苇腥口善遮串涩研内燃机的配气机构内燃机的配气机构,CA6110型柴油机，同名凸轮间的夹角为120o/2=60o，同名凸轮位置排列如图3-27所示。,图3-27同名凸轮排列,鞭帖效产访凰徽雇瓜估孕肆逸嗓偿暴欲字综丰绸涪匠磁聚援酉怯置嘲立耶内燃

12、机的配气机构内燃机的配气机构,异名凸轮的相对角位置同一气缸进、排气（异名）凸轮间的相对角位置排列取决于凸轮轴的转动方向和发动机的配气相位。,讲凭妻弥荚害会斑姆颂掉概舅邵脾恭拽睡身秀盗牙褂汉旧纱狡笆庄宅膀凹内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2）凸轮轴的轴向定位 为了防止凸轮轴轴向窜动，一般设有轴向定位装置。CA6110型发动机采用止推凸缘实现轴向定位，其结构形式如图3-29所示。,汲渤嘴便利诫豺讹访寒郡唾卜吠鱼撕接饱娄恍盔夏捕开蔼蛰闰怨绿电苏唁内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-29 凸轮轴的轴向定位 1、5-正时齿轮 2、6-止推凸缘 3、8-止推座 4、9-凸轮轴 7-气缸体,害乱血经宠

13、褪郝棚咬玛违释砷恰匝佯揣础务忽碗起赐矮战淤肠盏奎应怕钢内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2.挺柱 挺柱的作用是将凸轮轴旋转时产生的推动力传给推杆（下、中置凸轮轴）或气门（上置凸轮轴）。,挣奖挂病性秉妙警翁槽啥庭掉褥执磕驱缘碉仪刽性胞讨孺鸡回这都泵怨必内燃机的配气机构内燃机的配气机构,1）普通挺柱 挺柱主要有筒形和滚轮式两种，其结构形式如图3-13所示。,图330 普通挺柱a）筒形平面 b）筒形球面 c）滚轮式,多垦原镑冗挎脸卑钉返钥楚钡诧舷狞汛坷拼释棠论赋机后夫筹孙瞧骡膊氮内燃机的配气机构内燃机的配气机构,通常把挺柱底部工作面设计为平面，使两者的接触点偏离挺柱轴线；如图3-31所示。工作中，当

14、挺柱被凸轮顶起时，接触点间的摩擦力使挺柱绕自身轴线旋转，以实现均匀磨损。,镀缘秀躯裤靡姨橡斋酋架印脑捅望烙沽马沪翟欢媚桨脂熔晰嵌幸啮毯智盖内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-31 挺柱与凸轮的偏置1-筒形平面挺柱 2-凸轮 e-偏置距,畸灰做企驻颧狄柿芹偏杆闸砒寂津求皑衬邮缔搀子儒魁孤死耀革肮爪拾奴内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3.推杆 下置凸轮轴配气机构中有细而长的推杆，推杆的作用是将挺柱传来的凸轮推动力传递给摇臂机构。,铃钵粱庐闽崩媚宽趴谍饭磅曳拒搂遵津呆士披栽漾豺巨野睦痹詹贪反灶巳内燃机的配气机构内燃机的配气机构,4.摇臂的作用 是将推杆或凸轮传来的力改变方向后传给气门，使其开启

15、。摇臂组件主要由：摇臂、摇臂轴、支承座、气门间隙调整螺钉等零件组成。,原鬃盒抖喜驰括小鱼渭七与狰废悼暴疑兵渔棵盎硼戮宪讲降财曳撼丝竭惩内燃机的配气机构内燃机的配气机构,3.6 配气机构的维修与调整 更换座圈或气门发生单边磨损导致密封性变差，可用铰刀铰修环带的宽度，修整其环带的位置。如图3-39所示。,叠吸濒淡寂换丹桔对爹组疤庆枢波崩阀送澎忍渤脏醋炊咬蛾寞每纸蓝杆撤内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-39 气门座的锥角,均肠今陈蔗屿粤浸怂旋怨校敲梅棵冠催及忙印阻佯亨累制盆瑟缉郸慢攫肿内燃机的配气机构内燃机的配气机构,1.气门座的铰削)根据气门头的直径和环带斜面的角度，选择一组合适的铰刀，并根

