第三章 配气机构

第三章 配气机构
第三章 配气机构

第三章配气机构

一. 选择题:

1. 四冲程内燃机,曲轴与凸轮轴的传动比为()

a. 1:2

b. 1/1

c. 2/1

d. 1/4

2. 若气门间隙过大时,则气门开启量()。

a. 不变

b. 变小

c. 变大

3. 四冲程发动机在实际工作中,进排气门持续开启时间对应的凸轮轴转角()。

a. 大于90 °

b. 等于90 °

c. 小于90 °

4. 关于可变气门正时错误的说法是:()。

a. 气门升程上可变的

b. 气门打开的周期是固定的

c. 在低转速可或得最大转矩

d. 每套进气门和排气门有三个凸轮

5. 四冲程发动机同一汽缸的进排凸轮之间的夹角一般为()。

a. 等于90 °

b. 大于 90

c. 小于90 °

d. 等于180 °

6. 气门的升程取决于()。

a. 凸轮轴转速

b. 凸轮轮廓的形状

c. 气门锥角

d. 配气相位

7. 顶置式配气机构的气门间隙是指()之间的间隙。

a. 摇臂与推杆;

b. 摇臂与气门;

c. 挺杆与气门;

d. 推杆与气门

8. 气门重叠角是()的和。

a. 进气门早开角与进气门晚关角

b. 进气门早开角与排气门早开角

c. 进气门晚开角与排气门晚关角

d. 排气门早开角与排气门晚关角

9. 气门的()部位与气门座接触。()

a. 气门杆

b. 气门锥面

c. 气门侧面

d. 气门导管

10. 当机油泄漏到排气流中时,说明气门的以下哪个部分磨损了 ? ()

a. 气门导管

b. 气门头部

c. 气门座

d. 气门弹簧

11. 液力挺柱在发动机温度升高后,挺柱有效长度()。

a. 变长

b. 变短

c. 保持不变

d. 依机型而定,可能变长也可能变短。

12. 排气门在活塞位于()开启。

a. 作功行程之前

b. 作功行程将要结束时

c. 进气行程开始前

d. 进气行程开始后

13. 使用四气门发动机的原因是:()

a. 可使更多的燃油和空气进入发动机

b. 可得到更好的润滑

c. 使发动机预热的更快

d. 使发动机冷却的更快

14. 采用双气门弹簧或变螺矩弹簧的主要作用是:()

a. 提高弹簧的疲劳强度

b. 防止气门弹簧产生共振

c. 提高弹簧的使用寿命

d. 防止弹簧折断

15. 安装曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮时,应注意: ( )

a. 总是按照制造厂的规范对齐正时

b. 不用担心两个齿轮的正确正时

c. 将两个齿轮彼此按90 °分开

d. 将两个齿轮彼此按180 °分开

二. 判断题:

1 .配气机构的功用是关闭进、排气门,防止气缸漏气。 ( )

2 .发动机配气机构的基本组成可分为两部分:气门组和气门传动组。 ( )

3 .凸轮轴的驱动方式有齿轮传动、链条传动和齿形皮带传动三种方式。 ( )

4 .按气门的安装位置配气机构分为下置式、侧置式和顶置式三种类型。 ( )

5 .气门头部的作用是与气门座配合,对气缸进行密封。 ( )

6 .气门座的功用是与气门配合,使气缸密封。 ( )

7 .气门弹簧的功用是使关闭或开启气门。 ( )

8 .气门弹簧不能维修,必要时只能更换。 ( )

9 .凸轮轴的功用是利用凸轮使各缸进、排气门关闭。 ( )

10 .装用液力挺杆的配气机构必须有气门间隙。 ( )

11 .发动机配气机构均必须用摇臂总成改变传动方向。 ( )

12 .配气相位指发动机进、排气门实际开启或关闭的时刻和开启持续时间,通常用曲轴转角来表示配气相位。 ( )

13 .气门间隙的功用是补偿气门受热后的膨胀量。 ( )

14 .气门间隙的检查与调整必须在气门完全开启状态时进行。 ( )

15 .只要转动曲轴对点火正时标记,即说明一缸处于压缩上止点位置。 ( )

三、问答题:

3-1 .配气机构有何功用?

3-2 .配气机构主要由哪些零件组成?

3-3 .凸轮轴的驱动方式有几种?

3-4 .按凸轮轴的安装位置配气机构分几种类型?

3-5 .气门有何结构特点?

3-6 .气门拆装应注意什么?

3-7 .如何检查与修理气门杆部弯曲?

3-8 .如何检查与修理气门磨损和烧蚀?

3-9 .气门座有何功用和结构特点?

3-10 .如何铰修气门座?

3-11 .如何研磨气门与气门座?

3-12 .如何更换气门座圈?

3-13 .气门导管有何功用和结构特点?

3-14 .如何检查与修理气门导管磨损?

3-15 .如何更换气门导管?

3-16 .如何更换气门油封?

3-17 .气门弹簧有何功用?有几种类型?

3-18 .如何检查气门弹簧?

3-19 .凸轮轴有何功用?

3-20 .如何检查与修理凸轮轴轴向间隙?

3-21 .如何检查与修理凸轮轴弯曲?

3-22 .凸轮磨损有何危害?如何检查?

3-23 .挺杆有几种?有何功用?

3-24 .装用液力挺杆有何优点?

3-25 .凸轮轴下置或侧置的发动机液力挺杆是怎样工作的?3-26 .如何检查液力挺杆?

3-27 .推杆有何功用?有何结构特点?

3-28 .如何检查与修理修推杆?

3-29 .摇臂总成有何功用?有何结构特点?

3-30 .什么是配气相位?

3-31 .为何设气门间隙?

3-32 .检查与调整气门间隙的基本原则是什么?

3-33 .调气门时如何确定一缸上止点?

3-34 .如何用“双排不进”快速确定可调气门?

第三章配气机构

一. 选择题:

答案: 1.c 2.b 3.a 4.b 5.a 6.b 7.b 8.a 9.b 10.a 11.b 12.b 13.a 14.b 15.a

二. 判断题:

答案: 1.F 2.T 3.T 4.F 5.T 6.T 7.F 8.T 9.F 10.F 11.F 12.F 13.T 14.F 15. F

三、问答题:

3-1 .配气机构有何功用?

答:配气机构的功用是按照发动机的工作需要,定时地开启和关闭进、排气门,使新鲜混合气(汽油机)或空气(柴油机)及时进入气缸,气缸内的废气及时排出。

3-2 .配气机构主要由哪些零件组成?

答:发动机配气机构的基本组成可分为两部分:气门组和气门传动组。

气门组用来封闭进、排气道,气门组的组成与配气机构的形式基本无关而大致相同。主要零件包括气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。

气门传动动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件,其功用是使气门定时开启和关闭,它的组成视配气机构的形式不同而异,主要零件包括正时齿轮(正时链轮和链条或正时皮带轮和皮带)、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇臂等。

3-3 .凸轮轴的驱动方式有几种?

答:凸轮轴的驱动方式有齿轮传动、链条传动和齿形皮带传动三种方式。 3-4 .按凸轮轴的安装位置配气机构分几种类型?

答:配气机构通常按凸轮轴的安装位置分为下置凸轮轴式、侧置凸轮轴式和顶置凸轮轴式三种类型。 3-5 .气门有何结构特点?

答:气门分进气门和排气门,构造基本相同。气门由头部与杆部两部分组成如图 3 — 9 所示。

气门头部的作用是与气门座配合,对气缸进行密封;杆部则与气门导管配合,为气门的运动起导向作用。气门头部形状有平顶、喇叭形顶和球面顶。气门头部与气门座接触的工作面称气门密封锥面,该密封锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角,一般为 45 °,有些发动机的进气门锥角为 30 °。进、排气门的头部直径一般不等,进气门头部直径较大。

气门杆部为圆柱形,在靠近尾部处加工有环形槽或锁销孔,以便用锁片或锁销固定弹簧座。锁片式固定方式的气门杆上有环形槽,外圆为锥形、内孔有环形凸台的锁片 4 为分成两半,气门组装配到气缸盖上后,锁片内孔环形凸台卡在气门杆上的环槽内,在气门弹簧作用下,锁片外圆锥面与弹簧座锥形内孔配合,使弹簧座固定。锁销式固定方式则是将锁销 5 插入气门杆上的孔内,由于锁销长度大于弹簧座孔径,所以可使弹簧座固定。

图 3 — 9 气门的组成

1- 杆部 2- 头部

3-6 .气门拆装应注意什么?

