第八章配气机构设计.
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《汽车发动机构造与维修》教学教案第一章:汽车发动机概述1.1 教学目标1.1.1 让学生了解汽车发动机的定义、功能和重要性。
1.1.2 让学生掌握汽车发动机的分类和基本结构。
1.1.3 让学生了解汽车发动机的性能评价指标。
1.2 教学内容1.2.1 汽车发动机的定义与功能1.2.2 汽车发动机的分类1.2.3 汽车发动机的基本结构1.2.4 汽车发动机的性能评价指标1.3 教学方法1.3.1 讲授法:讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。
1.3.2 直观演示法:展示汽车发动机实物模型,让学生更直观地了解发动机结构。
1.4 教学步骤1.4.1 导入:提问学生对汽车发动机的了解,激发学生的学习兴趣。
1.4.2 讲解:详细讲解汽车发动机的定义、功能、分类和性能评价指标。
1.4.3 演示:展示汽车发动机实物模型,让学生观察并了解发动机结构。
1.4.4 互动:邀请学生上台演示发动机的各个部件,加深学生对发动机结构的理解。
1.4.5 总结:回顾本节课所学内容,强调汽车发动机的重要性。
第二章:汽油发动机的工作原理2.1.1 让学生了解汽油发动机的工作原理。
2.1.2 让学生掌握汽油发动机的四个冲程。
2.1.3 让学生了解汽油发动机的燃油喷射系统。
2.2 教学内容2.2.1 汽油发动机的工作原理2.2.2 汽油发动机的四个冲程2.2.3 汽油发动机的燃油喷射系统2.3 教学方法2.3.1 讲授法:讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。
2.3.2 互动教学法:让学生参与发动机工作原理的讨论,提高学生的理解能力。
2.4 教学步骤2.4.1 导入:回顾上一节课的内容,引导学生了解汽油发动机的工作原理。
2.4.2 讲解:详细讲解汽油发动机的工作原理和四个冲程。
2.4.3 互动:邀请学生上台演示发动机的四个冲程,加深学生对汽油发动机工作原理的理解。
2.4.4 总结:回顾本节课所学内容,强调汽油发动机燃油喷射系统的作用。
柴油机配气机构设计柴油机是目前世界上使用最为广泛的动力引擎之一,而其中配气机构设计则是柴油机工作顺畅的重要保障。
下面我们将从步骤方面详细介绍柴油机配气机构的设计方法。
第一步:确定进、排气道位置进排气道是柴油机配气机构设计的重要组成部分,因此在设计时需要首先确定它们的位置。
一般情况下,尽量使进气道靠近气缸中心轴线,而排气道则要尽量靠近汽缸底部。
这样可以保证气缸在工作时能够获得足够的气流动力支持,从而降低能耗和噪音。
第二步:确定气门宽度和角度气门宽度和角度是决定柴油机配气机构设定的关键之一。
在设计时,需要根据柴油机的规格和使用要求,结合密闭度、通气饱和度和动态效应等因素来确定气门宽度和角度。
同时,还需要注意气门和气门席圈配合的紧密度,以防渗漏或过紧的情况出现。
第三步:确定活塞运动规律活塞运动规律是柴油机配气机构设计的另一个重要内容。
在设计时,需要根据活塞的运动特征和工作场合,确定气门开启和关闭的节律和时序。
同时,还需要考虑活塞在运动过程中的能量变化和磨损情况,以保证配气机构的可靠性和长寿命性能。
第四步:确定气门升程和压强气门升程和压强是指某种运动状态下气门的最高开启程度和对气门产生影响的指标。
在设计柴油机配气机构时,需要根据柴油机的使用和应用要求来确定气门升程和压强,并保证气门在合适的参数下实现合理的关闭和开启。
第五步:确定配气图配气图是柴油机配气机构设计中的一个重要环节,它有助于精确计算各种配气参数与运动规律。
在设计时,需要结合柴油机工作规律和使用性能要求,综合考虑气道结构、工作条件和压缩比等因素,确定合理的配气图,以达到最佳的化油性能和出力效率。
总之,柴油机配气机构设计对柴油机的工作和性能有着至关重要的作用。
通过以上几个步骤的详细介绍,我们可以更好地理解和掌握柴油机配气机构设计的方法和技巧,为柴油机的高效运转提供有力的保障。
