发动机配气机构计算分析流程

认识发动机配气机构教学流程图任务八：认识发动机配气机构一、教学重点与难点（一）教学重点1．配气机构的结构与工作原理2．配气相位（二）教学难点1．配气机构工作原理2．配气相位二、教学准备三、教学组织（3min）1．学生考勤：2．填写教学日志，班条3．分组：按5—6位同学为一小组，将全班同学分为若干个学习小组4．学习目标分解四、安全教育（2min）1．搬动零件时防止零件掉落砸伤。

2．拆装时严格按照发动机拆装要求进行，防止零件和工具的损坏。

3．起动发动机起时注意安全。

五、课程导入（3min）小王在学习发动机结构时，转动发动机运行台时发现，进排气门在进排气行程开始前就打开了，在行程结束后一定转角之后才关闭，这是什么原因呢？有什么作用？六、任务实施（170min）1. 播放课件演示配气机构的组成与功用，并在发动机解剖演示台架上演示其工作过程．2.小组根据课件提示、教材等资料自主学习并回答如下问题，教师督促、点评和总结①配气机构由哪些零件组成？各组成部分的作用是什么？②配气机构分为哪几种类型？③什么是配气相位？3.分发作业项目工作单、分配工具设备4.小组解读发动机配气机构认识作业单5.教师演示讲解工具使用、操作规范及操作要领6.学生分组循环实施配气机构零件认识及工作演示，教师巡回指导，讲解工具使用、操作规范及操作要领（1）小组成员分工：操作员2名、记录员1名、工具员1名（2）实施操作：①配气机构的组成及工作原理②对应发动机配气机构的类型③根据发动机实物绘制配气相位图④换岗操作（操作员和记录员、工具员换岗）⑤清理清洁工具及设备工具归位，整理场地卫生。

7.小组学习总结，填写作业工作单；8.教师点评、总结；讲解技术参数定义及意义，介绍不同车型配气相位技术参数9.教师组织引导学习绘制常见发动机配气相位图（知识面拓展）10.抽查考核11.学生成绩评定；12.教师审阅认识配气机构作业工作单并签字。

七、结束任务（2min）1．作业布置2．执行5S管理制度3．人走五关拆装检修气门组零件教学流程图任务九：拆装检修气门组零件一、教学重点与难点（一）教学重点1．气门组零件的结构与工作原理2．气门组零件的拆装与检修（二）教学难点1．气门座的拆装与检修类型内容教学资料《汽车发动机检修》教材，教学课件教学设备发动机解剖台架，气缸盖总成，气门组零件拆装检修工具（一小组一套）教学元件气门组零件教学工具多媒体教学用设备二、教学准备三、教学组织（3min）1．学生考勤：2．填写教学日志，班条3．分组：按5—6位同学为一小组，将全班同学分为若干个学习小组4．学习目标分解四、安全教育（2min）1．搬动零件时防止零件掉落砸伤。

配气机构的自由度计算公式配气机构是内燃机的一个重要部件，它负责控制气缸进气和排气的过程，影响着内燃机的性能和效率。

在设计配气机构时，需要考虑到其自由度，以保证其能够正常工作并满足设计要求。

本文将介绍配气机构的自由度计算公式，并对其意义进行分析。

配气机构的自由度是指其能够独立调节的参数个数，通常包括进气气门开启时间、进气气门关闭时间、排气气门开启时间和排气气门关闭时间等。

这些参数的调节将影响气缸内的气体进出过程，进而影响内燃机的性能。

因此，配气机构的自由度对内燃机的性能和效率具有重要影响。

配气机构的自由度计算公式可以通过以下步骤得到：首先，确定气门开启和关闭的时间点。

这些时间点可以通过气门轴的几何关系和曲轴转角来计算得到。

其次，确定气门的开启和关闭速度。

气门的开启和关闭速度将影响气门开启和关闭的时间点，进而影响气缸内气体的进出过程。

最后，根据气门的开启和关闭时间点以及开启和关闭速度，可以得到配气机构的自由度计算公式。

这个公式可以用来计算配气机构的自由度，并进一步分析配气机构的性能和效率。

配气机构的自由度计算公式可以用于评估不同设计方案的优劣，并指导配气机构的设计和优化。

通过调节配气机构的自由度，可以实现更好的进气和排气效果，提高内燃机的性能和效率。

除了计算公式，还可以通过仿真和实验来验证配气机构的自由度。

通过仿真，可以模拟不同工况下的气门开启和关闭过程，并评估配气机构的性能。

通过实验，可以验证计算公式的准确性，并进一步优化配气机构的设计。

总之，配气机构的自由度计算公式是评估和优化配气机构性能的重要工具。

通过计算配气机构的自由度，可以实现更好的进气和排气效果，提高内燃机的性能和效率。

未来，我们可以进一步完善配气机构的自由度计算方法，以满足不同内燃机的需求，并推动内燃机技术的发展。

发动机配气机构自由度计算
发动机配气机构的自由度计算是基于一系列参数的分析，其中包括气门直径、气门行程、凸轮轴型号、摆角、气门弹簧等因素。

通过计算这些参数之间的关系，可以得出发动机配气机构的自由度数。

首先，需要计算摆角，即摆杆连接凸轮轴与气门执行机构的夹角。

摆角的大小将直接影响气门打开的速度和程度。

接着，需要计算凸轮轴的型号和形状，这将影响气门打开和关闭的时间和速度。

然后，还需要考虑气门弹簧的品种、刚度、长度和腰径等因素，这些也将影响气门的打开和关闭速度。

最后，将这些参数输入到发动机配气机构自由度计算公式中，便可得出配气机构的自由度数。

根据自由度的大小来确定发动机的性能和应用范围，例如高自由度的发动机可以提高功率输出，但同时也会影响燃油效率和可靠性。

配气机构动力学分析课程设计目录一、配气机构的机构简图 ........................................ 错误!未定义书签。

二、配气机构运动学计算分析 (1)1)配气机构中间参数法的代数分析 (1)2）运初始值的设定及简化计算 (3)三、配气机构动力学计算分析 (8)1)受力分析及微分方程的建立 (8)2）配气机构质量的换算及方程参数的计算 (10)3)动力学微分方程的求解 (12)四、配气机构动力学优化比较 (16)参考文献： (23)附件： (24)配气机构的运动学和动力学分析一、配气机构的机构简图其自由度为5432352621F n p p =--=⨯-⨯-= 主动件为凸轮轴，输出件为气门。