答:拆装气门时,必须先使用专用气门拆装钳压缩气门弹簧,然后拆下或装上气门锁片或锁销,并慢慢放松气门弹簧即可。

拆下的气门,必须作好标记并按顺序摆放,以免破坏气门与气门座及气门导管的配合。气门锁片或锁销很小,应注意不要丢失。

3-7 .如何检查与修理气门杆部弯曲?

答:气门杆部弯曲变形可按图 3 — 14 所示进行检查,若弯曲变形超过允许极限,应校正或更换气门。气门杆直线度误差一般应不大于 0.03mm 。

气门杆弯曲校正应在压床上进行冷压校正,使弯曲拱面向上,用压床使其产生反变形,校压量一般为实际弯曲量的 10 倍,保持 2min 。

图 3-14 气门杆弯曲的检查

3-8 .如何检查与修理气门磨损和烧蚀?

答:气门磨损情况可用千分尺和卡尺测量如图 3 — 15 所示各尺寸

进行检查,若测得尺寸不符合规定,应更换气门。

气门密封锥面有轻微斑痕、沟槽或烧蚀,可在专用气门光磨机上

进行光磨修理。光磨的气门可与气门座之间有0.5 ° ~1.0 °的气

门密封干涉角,这样有利于气门与气门座磨合。修理后的气门尺寸应

图 3-15 气门尺寸

符合规定,修理气门后还应铰修气门座,并进行气门研磨。气门密封

锥面斑痕、沟槽或烧蚀严重时,应更换气门。

3-9 .气门座有何功用和结构特点?

答:进排气道口直接与气门密封锥面接触的部位称气门座,其功用是与

气门配合,使气缸密封。

多数发动机的气门座单独制成座圈,然后压装到燃烧室内的进排气道口

处,以提高使用寿命和便于修理更换。气门座与座孔有足够的过盈配合

量,以防止发动机工作时脱落。

为保证气门与气门座可靠密封,气门座上加工有与气门相适应的锥角,

气门座的锥角包括三部分,如图 3 — 18 所示。45 °(或30 °)

的锥面是与气门密封锥面配合的工作面,宽度 b 为 1~ 3mm ,15 °

图 3 — 18 气门座锥角

和75 °(各车型要求不同)锥角是用来修正工作面位置和宽度的。

3-10 .如何铰修气门座?

答:发动机工作时,气门座承受高温和气门落座时的冲击,经常出现工作锥面烧蚀、变宽或与气门接触环带断线等故障,一般可通过铰削和研磨进行修理。

气门座的铰削通常用气门座铰刀进行手工加工,铰削方法如下:

( 1 )修理气门座前,应检查气门导管,若不符合要求应先更换或修理气门导管,以便保证气门座与气门导管的中心线重合。

( 2 )按气门头部直径和气门座各锥面角度选择一组合适的气门座铰刀。按气门导管内径选择合适的气门座铰刀杆,铰刀杆插入气门导管应转动灵活而不松旷。

( 3 )先用45 °的粗铰刀加工气门座工作锥面,直到工作面全部露出金属光泽。

注意:铰削时,两手握住手柄垂直向下用力,并只作顺时针方向转动,不允许倒转或只在小范围内转动。

( 4 )然后用修理好的气门或新气门进行试配,根据气门密封锥面接触环带的位置和宽度进行调整铰削。接触环带偏向气门杆部,应用75 °的铰刀铰削;接触环带偏向气门顶部,应用15 °的铰刀修正。铰削好的气门座工作面宽度应符合规定,接触环带应处在气门密封锥面中部偏气门顶的位置。

( 5 )最后用45 °的细铰刀精铰气门座工作锥面,并在铰刀下面垫上细砂布修磨。

3-11 .如何研磨气门与气门座?

答:气门座铰削好后,应在气门与气门座之间涂上少许研磨砂进行手工研磨,以保证气门与气门座的密封性。

气门与气门座的密封性可用划线法进行检查,即用软铅笔在气门密封锥面上每隔 10mm 划一条线,将气门装入气门导管,用手将气门与气门座压紧并往复转动 1/4 圈,然后取下气门检查,若所有划线均被切断,说明气门与气门座密封良好,否则应继续研磨。

3-12 .如何更换气门座圈?

答:气门座损坏、严重烧蚀、松动或下沉 2mm (指测量的气门顶部下沉量)以上,应更换气门座圈。若气门座是在气缸盖上直接加工的,则必须更换气缸盖。

拆卸旧座圈时,对铝合金气缸盖不可用撬动方法拆卸,用镗削加工方法将旧座圈镗削只剩一薄层,就可很容易地拆下旧座圈;也可将一合适的旧气门焊接到座圈上,然后敲击气门杆拆下旧座圈。安装新座圈前,应对座孔加工,使新座圈与座孔过盈配合量约为 0.08~ 0.12mm 。安装新座圈时,可将座圈放在固体二氧化碳(干冰)或液态氮中冷却使其冷缩,或将气缸盖放在干燥箱内加热使座孔热胀,然后再将气门座圈敲入座孔。

3-13 .气门导管有何功用和结构特点?

答:气门导管的功用是给气门的运动导向,并将气门杆所承受的热量传给气缸盖。

气门导管为一空心管状结构,压装在气缸盖上的导管孔中,其外圆柱面与导管孔的配合有一定的过盈量,以保证良好地传热和防止松脱。有些发动机为防止气门导管脱落,采用卡环对气门导管定位。气门导管的下端伸入气道,为减小对气流造成的阻力,伸入气道的部分制成锥形。

气门导管内孔与气门杆之间为间隙配合,为防止润滑油从气门杆与气门导管的间隙中漏入燃烧室,在气门导管的上端安装气门油封。

3-14 .如何检查与修理气门导管磨损?

答:气门导管磨损后会使其与气门杆的配合间隙增大,导致气门工作时摆动,关闭不严。特别是排气门与导管配合间隙过大时,高温废气窜入气门杆与导管间隙,会破坏润滑加速磨损,严重时会造成导管内润滑油烧结,使气门卡死。

气门导管的磨损情况可通过导管与气门杆配合间隙间接检查,配合间隙若超过允许极限时,可换用一个新气门重新进行检查,根据测量结果视情更换气门或气门导管,必要时两者一起更换。

3-15 .如何更换气门导管?

答:更换气门导管时,应先用气门导管冲子和锤子将气门导管按规定方向(一般为气缸盖上方)拆出。对于装有限位卡环的气门导管应先将其漏出承孔的部分敲断,然后再将它拆出。对于铸铁缸盖可不加热,而对于铝合金缸盖应加热后再拆卸气门导管,以免缸盖裂损。

拆下旧气门导管后,应根据新导管外径适当铰削座孔,使其有一定的过盈量(一般为 0.015mm~

0.065mm 。安装导管前应先对缸盖加热,加热时可用热水(60 ℃~80 ℃ )或用喷灯加热,然后用冲子和锤子将新导管敲入座孔,伸出气道的高度应符合规定。气门导管安装好后,应用长刃铰刀铰削内孔,使导管与气门杆配合间隙符合标准。

3-16 .如何更换气门油封?

答:更换气门油封时,将气门组零件从气缸盖上拆下后,应使用专用工具安装气门油封。注意:有些发动机进、排气门油封是不同的,安装时不能装错。

3-17 .气门弹簧有何功用?有几种类型?