配气机构》教学设计《一、教学内容1、课题:第三章配气机构2、课型:新课3、使用教材:中国劳动出版社出版周若柔主编全国技工学校汽车专业教材《汽车构造》4、授课教师:徐丹5、教学重点:配气机构主要零部件的功用和结构特点;配气相位和气门间隙的作用;气门间隙的检查与调整; 6、教学难点:配气相位分析;气门间隙的两次调整法; 7、教学课时:2次课二、教学对象分析教学对象是汽车运用与维修专业二年级学生,该班大部分学生学习积极性很高,对专业知识的求知欲很强,上课比较认真,在前面的实操训练中,每个同学都能认真操作,基本都能达到每个项目的实训要求。
三、教学目标1、认知目标a) 知道配气机构的功用和型式;b) 知道配气机构主要零部件的结构特点; c) 能说出配气相位的概念;d) 知道气门间隙的作用和技术标准; 2、能力目标3、情感目标培养学生的动手操作能力和安全文明操作意识;培养学生的团队协作能力;学会气门间隙的检查与两次调整法;知道使用塞尺检查气门间隙的技巧;知道确定发动机第一缸活塞处于压缩行程上止点的方法;能正确判别多缸发动机点火顺序。
四教学方法理论与实操相结合的一体化教学、模块化教学五、教学过程和教学活动复习旧课复习:发动机的工作原理导入新课从发动机工作原理中的进、排气门开启和关闭现象引入配气机构的概念。
- 1 -第三章配气机构第一部分:理论讲解1、配气机构概述配气机构的功用气门间隙过小时,虽然噪音小,但运转中会因气门受热膨胀而使气门关闭不严引起漏气,使气门和气门座口过热而烧蚀。
尤其是柴油机,如果气门间隙太小,还会导致汽缸压缩压力不足,从而降低了发动机功率,严重时起动困难(柴油机是靠压缩点火)。
同时,气门间隙过小还会导致可燃混合气燃烧不完全,从而使尾气排放中的HC含量明显增高。
气门间隙过大、气门晚开早闭,不但工作噪音大,而且会造成进气不足和排气不净,出现活塞下行时,混合气仍在继续燃烧现象,使发动机(尤其排气岐管处)过热,降低发动机功率,增加了燃料消耗。
毕业设计说明书配气机构的设计姓名:所属院校:专业:班级:学号:指导教师:目录概述1、配气机构的功用 (6)2、配气机构的设计要求 (6)3、配气机构计算参数的确定 (7)一、凸轮轴的设计:1、凸轮轴的设计要求 (7)2、凸轮轴的结构 (7)3、凸轮轴的选材 (7)4、凸轮轴的支承轴颈轴承的材料 (7)5、凸轮轴的定位方式 (7)6、凸轮轴的最小尺寸定位方式 (7)7、凸轮轴的热处理工艺 (8)8、凸轮轴的损坏形式 (8)9、凸轮轴的计算 (9)二、凸轮的设计1、凸轮设计的要求 (10)2、凸轮基圆设计 (11)①基圆半径的确定 (13)②凸轮位置的确定 (13)③配气相位与凸轮的作用角 (14)④凸轮顶部的圆弧半径 (14)三、挺柱的设计1、挺柱的结构 (10)2、挺柱的材料 (15)3、平面挺柱导向面与导向孔之间挤压应力的计算 (16)4、平面挺柱的最大速度 (16)5、凸轮与挺柱间接触应力的计算 (17)6、挺柱导向面直径r d与长度r L按照下面的公式确定 (18)7、挺柱头部球面支座的设计 (19)8、凸轮和挺柱的主要损坏形式及其预防 (19)四、推杆的设计1、推杆的功能 (20)2、推杆的材料 (20)3、推杆的结构形式 (20)4、尺寸设计 (20)5、推杆稳定性安全系数的确定 (20)6、推杆球头与挺柱球面支座,推杆球头与摇臂调节螺钉球面支座间接触应力的计算 (21)五、摇臂的设计1、摇臂的工作原理 (22)2、摇臂的结构 (22)3、摇臂比 (22)4、摇臂润滑 (22)5、摇臂的定位 (23)6、摇臂的材料 (23)7、摇臂与气门杆顶面间接触应力的计算 (23)六、气门组的设计1、气门的设计 (25)➢1)气门设计的基本要求 (25)➢2)气门的工作条件分析 (25)➢3)气门材料的选择 (26)➢4)气门头的设计 (27)➢5)气门杆的设计 (29)2、气门旋转机构的设计 (30)3、气门座圈的设计 (30)4、气门导管的设计 (32)5、气门的主要损坏形式和预防措 (33)七、气门弹簧的设计1、气门弹簧的设计要求 (34)2、气门弹簧的作用 (35)3、气门弹簧的工作条件 (35)4、气门弹簧的结构 (35)5、气门弹簧的选材 (35)6、气门弹簧特性曲线与气门惯性力曲线的配合 (36)7、气门弹簧的有关计算 (37)➢1)弹簧的最大弹力 (37)➢2)弹簧最小的弹力 (38)➢3)弹簧的刚度 (38)➢4)弹簧变形 (38)➢5)内、外弹簧之间的负荷分配 (39)➢6)内外弹簧的刚度 (39)➢7)弹簧的尺寸 (40)8、提高气门弹簧疲劳强度的措施 (42)参考文献 (43)致谢 (43)配气机构的设计概述1、配气机构的功用:是完成换气过程,根据发动机气缸的工作循环次序,定时地开启和关闭进、排气门,不断的用新鲜的气体来气缸内上一循环的的废气。
