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【零·课堂】发动机配气机构详解

  • 分类:新闻聚焦
  • 作者:Jamie
  • 来源:
  • 发布时间:2021-08-26 13:35

【零·课堂】发动机配气机构详解

  • 分类:新闻聚焦
  • 作者:Jamie
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  • 发布时间:2021-08-26 13:35
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发动机配气机构是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜的可燃混合气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。在压缩与做功行程中,关闭气门保证燃烧室的密封,以保证发动机在各种工况下工作时都具有最佳性能。

 

 

一、配气机构的组成

各式配气机构都可分为气门组和气门传动组两大部分。

气门组:气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件。

 

 

1、气门

气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高,而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力,其润滑、冷却条件差,要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭顶等。

2、气门导管

气门导管的作用是起导向作用,保证气门做直线运动。使气门与气门座能正确贴合。此外,气门导管还在气门杆与汽缸体之间起导热作用。

3、气门座

气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座。气门座的温度很高,又承受频率极高的冲击载荷,容易磨损。

4、气门弹簧

气门弹簧的功用是克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力,防止各传动件之间的惯性的作用产生间隙。保证气门及时坐落并紧密接触,防止气门在发动机震动时发生跳动,破坏其密封性。气门弹簧多为圆柱型螺旋弹簧。

 

气门传动组:主要包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱及其导杆,推杆、摇臂臂和摇臂轴等,其作用是使进排气门按配气相位规定的时刻进行开闭,并保证有足够的开度。

 

 

1、凸轮轴

凸轮轴是配气机构的关键部件,由它控制气门的配气相位,有些发动机还用来驱动机油泵、汽油泵和分电器。凸轮轴主要由进排气凸轮、支撑轴、正时齿轮轴、汽油泵偏心凸轮、机油泵及分电器驱动齿轮等组成的。

2、气门挺柱

挺柱的功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。

3、推杆

推杆的作用是将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂、它是气门机构中最易弯曲的零件。要求有很高的刚度。

4、摇臂与摇臂轴

实际上是一个双臂杠杆,用来将推杆传来的力改变方向,作用到气门杆端以推开气门。

 

二、配气机构的重要参数

1、充气效率

定义:进气过程中,实际进入气缸的新鲜空气或可燃混合气的质量与在理想状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。

充气效率越高,表示进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量越多,可燃混合气燃烧时产生的热量越大,发动机的功率也就越高。

 

2、气门间隙

定义:指气门处于关闭状态时气门与传动件之间的间隙。

为什么要有气门间隙?如果气门及其传动件之间,在冷却状态下无间隙或者间隙过小,则在热态时,气门及其传动件受热必然会产生膨胀,导致提前顶开气门,从而引起气门关闭不严,造成发动机在压缩和做功行程中漏气,使得功率下降或者烧毁气门,甚至不易启动,因此在装配发动机时,需要保证气门和传动件预留适当间隙,用于补偿气门受热后的膨胀量。(通常进气门间隙通常为0.25~0.3mm,排气门间隙通常为0.3~0.35mm)

 

 

3、配气相位

定义:用曲轴转角表示进、排气门实际开闭时刻和持续时间,称为配气相位。

配气相位是影响充气效率的重要因素,直接影响发动机的动力性和经济性。

 

 

三、配气机构的工作过程

凸轮轴转动时,当凸轮的基圆部分与挺柱接触时,挺柱不升高,挺柱以上的传动件不动作,气门是关闭的。

当凸轮的凸起部分与挺柱接触时,便开始将挺柱顶起,于是气门被打开。

当凸轮的最大凸起处与挺柱接触时,气门达到最大开度。

随后,凸轮与挺柱接触表面的凸起开始逐渐变小,气门在气门弹簧的作用下开始上升关闭,并反向推动摇臂等传动杆件,使挺柱下移保持与凸轮接触。当凸轮凸起部分离开挺柱时,气门完全关闭。

 

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发布时间:2021-03-31 13:37:32

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