答:气门弹簧的功用是使气门关闭并与气门座压紧,同时还可在气门开启或关闭过程中,使气门传动组零件紧密连接,防止因惯性力分离而产生异响。

气门弹簧为圆柱螺旋弹簧,弹簧两端磨平,装配后弹簧一端支承在气缸盖上,另一端靠锁片或锁销与气门杆定位。气门弹簧有多种形式,等螺距弹簧是最简单的一种,但使用中容易因振动而折断。变螺距弹簧各圈之间的螺距不等,安装时其螺距较小(弹簧圈密)的一端应朝向气缸盖。轿车发动机一般都采用内外两个气门弹簧,两弹簧的旋向相反,以防止工作时一个弹簧卡入另一个弹簧中,一般内弹簧弹力比外弹簧小。

3-18 .如何检查气门弹簧?

答:气门弹簧常见故障是由于长期受压缩,产生塑性变形而自由长度变短、弹

力减弱、簧身歪斜,严重时可能出现弹簧折断。怼气门弹簧的检查主要是:观

察有无裂纹或折断,测量弹簧自由长度和垂直度,测量弹簧弹力。气门弹簧不

能维修,必要时只能更换。

气门弹簧的自由长度可用卡尺进行测量,若低于允许极限时应更换。

在自由状态下,弹簧端面对中心线的垂直度误差检查如图 3-23 所示,一

般应不大于 1.5~ 2.0mm ,否则应更换。

图3—23气门弹簧垂直度的检气门弹簧的弹力应在专用弹簧检验仪上进行检查,用检验仪对气门弹簧施

加压缩力,在规定载荷下的高度应符合标准,否则应更换弹簧。

3-19 .凸轮轴有何功用?

答:凸轮轴是气门传动组的主要零件,其功用主要是利用凸轮控制各缸进排气门的开启和关闭。此外,在有些汽油发动机上,还利用凸轮轴驱动分电器、汽油泵和机油泵。

3-20 .如何检查与修理凸轮轴轴向间隙?

答:检查凸轮轴的轴向间隙时,可将凸轮轴总成(带正时齿轮和止推凸缘)拆下后,用塞尺直接插入止推凸缘与凸轮轴轴颈间,测量凸轮轴的轴向间隙。

用百分表能更精确地测量凸轮轴的轴向间隙。拆下气门传动组其它零件后,凸轮轴可不拆下或按规定重新装上,用百分表测头抵在凸轮轴端,前后推拉凸轮轴,百分表指针的摆动量即为凸轮轴的轴向间隙。

3-21 .如何检查与修理凸轮轴弯曲?

答:检查凸轮轴弯曲变形可用其两端轴颈外圆或两端的中心孔作基准,测量中间一道轴颈的径向圆跳动量,若超过极限值,可对凸轮轴进行冷压校正,必要时应更换。

3-22 .凸轮磨损有何危害?如何检查?

答:凸轮的磨损是不均匀的,一般凸轮的顶尖附近磨损较严重。凸轮磨损后,凸轮高度减小,会使气门的最大升程减小,影响发动机工作时的进排气阻力。因此,凸轮的磨损程度可通过测量凸轮的高度 H 或凸轮升程 h 来检查。

凸轮高度可用外径千分尺或游标卡尺测量,凸轮升程为凸轮高度与基圆直径之差。凸轮高度或升程若超过允许极限,应更换凸轮轴。

3-23 .挺杆有几种?有何功用?

答:挺杆可分为普通挺杆和液力挺杆两种,其功用一般都是与凸轮轴直接接触,将凸轮的推力传给推杆,在有些发动机上它只是摇臂的一个支点,也有些发动机上没有挺杆。

3-24 .装用液力挺杆有何优点?

答:液力挺杆能自动保持“气门间隙为零”的工作状态,可减轻配气机构的噪声和磨损,而且不需调整气门间隙。

3-25 .凸轮轴下置或侧置的发动机液力挺杆是怎样工作的?

答:如图 3 —44 所示,挺杆体 1 内装有柱塞 3 ,柱塞上端压装有推杆

支座 5 ,支撑座将柱塞内腔上端封闭;柱塞弹簧 8 将柱塞向上顶起,通

过卡环 4 来限制柱塞最上端的位置;柱塞下端的单向阀架 2 内装有单向

阀 7 ,碟形弹簧 6 使单向阀封闭柱塞内腔下端。

发动机工作时,润滑油经油道供给液力挺杆,通过挺杆体和柱塞侧面

的油孔使挺杆柱塞内腔 A 经常充满油液。液力挺杆安放在导向孔内,下端

直接与凸轮接触,推杆下端支撑在挺杆上的推杆支座上。当气门处于关闭

状态时,柱塞弹簧使柱塞连同推杆支座与推杆压紧,消除配气机构的间隙,

但由于气门弹簧的弹力较大,所以气门不会被顶开;同时柱塞内腔的油液

顶开单向阀,使柱塞下面的挺杆体内腔 B 也充满油液。

当凸轮顶起挺杆体时,气门弹簧的弹力通过推杆反作用在柱塞上,由于单向阀的作用使油液不能从挺杆体内腔流回柱塞内腔,所以挺杆体内腔油压升高,而液体的不可压缩性,使挺杆将凸轮的推力传递给推杆,并通过摇臂使气门开启。在气门开启过程中,挺杆体内腔的油液会有少量从柱塞与挺杆体之间的间隙中泄漏,但不会影响配气机构的正常工作,而且在

图 3-44 液力挺杆

1- 挺杆体 2- 单向阀架 3- 柱塞4- 卡环 5- 推杆支座 6- 碟形弹簧 7- 单向阀 8- 柱塞弹簧 A-

柱塞内腔 B- 挺杆体内腔气门关闭后,挺杆体内腔油液会立即得到补充,使配气机构保持无间隙。

当配气机构零件受热膨胀时,挺杆体内腔的部分油液从间隙中被挤出,

挺杆体内腔容积减小,挺杆自动“缩短”。反之,当配气机构零件冷缩时,

柱塞弹簧使柱塞顶起,挺杆体内腔容积增大,气门关闭后,增加向挺杆体

内腔的补油量,液力挺杆自动“伸长”。因此,液力挺杆能自动补偿配气

机构零件的热胀冷缩,始终保持无间隙传动。

3-26 .如何检查液力挺杆?

答:液力挺杆的常见故障是外表工作面磨损或损伤、挺杆内部配合表面磨损导致密封不良等。维修时,除按普通挺杆的检查项目和方法对挺杆体外表工作面的损伤情况、挺杆体与导向孔的配合间隙进行检查外,还需对液力挺杆进行密封性检查。

液力挺杆柱塞与挺杆体(或油缸)磨损、单向阀关闭不严,均会导致挺杆内部密封不良,当凸轮顶起挺杆时,会因高压油腔内的油液泄漏而使液力挺杆“缩短”,从而使气门升程下降和挺杆产生异响。液力挺杆密封性可在一定载荷作用下,通过测量液力挺杆“缩短”一定尺寸所用时间来检验,所用时间越长,说明液力挺杆密封性越好。

3-27 .推杆有何功用?有何结构特点?

答:推杆位于挺杆与摇臂之间,其功用是将挺杆的推力传给摇臂。推杆为细长的杆件,杆身有空心和实心两种,推杆两端有不同形状的端头,以便与挺杆和摇臂上的支座相适应。

3-28 .如何检查与修理修推杆?

答:推杆的常见故障是端头磨损或杆身弯曲。检查推杆两端头,若磨损严重或有损伤,应更换推杆。推杆可在平板上来回滚动并用塞尺测量其弯曲变形量,也可用百分表检查推杆的弯曲变形量,推杆弯曲超过允许极限时,应校直或更换推杆。

3-29 .摇臂总成有何功用?有何结构特点?