配气机构课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握配气机构的基本原理、组成及工作过程,培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握配气机构的基本原理及作用;(2)了解配气机构的组成及其各部分的功能;(3)熟悉配气机构的工作过程及其影响因素。
2.技能目标:(1)能够画出配气机构的结构示意图;(2)能够分析配气机构的工作原理及性能;(3)能够运用所学知识解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对配气机构的兴趣,激发学生学习热机事业的激情;(2)培养学生珍惜能源、保护环境的意识;(3)培养学生勇于探索、创新的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括配气机构的基本原理、组成、工作过程及其相关应用。
具体安排如下:1.第一课时:配气机构的基本原理及作用(1)介绍配气机构的概念;(2)讲解配气机构的工作原理;(3)分析配气机构在发动机中的作用。
2.第二课时:配气机构的组成及其各部分的功能(1)介绍配气机构的组成;(2)讲解各组成部分的功能及作用;(3)分析各部分相互之间的关系。
3.第三课时:配气机构的工作过程及其影响因素(1)讲解配气机构的工作过程;(2)分析影响配气机构工作性能的因素;(3)探讨如何优化配气机构的工作性能。
4.第四课时:配气机构的应用及实例分析(1)介绍配气机构在发动机中的应用;(2)分析实际发动机中配气机构的工作情况;(3)分析配气机构在发动机性能提升中的作用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解配气机构的基本原理、组成、工作过程等基本知识;2.讨论法:学生讨论配气机构在各领域中的应用及其影响因素;3.案例分析法:分析实际发动机中配气机构的工作情况,培养学生解决实际问题的能力;4.实验法:安排实验课程,让学生亲身体验配气机构的工作过程,增强实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的配气机构教材;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生知识面;3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:准备相应的实验设备,让学生能够亲身体验配气机构的工作过程。
第八章配气机构设计配气机构是发动机中执行换气过程的机构,它直接影响发动机的充气效率、泵气损失,继而影响机的动力性、经济性、排放性等机的主要性能;配气机构的机件众多,工作频繁,其可靠性与噪声也是机的可靠性与噪声的主要组成,所以配气机构的设计与改进是发动机设计的重要部分,也是现代发动机提高性能的主攻方向之一。
第一节配气机构的工作条件、设计要求与结构(布置)形式一.作用在规定的时间内开闭进、排气门,充分进气、充分排气。
二.工作条件1.进、排气时间短,给配气机构设计带来较高要求和难度:摩托车发动机的转速一般都在10000rpm 左右,进排气的时间(含提前角和延迟角约为268CAº左右)约0.005秒,在有限进排气口面积的情况下,完成配气机构的作用,有相当难度。
2.配气机构运动件高速运动带来的冲击、噪声、工作失真变形等问题:进排气门的上下运动、气门弹簧的上下运动等带来较大的冲击惯性力和冲击噪声,也将对气门座、气门弹簧的刚度、强度造成较大影响,也可出现气门运动脱节、压缩、反跳等配气工作失真变形等问题。