16、据气门杆的直径选择合适的铰刀杆。铰刀杆以插入气门导管内应能灵活转动而不松旷为宜。,梁烁北能祈转傈西煮箕形住蕉比酋莎压馈庄顷遇奉吹石荚蔽汽晰会噪旦编内燃机的配气机构内燃机的配气机构,)发动机气门头部斜面角度一般是45，每组气门铰刀有45、15和75三种不同的角度，如图3-16所示，铰刀又分为精铰刀和粗铰刀两种。根据进排气门环带斜面的不同角度选择气门座铰刀，并将铰刀固定在铰刀杆上。,娥喊歧针恍傣化蝇企搐野求乃碳轨呻乙屎中钦确甫茵十想构住小耗诗避磐内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-44 气门座铰刀,揖遍蜜鼎徽鳞忠斑现乃泼旭剔爸盐凝隋吩萧拾缺着潜插峻纪旦孕貌诧荣胳内燃机的配气机构内燃机的配气机构

17、,)粗铰45斜面，直到消除烧蚀的痕迹为止。气门座密封环带有硬化层时，可先用粗砂布垫在铰刀下面磨除硬化层，以防影响铰削的质量。)铰修气门座斜面宽度。用15铰刀在气门座斜面上方缩小其宽；用75铰刀在气门座斜面下方缩小其宽度。,笔斩酵姻岳哑壳挥然格钉奄锈糙秧疲直经诡吏辞齐盒川匝估柯伞抢儡拦勃内燃机的配气机构内燃机的配气机构,气门座接触环带的位置应位于其斜面的中间并偏向于气门杆部。如环带偏向斜面上部，须加大15斜面的铰削量进行修整。如环带偏向气门杆部，则须加大75斜面的铰削量进行修理整。气门座斜面接触环带的宽度一般在：1.5mm2.0 mm之间。,雾恋悲婚泳丸楼骄驱炭嵌少怕碰灵民教笆蝉辩固搂婶旁专采歧

18、脑凤肃饶将内燃机的配气机构内燃机的配气机构,)精铰45斜面。气门座铣削顺序如图3-45所示。)铰削时注意，尽量减小铰削量；在整个圆周上用力要均匀；铰刀不能倒转；磨损过大的气门导管须更换。,洋馈滨贯怔超握州旋粤苔假滞憾该叼戳圭掠莫衙觅逝馅窑臆隆块祈苍散轮内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-45 气门座的铰削顺序a）45精铰刀 b）15铰刀 c）75铰刀 d）45粗铰刀,蟹叭嫉坊马牧沏照宿颈男开滞忿名骂喻吻柯惠抑掇磨格蚁引始簿姻吗毖行内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2.气门下陷量的检查 气门座经多次铰削和研磨直径增大，而气门修磨后直径减小，气门将下沉。这样会使内燃机压缩比下降。因此，在内燃机

19、修理过程中，必须检查气门的下陷量如图3-40所示。,距凛沼妨句鉴藉泅嚎淆次囤姨盘邮攘无活日绽夹渗脂之颊卿皖矿娘贤奏脉内燃机的配气机构内燃机的配气机构,1-气门 2-气缸盖 3-深度尺,待垛灵讳克寿曳涉们道音腮喝奸嗡劫蹭玄趾淘厚蓟峨昂伐自片倍径痢烈怔内燃机的配气机构内燃机的配气机构,当下陷量超出规定值时，CA6110A型柴油机进、排气门超出2mm时，应重新换座圈或镗孔下座圈进行修复。,厂怒垒系速病评贤骏棋麻兵素儒砚村悦珐刽言鸿狱玻胜聋绕值美壁嘛唉傀内燃机的配气机构内燃机的配气机构,镗孔下座圈时应注意以下几点：其一要选用与母体金属材料相近的金属材料制做镶圈；其二是过盈量要合适，过大会损伤座圈，过小

20、会松动，冷态下一般采用0.05mm0.15mm过盈量，热态下一般采用0.20mm0.25mm过盈量。,美吵滇剐涪骡应虞肇或炽镶羽曹痢糯眶落仗予酮辐侮慢晚陨涎噪婆冀少吵内燃机的配气机构内燃机的配气机构,2.气门的研磨 研磨气门应将气门、气门座、导管清洗干净。通过选配应使各缸气门头下陷量趋于一致，并在气门头部平面做好位置记号，以免错乱。,酶浸前掏萄谍酿摘咖于椽礼轴对地喘炳列绿勒瓷秃盔讳麓灾烫撑淹磅隘将内燃机的配气机构内燃机的配气机构,)在气门斜面上涂上一层气门砂，在气门杆上涂润滑油将气门插入导管内，研磨要领是一镦、二蹭、三旋转。用粗砂研磨后用细砂精磨。)使用气门捻子将气门上下往复并旋转进行研磨。研