答:摇臂总成的功用是将气门传动组的推力改变方向并驱动气门开启。摇臂是一个两臂不等长的的双臂杠杆,采用摇臂驱动气门开启的配气机构,虽机构比较复杂,但可通过选择摇臂两端的长度,在气门升程一定时减小凸轮升程,同时气门间隙的调整也比较方便。

常见的摇臂总成主要由摇臂轴、摇臂轴支座、摇臂及定位弹簧等组成。摇臂总成所有零件均安装在摇臂轴上,并通过摇臂轴支座用螺栓安装在气缸盖上,为防止摇臂轴在其支座孔内转动或轴向窜动,用紧固螺钉将摇臂轴固定。摇臂通过镶在其中间轴孔内衬套套装在摇臂轴上,为保证各摇臂的轴向位置,用装在摇臂侧面的定位弹簧使其定位。摇臂轴为空心结构,两端用堵塞封闭,润滑油经与气缸盖上的油道相通的中间摇臂轴支座油道进入摇臂轴内,摇臂轴和摇臂上都加工有相应的油孔,使摇臂轴与摇臂之间及摇臂两端都能得到可靠的润滑。

3-30 .什么是配气相位?

答:发动机进、排气门实际开启或关闭的时刻和开启持续时间,称为配气相位。通常用曲轴转角来表示配气相位。配气相位包括进排气门的提前开启角、迟后关闭角、持续开启角、叠开角。

3-31 .为何设气门间隙?

答:发动机冷态装配时,在不装用液力挺杆的配气机构中,气门组与气门传动组之间必须留有一定的间隙,这一间隙称气门间隙。气门间隙的功用是补偿气门受热后的膨胀量。

3-32 .检查与调整气门间隙的基本原则是什么?

答:气门间隙的检查与调整必须在气门完全关闭状态时进行。在检查调整气门间隙之前,必须分析判断各气缸所处的工作行程,以确定可调气门,如:处于压缩上止点的气缸,进排气门均可调;处于排气行程上止点的气缸,进排气门均不可调;处于进气和压缩行程的气缸,排气门可调;处于作功和排气行程的气缸,进气门可调。

3-33 .调气门时如何确定一缸上止点?

答:多数发动机都有点火正时标记,只要转动曲轴对正标记,即说明一缸处于上止点位置;是否是压缩止止点,还需用辅助方法判断,如:观察分电器分火头位置、一缸(或其它缸)的进排气门状态、顶置凸轮轴发动机一缸进排气凸轮位置等。

3-34 .如何用“双排不进”快速确定可调气门?

答:以 CA6102 发动机(点火顺序为 1-5-3 -6-2-4 )为例,说明如下:当一缸处于压缩上止点时,一缸进排“双”气门均可调;五缸处于压缩行程初始阶段,三缸处于进气行程,两缸的排气门均处于关闭状态,“排”气门为可调气门;六缸处于排气上止点位置,进排气门均开启,均为“不”可调气门;二缸处于排气行程,四缸处于作功行程后期,两缸进气门均处于关闭状态,“进”气门为可调气门。然后将曲轴旋转一圈(360 °),则六缸处于压缩上止点位置,此时六缸的进排气“双”气门可调;二缸处于压缩行程初始阶段,四缸处于进气行程,两缸的“排”气门为可调气门;一缸处于排气上止点位置,进排气门均为“不”可调气门;五缸处于排气行程,三缸处于作功行程后期,两缸“进”气门为可调气门。

第三章 配气机构

第三章 配气机构 一、概述 1.功用: 配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封。进饱排净,四行程发动机都采用气门式配气机构。 2.充气效率 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多,则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度,用充气效率v η表示。 o v m m =η 气质量充满气缸工作容积的新进气系统进口状态下量实际充入气缸的新气质进气过程中,,→→ v η越高,表明进入气缸的新气越多,可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大,发动机的功率越大。 3.型式 ① ? ??气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构分根据气门安装位置不同, (图3-1) 气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构,由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点,进气阻力小,燃烧室结构紧凑,气流搅动大,能达到较高的压缩比,目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构,由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件,简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧,压缩比受到限制,进排气门阻力较大,发动机的动力性和高速性均较差。逐渐被淘汰。 ② ?? ???凸轮轴上置式凸轮轴中置式凸轮轴下置式按凸轮轴布置位置 (图3-2) 凸轮轴下置式,主要缺点是气门和凸轮轴相距较远,因而气门传动另件较多,结构较复杂,发动机高度也有所增加。 凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂,省去推杆,这种结构称为凸轮轴中置配气机构。 凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴上置有两种结构,一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门,这样既无挺柱,又无推杆,往复运动质量大大减小,此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门,此

第三章配气机构

1.功用: 配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封。进饱排净,四行程发动机都采用气门式配气机构。 2.充气效率 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多,则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度,用充气效率ηv表示。ηv越高,表明进入气缸的新气越多,可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大,发动机的功率越大。 3.型式 气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构,由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点,进气阻力小,燃烧室结构紧凑,气流搅动大,能达到较高的压缩比,目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构,由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件,简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧,压缩比受到限制,进排气门阻力较大,发动机的动力性和高速性均较差,逐渐被淘汰。 凸轮轴下置式,主要缺点是气门和凸轮轴相距较远,因而气 门传动另件较多,结构较复杂,发动机高度也有所增加。

凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂,省去推杆,这种结构称为凸轮轴中置配气机构。凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。 凸轮轴上置有两种结构,一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门,这样既无挺柱,又无推杆,往复运动质量大大减小,此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门,此种配气机构的往复运动质量更小,特别适应于高速发动机. 凸轮轴下置,中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动,一般 从曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮 传动,若齿轮直径过大,可增加一个中间齿轮。为了啮合平稳, 减小噪声,正时齿轮多用斜齿。 链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构,但其工作可 靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采 用齿形皮带来代替传动链,齿形带传动,噪声小、工作可靠、 成本低. 一般发动机都采用每缸两个气门,即一个进气门和一个排气门的结构。为了改善换气,在可能的条件下,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,气门直径最大一般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,在很多新型汽车 发动机上多采用每缸四个气门结构。即 两个进气门和两个排气门。 4.组成

配 气 机 构 习题三答案

第三章配气机构习题三 一、填空题 1.气门弹簧座一般是通过锁块或锁销固定在气门杆尾端的。 2.摇臂通过衬套空套在摇臂轴上,并用弹簧防止其轴向窜动。 3.采用双气门弹簧时,双个弹簧的旋向必须相反。 4.气门间隙过大,气门开启时刻变晚,关闭时刻变早;气门间隙过小,易使气门关闭不严,造成漏气。 5.充气效率越高,进入气缸内的新鲜气体的量就越多,发动机所发出的功率就越高。6.凸轮轴上同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置与既定的配气相位相适应。 7.汽油机凸轮轴上的斜齿轮是用来驱动分电器和机油泵的。而柴油机凸轮轴上的斜齿轮只是用来驱动的机油泵。 二、解释术语 1.气门锥角: 气门密封锥面的锥角。 2.充气效率:实际进入气缸的新鲜充量与在进气状态下充满气缸容积的新鲜充量之比。 三、判断题(正确打√、错误打×) 1. 进气门头部直径通常比排气门的大,而气门锥角有时比排气门的小。(√) 2. 凸轮轴的转速比曲轴的转速快一倍。(×) 3. 采用液力挺柱的发动机其气门间隙等于零。(√) 4. 挺柱在工作时既有上下运动,又有旋转运动。(√) 5. 气门的最大升程和在升降过程中的运动规律是由凸轮转速决定的。(×) 6. 凸轮轴的轴向窜动可能会使配气相位发生变化。(√) 四、选择题 1.摇臂的两端臂长是(B)。 A、等臂的 B、靠气门端较长 C、靠推杆端较长 发动机的进、排气门锥角是(B)。 A、相同的 B、不同的 3.一般发动机的凸轮轴轴颈是(B)设置一个。 A、每隔一个气缸 B、每隔两个气缸 4.下述各零件中不属于气门传动组的是(A )。 A.气门弹簧 B.挺住 C.摇臂 D.凸轮轴 5.气门间隙过大,发动机工作时(B )。 A.气门早开B.气门迟开C.不影响气门开启时刻 6.气门的升程取决于(A )。 A.凸轮的轮廓B.凸轮轴的转速C.配气相位 7.发动机一般排气门的锥角较大,是因为(A )。 A.排气门热负荷大B.排气门头部直径小C.配气相位的原因 8.下面哪种凸轮轴布置型式最适合于高速发动机(B )。 A.凸轮轴下置式B.凸轮轴上置式C.凸轮轴中置式 五、问答题 1. 采用液力挺柱有哪些优点 就降低噪音,耐磨、免调节、使用寿命也更久。对气门调节更方便,准确,降低了能源消耗,也简化了维修。