这也是高速机配气机构设计的难点、重点,有时可能成为提高发动机动力性的障碍。
3.运动副的磨损影响机构的可靠性,尤其是配气时刻的准确性:在配气机构中有相当多的高速运动副,也是摩擦副,如凸轮与挺柱(与摇臂)、链轮与链条(或齿形皮带)、气门杆与导管、凸轮轴与轴承等都在作相对摩擦运动,在润滑条件不太好的情况下其磨损较大,这磨损不仅影响使用寿命,更重要的是影响配气凸轮工作的准确性,这在CG125发动机中表现较为明显。
4.高温、腐蚀、高速废气冲刷时的损坏:气门处在燃气,尤其是废气的高温与化学腐蚀作用下,热负荷大(尤为排气门)、强、刚度下降;气门及座受高温、腐蚀性废气的高速冲刷,极易腐蚀和损坏。
5.噪声问题:配气机构是高速运动的机构,机构内部件的相互运动带来的不仅是磨损,也有噪声,这噪声是发动机的主要噪声源之一。
它主要有:气门开闭时对座的冲击噪声;气门杆与挺杆(摇臂)间的冲击噪声;正时链轮与链条(或正时齿轮)间的啮合噪声等。
配气机构设计9.1配气机构的工作条件和设计要求配气机构的功用是按发动机所进行的工作循环和发火次序的要求,定时开启和关闭进排气门,使新鲜的可燃混合气得以及时进入气缸,废气得以及时排出气缸O在高速的发动机中,每个工作循环的进、排气过程只有千分之几秒,在这短暂的肘间内,废气排出得愈彻底,进入的可燃混合气愈多,发动机发出的功率愈大。
同时.配气机构在急剧变化的高速条件卜.工作,要受到很大的冲击力,还要受高温燃气的热负荷及化学腐蚀的作用,工作条件恶劣。
现代摩托车发动机对配气机构和制造质量都有很高的要求,四行程发动机的要求有:1)要有足够的气体流通面积,以提高进气量;2)要有小的排气阻力,使排气干净,以提高进气量;3)结构要简单,工作要可靠,维修要方便。
9.2配气机构的型式选择配气机构因发动机结构不同而异,H前摩托车常用的配气机构有:气孔式配气机构和气门式配气机构。
由于气孔式配气机构适用于二冲程发动机,气门式配气机构适用于四冲程发动机,且它充气系数高,燃料热量的利用率高,燃烧较完全,排放污染小,润滑条件好,机件磨损慢,同时发动机的动力性和经济性都比较好。
因此本设计采用气门式配气机构。
9.3配气机构的布置及传动931气门的布置气门式配气机构由气门组和气门传动组组成。
进气门布置在进气道上, 开启时•可燃混合气能顺利地进入气缸;排气门布置在排气道上,开启时废气能排出气缸。
气门收集配气机构有侧置气门式和顶置气门式两种形式。
由于侧置气门式配气机构燃烧室面积大,热量损失多,气道长,进气阻力大,压缩比较低,燃料经济性差。
而顶置气门式配气机构进气道短,充气效率高,燃烧室紧凑,压缩比较高,发动机的热效率高,其动力性和经济性比侧置气门式好。
因此,选取顶置气门式配气机构。
顶置气门式配气机构的进气门和排气门都倒挂在气缸上。
其气门组包括排气门和进气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等。
气门传动组包括气门摇臂、摇臂轴、凸轮轴、正时从动链轮和链条等。
柴油机配气机构设计
柴油机配气机构设计是柴油机制造过程中的一个重要环节。
柴油机配气机构的设计直接影响了柴油机的性能和使用寿命。
为了使柴油机能够正常工作,必须保证它的配气机构能够精确控制气门的开闭时间和幅度,并且在各工作状态下能够保持稳定的摩擦力和密封性。
因此,柴油机配气机构设计必须充分考虑到各种因素,如气门的直径、弹簧的刚度、凸轮轴的设计和材料等。
在柴油机的设计中,配气机构的设计应当遵循以下几个原则:
1.保证气门的开启和关闭时间、幅度与柴油机的运转速度和工作状态相适应,以充分利用气门开放时间,实现高效的燃烧;
2.合理选择气门的直径和凸轮轴的设计,以保证柴油机在高转速下的顺畅运行,同时兼顾低速和怠速工况的功率输出;
3.考虑到柴油机的使用寿命,需要优化气门弹簧的刚度和材料,以保证气门的开启和关闭不失精度和稳定性;
4.保证气门和气门座的密封性,以避免燃油和水分渗入燃烧室,同时减少气门磨损,延长柴油机的使用寿命。
综上所述,柴油机配气机构设计是一个复杂的过程,需要充分考虑各种因素,以保证柴油机的性能和寿命。
只有通过科学的设计和精细的制造,才能生产出高效、可靠的柴油机。