二、配气机构的运动学计算分析1、配气机构中间参数法的代数分析由上面的机构简图可以得到，摇臂轴与凸轮轴的竖直位移为： 000cos cos cos cos T T T T y l l h l l h H αγαγ++=++=化简得到：000(cos cos )(cos cos )T T T l l h h ααγγ-+-=- （1）摇臂轴与凸轮轴的水平位移：00sin sin sin sin T T x l l l l H αγαγ+=+=化简得到：00(sin sin )(sin sin )0T l l ααγγ-+-= （2）上面（1）（2）两式对时间求导得到sin sin cos cos 0T T T T dh dh l l dt d l l αγαγωαωγωϕωαωγ⎧+==⋅⎪⎨⎪--=⎩ 解得cos sin()T T h l αωγωαγ'=- cos sin()T h l γωαωαγ'=--其中αω，γω分别为摇臂和推杆的角速度，两式对时间求导得到摇臂和推杆的角加速度为：2222(cos sin )sin()cos()()cos [sin()]cos sin []sin()cos sin()sin()[sin()]cos cos cos()[]sin()sin()T T T T T T T T T T T T T T T T h h l l h l h h l h l l l h h l l l γαγαωγωγωαγαγωωωγεαγωαωγαγωγαγαγαγωγωααγαγαγ''''-⋅----=-''--''-=---''-+---222223cos [sin()]cos cos cos()cos ()sin()sin ()T T T T T T h l h h l l ωγαγωγωγαγλααγαγ'-'''-+=---同理，得到推杆的角加速度为22223cos cos cos cos()()sin()sin ()T T T h h l l γωαωγλααγελαγαγ'''+-=-+-- 其中Tl lλ=即为挺柱和推杆长度比 根据机构简图上的几何关系，00ββαα-=- 0(cos cos )V V l h ββ-=对时间求导可以得到sin sin VV V dh l l dtβαβωβω=⋅=⋅ 222(cos sin )V V d h l dtααβωβε=⋅+⋅ 将摇臂的角速度，角加速度带入可以得到：cos cos sin sin sin()sin()V V T V T T T dh l h l h dt l l ωγγββωαγαγ''=⋅=--2222222322223cos cos cos cos()cos {cos []sin [()]}sin()sin()sin ()cos sin ()[cos sin()cos sin ]sin()sin ()V T T T V T T T V V T T T T d h h h h l dt l l l l l h h l l ωγωγωγαγλαββαγαγαγωγβωγαγβλαβαγαγ''''-+=⋅+⋅----'''=+-----气门传动机构的传动比00sin sin 1sin()sin()V VV V T T T T T T dh dh l l dt dt i h dh l l h h dtββωαγαγωω'==≈=--'' 对中间参数进行线性近似可以得到00000020000000000020000sin cos sin cos()()[]sin()sin()sin ()sin sin()()sin()sin ()V V T T V VT T l l i l l l l l l βββαγαααγαγαγβαγβαααγαγ-=+-------≈+---2、运动初始值的设定及运动学计算的简化计算初始参数的设定：凸轮轴转速：1000r/min 故2104.72/60nrad s πω== 运动开始时推杆与竖直位置成5度角，摇臂水平且摇臂轴两端摇臂成一条直线（即机构简图中所示1OO 和2OO 在一条直线上），故05γ= 0090αβ==，αβ=。

最新汽车发动机配气机构分析
发动机气门式配气机构的布置及传动
一、配气机构的功用
按照发动机的每一气缸所进行的工作循环和发火次序要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气，使新鲜充量得以进入气缸，废气得以及时从气缸排出。

（另：介绍充气效率概念）
二、分类
1、按气门的布置型式：气门顶置式、气门侧置式
2、按凸轮轴的布置位置：凸轮轴上置式、中置式、下置式
3、按曲轴与凸轮轴的传动方式：齿轮传动式、链条传动式及齿形带传动式
4、按每缸气门数目：二气门式、四气门式等
配气相位与气门间隙
配气相位是进、排气门的实际开闭时刻。

通常用相对于上、下止点的曲轴转角的圆形图表来表示（配气相位图）
进排气凸轮之间的夹角：
υ=90°+（γ+β-α-δ）
气门间隙：气门间隙是指气门处于关闭位置，凸轮轴的凸起部分尚未与挺柱平面接触时，气门与摇臂或挺柱（侧置式气门）之间的间隙。

发动机气门组
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
气门头部
要求足够的强度、刚度、耐热耐磨能力。

材料采用合金钢（进气门）、耐热合金钢（排气门）
头部形状：平顶、喇叭形项、球面项等
气门锥角
气门杆
呈圆柱形，表面经热处理和抛光。

发动机气门传动组
气门传动组主要包括：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、正时齿轮等零件
气门传动组的作用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭。

凸轮形状
凸轮的轮廓应保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求，尽可能大的时面值。

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