第三章配气机构

第三章配气机构 配气机构(一) 教学目的 1、掌握配气机构的布置形式。 2、掌握配气相位与气门间隙的知识。 教学安排 组织教学 讲述新课 功用:按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门,向气缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。 充气效率:新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度,用充气效率表示。 §3.1 配气机构的布置形式 一、配气机构布置形式和工作情况 (一)布置形式 按气门的布置形式分:顶置气门式和侧置气门式。侧置气门式已趋于淘汰; 按凸轮轴安装位置分:上置凸轮轴式、中置凸轮轴式和下置凸轮轴式; 按曲轴和凸轮轴的传动方式分:齿轮传动式、链条传动式和齿形皮带传动式; 按每个气缸的气门数目分:2气门式、3气门式、4气门式和5气门式。 (二)工作过程 运动传递路线:曲轴→凸轮轴→挺柱→推杆→摇臂→气门 四冲程发动机曲轴与凸轮轴的传动比为2:1。 二、凸轮轴布置型式及特点 §3.2 配气相位与气门间隙 一、配气相位 配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间。 通常用环形图表示——配气相位图。 气门重叠: 两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角。

二、气门间隙 作用:为气门热膨胀留有余地,以保证气门的密封。 间隙过小:发动机工作后,零件受热膨胀,将气门推开,使气门关闭不严,造成漏气,功率下降,并使气门的密封表面严重积碳或烧坏,甚至气门撞击活塞。 间隙过大:进、排气门开启迟后,缩短了进排气时间,降低了气门的开启高度,改变了正常的配气相位,使发动机因进气不足,排气不净而功率下降,此外,还使配气机构零件的撞击增加,磨损加快。 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。 作业 1、配气机构有何功用?凸轮轴的布置形式有哪几种?各有什么特点? 2、什么是配气相位?画出配气相位图,并注明气门重叠角。 3、气门为何要早开晚关? 配气机构(二) 教学目的 掌握配气机构主要零件的功用及构造 教学安排 组织教学 复习旧课 1、配气机构的功用、凸轮轴的布置形式及特点; 2、配气相位、画出配气相位图、气门重叠角。 讲述新课 §3.3 配气机构的主要零件与组件 一、气门组 包括:气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等。 1、气门 功用:控制进、排气管的开闭 构造:气门由头部和杆部组成。气门密封锥面与气门座配对研磨。 杆身装在气门导管内起导向作用,杆身与头部采用圆滑过渡连接。 尾部制有凹槽(锥形槽或环形槽)用来安装锁紧件。

第三章 习题一 答案

第三章配气机构习题一答案 一、填空题 1.根据气门安装位置的不同,配气机构的布置形式分为侧置式和顶置式两种。 2.顶置式气门配气机构的凸轮轴有下置、中置、上置三种布置型式。 3.顶置式气门配气机构的挺杆一般是筒式或滚轮式的。 4.摇臂通过衬套空套在摇臂轴上,并用弹簧防止其轴向窜动。 5.奥迪100型轿车发动机挺杆为液压挺柱,与摇臂间无间隙。所以不需调整间隙。 6.曲轴与凸轮轴间的正时传动方式有齿轮传动、链传动、齿形带传动等三种形式。 二、解释术语 1.充气系数: 充气系数指在进气行程中,实际进入气缸内的新鲜气体质量与在标准大气压状态下充满气缸的新鲜气体质量之比。 2.气门间隙: 发动机在冷态下,气门杆尾端与摇臂(或挺杆)端之间的间隙。 三、判断题(正确打√、错误打×) 1.采用顶置式气门时,充气系数可能大于1。(×) 2.CA1092型汽车发动机采用侧置式气门配气机构。(×) 3.气门间隙是指气门与气门座之间的间隙。(×) 4.凸轮轴的转速比曲轴的转速快一倍。(×) 5.挺杆在工作时,既有上下往复运动,又有旋转运动。(√) 四、选择题 1.YC6105QC柴油机的配气机构的型式属于(A)。 A.顶置式 B、侧置式 C、下置式 2.四冲程发动机曲轴,当其转速为6000r/min时,则同一气缸的进气门,在1min时间内开闭次数应该是(A)。 A、3000次 B、1500次 C、750次 3.顶置式气门的气门间隙的调整部位是在(C)。 A、挺杆上 B、推杆上 C、摇臂上 4.曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮的传动比是(C)。 A、1∶1 B、1∶2 C、2∶1 5.四冲程六缸发动机,各同名凸轮之间的相对位置夹角应当是(C)。 A、120° B、90° C、60° 6.CA6102发动机由曲轴到凸轮轴的传动方式是(A)。 A、正时齿轮传动 B、链传动 C、齿形带传动 7. 曲柄连杆机构的作用之一是在发动机做功行程时把作用在活塞顶部的气体压力转变为曲柄的( )。 A、扭力 B、旋转力 C、驱动力 D、动力 8. 在发动机配气机构中,用于控制气门的适时开启和关闭,同时驱动油泵、机油泵和分电器工作的机件是( )。 A、凸轮轴 B、正时齿轮 C、摇臂轴 D、摇臂 9. 发动机热态时,气门杆会因温度升高而( ),若不预留间隙,则会使气门关闭不严。 A、弯曲 B、伸长 C、缩短 D、磨损 10. 若发动机气门间隙过大,会使气门( ),引起充气不足,排气不畅。 A、开启量过大 B、开启量过小 C、关闭不严 D、漏气

第三章 配气机构

第三章配气机构 3.1 概述 (2) 3.2 配气相位 (5) 3.3 配气机构的零件和组件 (8) 3.4 可变进气系统 (21) 学习目 标: 1.掌握配气机构的组成及各零部件的结构特点; 2.掌握配气相位、气门间隙; 3.掌握凸轮轴的结构特点; 4.掌握可变进气系统的结构类型特点。 学习方 法: 介绍发动机配气机构的结构及组成,通过实物教学和多媒体课件动态演示相结合,并和汽车拆装与调整实践教学相辅相承,使学生掌握各零部件的结构特点和安装要 求。 学习内 容: §3.1 概述 §3.2 配气相位 §3.3 配气机构的零件和组件 §3.4 用配气相位图分析可调间隙的气门 §3.5 可变进气系统 学习重 点: 1.配气相位; 2.气门间隙;

3.凸轮轴的结构特点; 4.可变进气系统的结构类型。 作业习 题: 1.影响充气效率的因素主要有哪些? 2.配气机构的功用是什么? 3.如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮和该发动机的发火顺序? 4.气门弹簧起什么作用,为什么在装配气门弹簧时要预先压缩? 5.挺柱的类型主要有哪些,液压挺柱有哪些优点? 6.可变进气系统主要有哪几种型式? 3.1 概述 配气机构的功用就是根据每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求,定时打开和关闭各缸的进排气门,使新气及时进入气缸和废气及时排出气缸,使换气过程最佳。好的配气机构应使发动机在各种工况下工作时获得最佳的进气量,以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。 发动机在全负荷下工作时,需获得最大功率和扭矩,这就要求在此工况下,配气机构应保证获得最大进气充量。吸入的进气越多,发动机发出的功率和扭矩越大。进气充满气缸的程度,常用充气效率 ( 也称充气系数 ) η v 表示。即:ηv =M/Mo 式中M -进气过程中,实际充入气缸的进气量; Mo -在进气状态下充满气缸工作容积的进气量。 一般情况下发动机充气效率η v 总是小于 l 的。η v 的大致范围是:

第三章 配 气 机 构 习题二答案

第三章配气机构习题二答案 一、填空题 1.发动机的配气机构由气门组和气门传动组两部分组成。 2.发动机凸轮轴的布置形式包括凸轮轴上置、中置式和下置式三种。 3.曲轴与凸轮轴之间的传动方式为齿轮传动、链条传动和齿形带传动。 4.配气机构按气门布置形式可分为顶置式式和侧置式式两种。 5.顶置式气门配气机构的气门传动组由正时齿轮、凸轮轴、挺杆、推杆、调整螺钉、摇臂、摇臂轴等组成。 6.CA6102发动机凸轮轴上的凸轮是顶动挺杆的,偏心轮是推动汽油泵的,螺旋齿轮是驱动机油泵和分电器的。 二、解释术语1.气门间隙:发动机在冷态下时,在气门关闭的状态下,气门杆尾部与摇杆之间留有一定的间隙。 三、判断题(正确打√、错误打×) 1.排气门的材料一般要比进气门的材料好些。(√) 2.进气门头部直径通常要比排气门的头部大,而气门锥角有时比排气门的小。(√) 3.CA1092型汽车发动机凸轮轴的轴向间隙,可通过改变隔圈的厚度进行调整,其间隙的大小等于隔圈厚度减去止推凸缘的厚度。(√) 4.顶置式气门可由凸轮轴上的凸轮压动摇臂顶开,其关闭是依靠气门弹簧实现的。(√) 5.在冷态下,气门脚及其传动机件之间无间隙或间隙过小,热态时,气门会因温度升高而膨胀,势必关闭不严,造成漏气。(√ ) 6.汽车运行中如发现气门响声过大,应及时调整气门间隙,并使间隙值符合原厂家规定。(√ ) 四、选择题 1.安装不等距气门弹簧时,向着气缸体或气缸盖的一端应该是(A)。 A.螺距小的 B、螺距大的 2.下述各零件中不属于气门组的是(C )。 A.气门弹簧 B.气门座 C.摇臂轴 D.气门导管 3. 气门、气门弹簧、气门弹簧座、气门导管等组成( A )。 A、气门组 B、配气机构 C、气门驱动组 D、顶置气门组 五、问答题 1.气门导管的作用是什么? 保证气门作直线往复运动,与气门座正确贴合(导向作用);在气缸体或气缸盖与气门杆之间起导热作用。 2.为什么有的配气机构中采用两个套装的气门弹簧? 气门弹簧长期在交变载荷下工作,容易疲劳折断,尤其当发生共振时,断裂的可能性更大。所以在一些大功率发动机上采用两根直径及螺距不同、螺旋方向相反的内、外套装的气门弹簧。由于两簧的结构、质量不一致,自然振动频率也因而不同,从而减少了共振的机会,既延长了簧的工作寿命,又保证了气门的正常工作(当一弹簧断折的情况下)。 ③气门重叠角为30°曲轴转角。④进、排气门的开、闭时刻相对于上下止点来说都是早开、迟闭。 3.气门弹簧起什么作用?为什么在装配气门弹簧时要预先压缩? 保证气门及时落座并紧密贴合,防止气门在发动机振动时发生跳动,破坏其密封性。气门弹簧安装时预先压缩产生的安装预紧力是用来克服气门关闭过程中气门及其传动件的惯性力,消除各传动件之间因惯性力作用而产生的间隙,实现其功用的。

第三、四章 配气机构

第三章配气机构 一、填空题 1?充气效率越高,进人气缸内的新鲜气体的量就___ 多____,发动机研发出的功率就__高____。 2?气门式配气机构由__气门组____ 和___气门传动组______组成。 3?四冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转____2___周,各缸的进、排气门各开启____1___ 次,此时凸轮轴旋转_____1___周。 4?气门弹簧座是通过安装在气门杆尾部的凹槽或圆孔中的___锁片____或___锁块____ 固定的。 5?由曲轴到凸轮轴的传动方式有下置式、上置式和中置式等三种。 6?气门由__头部____和__杆身_____两部分组成。 7?凸轮轴上同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置与既定的__配气相位_____相适应。8?根据凸轮轴____旋向____和同名凸轮的___夹角______可判定发动机的发火次序。9?汽油机凸轮轴上的斜齿轮是用来驱动___机油泵____和__分电器____的。而柴油机凸轮轴上的斜齿轮只是用来驱动___机油泵____的。 10?在装配曲轴和凸轮轴时,必须将__正时标记_____对准以保证正确的_配气相位___ 二、判断改错题 1?充气效率总是小于1的。( √) 改正: 2?曲轴正时齿轮是由凸轮轴正时齿轮驱动的。( ×) 改正: 3?凸轮轴的转速比曲轴的转速快1倍。(×) 改正: 4?气门间隙过大,发动机在热态下可能发生漏气,导致发动机功率下降。( ×) 改正: 5?气门间隙过大时,会使得发动机进气不足,排气不彻底。( √) 改正: 6?对于多缸发动机来说,各缸同名气门的结构和尺寸是完全相同的,所以可以互换使用。( ×) 改正: 7?为了安装方便,凸轮轴各主轴径的直径都做成一致的。( ×) 改正: 8?摇臂实际上是一个两臂不等长的双臂杠杆,其中短臂的一端是推动气门的。( ×) 改正: 三、选择题(有一项或多项正确) 1?曲轴与凸轮轴之间的传动比为( A )。 A?2:1 B?l:2C?l:l D?4:1 2?设某发动机的进气提前角为,进气迟关角为,排气提前角为,排气迟关角为,则该发动机的进、排气门重叠角为( C )。 A? B? C? D? 3?曲轴正时齿轮一般是用( D )制造的。

第三章 配 气 机 构 习题四答案

第三章配气机构习题四 一、填空题 1.常用的气门间隙的调整方法有逐缸调整法和两次调整法。 2. 气门叠开角是进气提前角和排气延迟角之和。 3. 造成气门关闭不严的原因是凸轮轴与气门顶杆之间间隙过大、气门弹簧无力、气门导管间隙过大、和气门与气门坐圈之间变形或损坏。 4. 气门间隙两次调整法的实质是把发动机的曲轴摇转两次,就能把多缸发动机的所有气门全部检查调整好。 5.在装配曲轴和凸轮轴时,必须将正时标记对准以保证正确的配气正时和点火正时。 二、解释术语 1.配气相位: 进、排气门的实际开闭,用相对于上、下止点的曲轴转角来表示。 2.气门重叠: 在一段时间内进、排气门同时开启的现象。 3.进气迟关角:从排气门开启一直到活塞到达下止点所对应的曲轴转角。 三、判断题(正确打√、错误打×) 1.正时齿轮装配时,必须使正时标记对准。(√) 2.气门间隙的检查与调整是在气门完全打开,气门挺杆落至最低位置时进行的。( ) 3.在任何时候,发动机同一缸的进排气门都不可能同时开启。 ( × ) 4.曲轴正时齿轮是由凸轮轴正时齿轮驱动的。(×)凸轮轴正时齿轮是由曲轴正时齿轮驱动的 5.对于多缸发动机来说,各缸同名气门的结构和尺寸是完全相同的,所以可以互换使用。(×) 6.为了安装方便,凸轮轴各主轴径的直径都做成一致的。(×) 四、选择题 1. 常用的气门间隙调整方法有“逐缸调整法”和“两遍调整法”,其中,逐缸调整法就是依次将每个汽缸的活塞调整到( A ),并对该缸的进、排气门间隙进行调整的方法。 A、压缩行程上止点 B、排气行程上止点 C、压缩行程下止点 D、排气行程下止点 2. 调整顶置式气门间隙时,松开锁紧螺母,旋松调整螺钉,将厚薄规插入( C )之间,用平口起子调整间隙恰当后,固定并锁紧调整螺钉即可。 A、调整螺钉与推杆 B、推杆与挺柱 C、摇臂与气门杆 D、气门与气门杆 3.曲轴正时齿轮一般是用( D )制造的。 A.夹布胶木 B.铸铁 C.铝合金 D.钢 4.凸轮轴上凸轮的轮廓的形状决定于( B )。 A.气门的升程 B.气门的运动规律 C.气门的密封状况 D.气门的磨损规律 5.四冲程四缸发动机配气机构的凸轮轴上同名凸轮中线间的夹角是( C )。 A.180° B.60° C.90° D.120°