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摘要配气机构作为内燃机的重要组成部分,其设计合理与否直接关系到内燃机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性。
随着内燃机高功率、高速化,人们对其性能指标的要求越来越高,要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作,因而对其配气机构提出了更高的要求。
配气凸轮型线是配气机构的核心部分,配气凸轮型线设计是配气机构优化设计的重要途径之一。
模拟计算和实验研究是内燃机配气机构研究两种重要手段。
关键词:内燃机;配气机构;凸轮型线;ABSTRACTThe valve train is one of the most important mechanisms in a internal combustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of the whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, super-speed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, which demand that the valve train system should have a high performance. Cam profile is the hard core of the valve train, which design is one of the important ways to carry out valve train optimal design. Simulation calculation and experimentation research are two important ways to carry out research and development on valve train of internal-combustion engine.Key words:Internal combustion engine; Valve train; Cam profile;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 配气机构的研究历程 (2)1.3配气机构优化设计的目的及意义 (2)1.4配气机构采用的新技术 (3)1.4.1顶置凸轮轴技术 (3)1.4.2 多气门技术 (4)1.4.3 可变气门正时配气机构 (5)1.5本章小结 (5)第2章配气机构的总体布置 (6)2.1 气门的布置形式 (6)2.2 凸轮轴的布置形式 (6)2.3 凸轮轴的传动方式 (6)2.4 每缸气门数及其排列方式 (6)2.5 气门间隙 (7)2.6 本章小结 (7)第3章配气正时的工作原理 (8)3.1配气正时的介绍 (8)3.2工作原理 (8)3.3本章小结 (9)第4章配气机构的零件及组件 (10)4.1 气门组 (10)4.1.1 气门 (10)4.1.2 气门座圈 (15)4.1.3 气门导管 (15)4.1.4 弹簧设计计算 (16)4.2 气门传动组 (21)4.2.1 凸轮轴 (21)4.2.2 凸轮型线设计 (21)4.2.3 缓冲段设计 (23)4.2.4 凸轮轴进排气凸轮角度设计 (24)4.2.5 基本段设计 (24)4.2.6 曲轴正时链轮与凸轮轴正时链轮 (26)4.2.7 挺柱 (26)第5章正时链设计方法 (27)5.1汽车链服役条件及失效形式 (27)5.1.1汽车链的服役条件 (27)5.1.2汽车链的失效形式 (27)5.2汽车链的选择 (28)5.3汽车链传动系统设计 (29)5.4本章小结 (33)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录三维建模过程及部分渲染图片 (37)第1章绪论1.1 概述配气机构是发动机的重要组成部分。