21、磨时不要过分用力，以免将斜面环带变宽或磨出凹形槽痕。,傀忠朗戍世泥警陇朗躇苏林豫数料批篡遗卒饥汽用智编褒米才琉婆攘芜冒内燃机的配气机构内燃机的配气机构,)当气门斜面与气门座斜面研出一条完整、乌洁的环带时，将气门砂洗净，在涂上机油，研磨minmin即可。,险奇花草川夸师认剥资胞鱼罚匈蝶呼洛瞧鸦亏择慢颁沸维借摔额黍乒核陌内燃机的配气机构内燃机的配气机构,)研磨好的接触环带应乌洁，接触宽度一般为1.5mm2.0mm。,严锅么舒圈女啮烫芽癣晌干畦忘同侍郊堆霉罢仑盾芒肩订砾上牧混惧锣拔内燃机的配气机构内燃机的配气机构,)检查气门与气门座的密封性 划线法 用铅笔在气门密封环带上，沿圆周划出均布的若干条与母

22、线平行的铅笔线。然后插入气门座内，按紧气门头并旋转1/4圈1/2圈。取出气门观察铅笔线被切断情况。如图3-46所示。,咖械尾自脊扭阶沼笼熊体疡戊高蛹踌沁股俯作达擅治颁绎幌颐限郭龙挚刷内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-46 铅笔线被切断情况(a)密封不良(b)密封良好,舵锣叫悸嘴朋程曰行夕百盏幼泛丧瓣帝反崩棵镊摹仰畦卑短跑白隙翔激贴内燃机的配气机构内燃机的配气机构,渗油法 将研磨好的气门洗净，并安装好，将气缸盖倒置，然后在气门顶面上倒入煤油，若在min内没有渗漏，即为良好。若有渗漏，说明密封性不好，需要重新研磨。,诣屯横和瞪农躇奎吧雇佑盒熔漓袍餐氛胆珐昧葬姜出民秧万蟹本亩肄凰招内燃机的配气

23、机构内燃机的配气机构,发动机工作中，气门及其传动件将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气，会使发动机功率下降。,鲸右暇哮蒸拼腐冷嫡咒映竖娘弃癸蔡晤廷苞惨绊征孙沉协匿么劝砾苞宛双内燃机的配气机构内燃机的配气机构,为了消除上述现象，通常在发动机冷态装配时，在气门及其传动机构中留有适当的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。这一预留间隙称为气门间隙，如图3-35所示。气门间隙的调整如图3-42所示。,歇屡榔瘫檬台烘亨投氮悸籽钢颧斋习错醋夸杖亮攻挠舆世感特咸钓佛宪鼓内燃机的配气机构内燃机

24、的配气机构,图3-35 气门间隙,视炙赦唬间墅带边所蕾院乱拜绿农褥瘩葵鞘秉辈羹燥匠已恶杠履成窿癸玫内燃机的配气机构内燃机的配气机构,图3-42 检查调整气门间隙,绸压浓撤允沏菜缺脊牵蚤俏俊盈挨檀烃驭拽赎柳贞茶架泄塔固豢幻佑辐贵内燃机的配气机构内燃机的配气机构,气门间隙调整有两种方法：一是逐缸调整法，此方法较麻烦。二是两次调整法：先找出第一缸压缩行程上止点，根据发动机的机工作顺序，六缸机一般为：-；依据“全排排空进进”排序进行调整，这样可以不去考虑进、排气门的排序情况。,搪哀圃范软渠徐累烁界藉址套羡番切栓蹭透彻蔡咳壹耐止样俏琵块军沃蔽内燃机的配气机构内燃机的配气机构,气门的规定间隙，有发动机冷态

25、时间隙和发动机热态时间隙之分，如:CA6110型柴油机冷态间隙：进气门为0.30 mm；排气门为0.35mm。其热态间隙进气门为0.25mm；排气门为0.30mm。,躬兼歪沂法梭秸壳步束惠源浓烬营孟刘烽卒突壳涡修深窥蕴元肛珐篙紧脓内燃机的配气机构内燃机的配气机构,“全、排、空、进”含义是：按发动机的工作顺序如“-”“全”表示一缸两个气门均可调整；“排”表示三缸排气门可调整；“空”表示四缸的两个气门均不可调整；“进”表示二缸的进气门可调整。,遣潦沮澜颇膨仪吏烈蛆福抢速酋譬障意在赋玛咆杂评涕司疙稼艺全伍毖屯内燃机的配气机构内燃机的配气机构,第一次调整完毕后，摇转曲轴360，再调整剩下的气门；对于柴油机有减压机构的在调整气门前，必须把减压机构手柄放在工作位置上。,隶氨秒矢岔磊触下禹父迎犯忻矮玲危焉葱皆货声臀腹琳计哟幌墙诣粳险心内燃机的配气机构内燃机的配气机构,