第三章配气机构解析

荆州职业技术学院汽车发动机构造与维修课程教案汽车检测与维修专业班级教师郑毅授课时间

荆州职业技术学院汽车发动机构造与维修课程教案汽车检测与维修专业班级教师郑毅授课时间

配气机构 3.1.1 配气机构的作用

其作用是根据发动机工作循环和点火次序,适时地开启和关闭各缸的进、排气门,使纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸,废气及时地排出。 3.1.2 配气机构总体组成与工作原理 1.配气机构总体组成(以顶置双凸轮轴齿形皮带传动的配气机构(图3-11)为例) 气门组件(含进排气门、进排气门座、气门弹簧、气门锁夹、气门导管等) 气门驱动机构(液压挺柱) 凸轮轴 凸轮轴传动机构(含曲轴正时皮带轮、凸轮轴传动皮带轮、齿形皮带、张紧轮等) 2.配气机构工作原理 齿形皮带3带动进排气凸轮轴旋转,克服气门弹簧力作用压下进气门,进气门开启,开始进气。 各缸进、排气门开闭的时刻取决于各进、排气凸轮的相对位置及进排气凸轮轴与曲轴的相对位置。 3.1.3 配气机构的分类 1.按气门的布置位置分(侧置式、顶置式两种) 侧置式:气门布置在气缸的一侧。使燃烧室结构不紧凑,热量损失大,气道曲折,进气流通阻力大,从而使发动机的经济性和动力性变差,已被淘汰。 顶置式:气门布置在气缸盖上(图3-11)。 2. 按凸轮轴布置位置分(上置凸轮轴、中置凸轮轴、下置凸轮轴三种) (1)下置凸轮轴配气机构(图 图3-11 配气机构总体总成 1-曲轴正时皮带轮 2-中间轴正时皮带轮 3-齿形 皮带 4-张紧轮 5-凸轮轴传动皮带轮 6-进气凸轮轴 7-凸轮 8-液压挺柱 9-进气门组件 10-排气凸轮轴 11-排气门组件 图3-12 下置凸轮轴配气机构 1-凸轮轴 2-挺柱 3-推杆 4-摇臂轴 5-锁紧螺母 6-调整螺钉 7-摇臂 8-气门锁夹 9-气门弹簧座 10-气门弹簧 11-气门导管 12-气门 13-气门座 图3-13 中置凸轮轴配气机构 1-凸轮轴 2-挺柱 3-支架 4-调整螺钉 5-摇臂 6-摇臂轴 7-锁夹 8-气门弹簧座 9-气门弹簧 10-气门导 管 11-气门

第三章 配气机构

第三章配气机构 一. 选择题: 1. 四冲程内燃机,曲轴与凸轮轴的传动比为() a. 1:2 b. 1/1 c. 2/1 d. 1/4 2. 若气门间隙过大时,则气门开启量()。 a. 不变 b. 变小 c. 变大 3. 四冲程发动机在实际工作中,进排气门持续开启时间对应的凸轮轴转角()。 a. 大于90 ° b. 等于90 ° c. 小于90 ° 4. 关于可变气门正时错误的说法是:()。 a. 气门升程上可变的 b. 气门打开的周期是固定的 c. 在低转速可或得最大转矩 d. 每套进气门和排气门有三个凸轮 5. 四冲程发动机同一汽缸的进排凸轮之间的夹角一般为()。 a. 等于90 ° b. 大于 90 c. 小于90 °

d. 等于180 ° 6. 气门的升程取决于()。 a. 凸轮轴转速 b. 凸轮轮廓的形状 c. 气门锥角 d. 配气相位 7. 顶置式配气机构的气门间隙是指()之间的间隙。 a. 摇臂与推杆; b. 摇臂与气门; c. 挺杆与气门; d. 推杆与气门 8. 气门重叠角是()的和。 a. 进气门早开角与进气门晚关角 b. 进气门早开角与排气门早开角 c. 进气门晚开角与排气门晚关角 d. 排气门早开角与排气门晚关角 9. 气门的()部位与气门座接触。() a. 气门杆 b. 气门锥面 c. 气门侧面 d. 气门导管 10. 当机油泄漏到排气流中时,说明气门的以下哪个部分磨损了 ? () a. 气门导管 b. 气门头部

c. 气门座 d. 气门弹簧 11. 液力挺柱在发动机温度升高后,挺柱有效长度()。 a. 变长 b. 变短 c. 保持不变 d. 依机型而定,可能变长也可能变短。 12. 排气门在活塞位于()开启。 a. 作功行程之前 b. 作功行程将要结束时 c. 进气行程开始前 d. 进气行程开始后 13. 使用四气门发动机的原因是:() a. 可使更多的燃油和空气进入发动机 b. 可得到更好的润滑 c. 使发动机预热的更快 d. 使发动机冷却的更快 14. 采用双气门弹簧或变螺矩弹簧的主要作用是:() a. 提高弹簧的疲劳强度 b. 防止气门弹簧产生共振 c. 提高弹簧的使用寿命 d. 防止弹簧折断 15. 安装曲轴正时齿轮和凸轮轴正时齿轮时,应注意: ( ) a. 总是按照制造厂的规范对齐正时

发动机第三章-配气机构

第一节 配气机构的功用及组成 第二节 配气定时及气门间隙 第三节 气门组 第四节 气门传动组 思考题 1、试比较凸轮轴下置式、中置式和上置式配气机构的优缺点及其各自的应用范围。 2、进、排气门为什么要早开晚关? 3、为什么在采用机械挺柱的配气机构中要预留气门间隙?怎样调整气门间隙?为什么采用液力挺柱或气门间隙补偿器的配气机构可以实现零气门间隙? 4、如何根据凸轮轴判定发动机工作顺序? 5、如何确定异名凸轮的相对角位置? 6、试述两种可变配气定时机构的工作原理及其各自的优缺点。 目前,四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。其功用是按 照发动机的工作顺序和工作循环的要求,定时开启和关闭各缸的 进、排气门,使新气进入气缸,废气从气缸排出。 进入气缸内的新气数量或称进气量对发动机性能的影响很大。 进气量越多,发动机的有效功率和转矩越大。因此,配气机构首先 要保证进气充分,进气量尽可能的多;同时,废气要排除干净,因 为气缸内残留的废气越多,进气量将会越少。

第一节 配气机构的功用及组成 气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成,每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。现代汽车发动机均采用顶置气门,即进、排气门置于气缸盖内,倒挂在气缸顶上。 凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式3种。  一、凸轮轴下置式配气机构 凸轮轴置于曲轴箱内的配气机构为凸轮轴下置式配气机构。 其中气门组零件包括气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等;气门传动组零件则包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂轴座和气门间隙调整螺钉等。 下置凸轮轴由曲轴定时齿轮驱动。发动机工作时,曲轴通过定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮的上升段顶起挺柱时,经推杆和气门间隙调整螺钉推动摇臂绕摇臂轴摆动,压缩气门弹簧使气门开启。当凸轮的下降段与挺柱接触时,气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭。

第三章 配气机构

第三章配气机构 第一节概述 一功用: 按照柴油机各缸工作循环的需要,定时地开启和关闭进、排气门,使新鲜空气及时进入汽缸、废气及时排出汽缸。 要求:进气充分、排气彻底、相位准确、密封可靠。 二、分类: 根据气门的安装位置,气门—凸轮式配气机构可分为顶置气门式和侧置气门式两种,而公路工程机械用柴油机多采用顶置气门式配气机构。 三、结构介绍 1、顶置气门式:气门布置在气缸盖上,凸轮轴一般布置在上曲轴箱上。 (1)组成:分为气门组、传动组;气门组包括气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等零件;传动组包括摇臂、摇臂轴及其支架、调整螺钉、推杆、挺杆、凸轮轴、凸轮轴正时齿轮等零件。(2)工作过程:当汽缸的工作循环需要将气门打开进行换气时,由曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转,使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转,摇臂的另一端便向下推开气门,同时使气门弹簧进一步压缩。凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱后便逐渐减小了对挺柱的推力,气门在其弹簧张力的作用下开度逐渐减小,直至最后关闭,进气或排气过程即告结束。压缩和作功冲程中气门在

其弹簧张力作用下严密关闭,使汽缸密闭。 2、侧置气门式 气门顺装在气缸体的一侧,凸轮轴只能下置,由挺杆直接驱动气门,由于气门偏置于气缸的一侧,燃烧室结构不紧凑,散热损失大,热效率低,多不采用。四、气门间隙 1、定义:柴油机冷态装配时,在气门与其传动机构中留有适当的间隙,称气门间隙。 2、原因:补偿气门受热后的膨胀量。 3、影响: 气门间隙过小,柴油机在热态下可能因气门关闭不严而发生漏气,导致气门烧坏。 气门间隙过大,则使传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击响声并加速磨损。同时,也会使气门开启的持续时间减少,汽缸的充气以及排气效果变坏。 4、调整: (1)调整时刻:气门完全关闭时,即挺柱与凸轮基圆弧接触,传动组位于最低位置时。 (2)调整位置: (3)调整方法: 第二节:配气相位 一、概念:用曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻和开启持续时间称为配气相位。

第三章 配 气 机 构 习题三答案汇编

第三章配气机构习题三答案

第三章配气机构习题三 一、填空题 1.气门弹簧座一般是通过锁块或锁销固定在气门杆尾端的。 2.摇臂通过衬套空套在摇臂轴上,并用弹簧防止其轴向窜动。 3.采用双气门弹簧时,双个弹簧的旋向必须相反。 4.气门间隙过大,气门开启时刻变晚,关闭时刻变早;气门间隙过小,易使气门关闭不严,造成漏气。 5.充气效率越高,进入气缸内的新鲜气体的量就越多,发动机所发出的功率就越高。 6.凸轮轴上同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置与既定的配气相位相适应。 7.汽油机凸轮轴上的斜齿轮是用来驱动分电器和机油泵的。而柴油机凸轮轴上的斜齿轮只是用来驱动的机油泵。 二、解释术语 1.气门锥角: 气门密封锥面的锥角。 2.充气效率:实际进入气缸的新鲜充量与在进气状态下充满气缸容积的新鲜充量之比。 三、判断题(正确打√、错误打×) 1. 进气门头部直径通常比排气门的大,而气门锥角有时比排气门的小。( √ ) 2. 凸轮轴的转速比曲轴的转速快一倍。( × ) 3. 采用液力挺柱的发动机其气门间隙等于零。( √ ) 4. 挺柱在工作时既有上下运动,又有旋转运动。( √ )

5. 气门的最大升程和在升降过程中的运动规律是由凸轮转速决定的。( × ) 6. 凸轮轴的轴向窜动可能会使配气相位发生变化。( √ ) 四、选择题 1.摇臂的两端臂长是(B)。 A、等臂的 B、靠气门端较长 C、靠推杆端较长 2.CA6102发动机的进、排气门锥角是(B)。 A、相同的 B、不同的 3.一般发动机的凸轮轴轴颈是(B)设置一个。 A、每隔一个气缸 B、每隔两个气缸 4.下述各零件中不属于气门传动组的是(A )。 A.气门弹簧 B.挺住 C.摇臂 D.凸轮轴 5.气门间隙过大,发动机工作时(B)。 A.气门早开 B.气门迟开 C.不影响气门开启时刻 6.气门的升程取决于(A)。 A.凸轮的轮廓 B.凸轮轴的转 速 C.配气相位 7.发动机一般排气门的锥角较大,是因为(A)。 A.排气门热负荷大 B.排气门头部直径 小 C.配气相位的原因 8.下面哪种凸轮轴布置型式最适合于高速发动机( B )。

第三章 配气机构

第三章配气机构 第一节概述 1.功用: 配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封。进气充分、排气彻底,四行程发动机都采用气门式配气机构。 2.充气效率 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多,则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度,用充气效率表示。越高,表明进入气缸的新气越多,可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大,发动机的功率越大。 3. 型式 (1)(1)气门布置方式(如图3-1) 气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构,由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点,进气阻力小,燃烧室结构紧凑,气流搅动大,能达到较高的压缩比,目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。 气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构,由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等零件,简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧,压缩比受到限制,进排气门阻力较大,发动机的动力性和高速性均较差,逐渐被淘汰。

图3-1 (2) 凸轮轴布置方式(如图3-2) 凸轮轴下置式,主要缺点是气门和凸轮轴相距较远,因而气门传动另件较多,结构较复杂,发动机高度也有所增加。 凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂,省去推杆,这种结构称为凸轮轴中置配气机构。凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。 凸轮轴上置有两种结构,一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门,这样既无挺柱,又无推杆,往复运动质量大大减小,此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门,此种配气机构的往复运动质量更小,特别适应于高速发动机。

第三章 配气机构

第三章配气机构 1、教学目的: 熟练掌握配气机构的组成与布置形式,配气相位的意义和作用;掌握气门弹簧的共振避免措施,了解各零部件的功用。 2、教学内容: (1)配气机构的功用及结构 (2)配气相位 (3)气门组 (4)气门传动组 3、教学方法: 课堂教学、作业练习、课后答疑 4、教学过程: 一、配气机构的功用和组成 1、功用 根据每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求,定时打开和关闭各缸的进排气门,使新气及时进入气缸和废气及时排出气缸,使换气过程最佳。 2、充气效率 配气机构应使发动机在各种工况下工作时获得最佳的进气量,以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。发动机在全负荷下工作时,需获得最大功率和转矩,这就要求在此工况下,配气机构应保证获得最大进气充量。吸入的进气越多,发动机发出的功率和转矩越大。 进气充满气缸的程度,常用充气效率(也称充气系数)ηv表示。即: ηv= M/Mo 式中 M ——进气过程中,实际充入气缸的进气量;Mo——在进气状态下充满气缸工作容积的进气量。 一般情况下发动机充气效率ηv总是小于1的。 ηv的大致范围是:四冲程汽油机 0.7~ 0.85; 四冲程非增压柴油机 0.75~ 0.90; 四冲程增压柴油机 0.90~ 1.05。 影响充气效率ηv的主要因素有:①进气终了时的气缸压力;②进气终了时的气

缸内温度;③上一循环残留在气缸内的高温废气。提高充气效率的措施是:①减少进气门处的流动损失;②减少整个进气管道的流通阻力;③减少对空气(或混合气的)热传导;④减少排气系统对气流的阻力;⑤合理选择配气相位。充气效率越高,表明充入气缸的新鲜气量越多,燃烧后放出的热量越多,发动机发出的功率就越大。 3、组成与工作原理 (1)配气机构的形式 配气机构常见的有两种形式: 一是气门式配气机构,它由凸轮驱动,通过传动机构来控制进排气门开闭,这是四冲程发动机最常用的一种机构。 另一种是气孔式配气机构,它是在气缸套中间开有进、排气孔,通过活塞位移来控制进、排气过程,常用于二冲程发动机。 (2)气门式配气机构的组成与形式 四冲程气门式配气机构由气门组和气门传动组组成。 气门式配气机构按照气门的布置形式分为三种:侧置气门、混合气门和顶置气门式配气机构。前两种布置形式在轿车发动机中已被淘汰,现代轿车发动机已全都采用顶置气门布置形式(图3-1)。货车和客车也大多采用这种形式。 图3-1 图3-2 图3-3 工作原理:发动机工作时,曲轴通过正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柱时,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,气门便在气门弹簧力作用下上升而落座,即气门关闭。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。因此曲轴与凸轮轴之比(即传

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