发动机 配气机构(最新)
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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: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 。
SOHCSOHC(Single Overhead Camshaft)的中文含义是“单顶置凸轮轴”,与DOHC(Double Overhead Camshaft)相对SOHC 轴承单顶置凸轮轴在气缸盖上用一根凸根轴,直接驱动进、排气门,它具有结构简单,适用于高速发动机。
以往一般采用的侧置凸轮轴,即凸轮轴在气缸侧面,由正时齿轮直接驱动。
为了把凸轮轴的转动变换为气门的往复运动,必须使用气门挺杆来传递动力。
这样,往复运动的零件较多,惯性质量大,不利于发动机高速运动。
而且,细长的挺杆具有一定的弹性,容易引起振动,加速零件磨损,甚至使气门失去控制。
看到这儿,也许车友会认为DOHC就比SOHC好,所以就说LS的发动机不好。
其实这是错误的,虽然单从技术上看SOHC是没DOHC先进,但事实上基本情况大致一样的。
(压缩比、排量、空燃比……)SOHCDOHC和SOHC两个原厂设定发动机放在一起对比的话,无论哪个方面都绝对是SOHC占优的,但若要疯狂改装高转渣马力的话,SOHC就不用比了。
另外从发明时间来说2者是同一时期的。
只是从名字上解释2个凸轮轴好象比较先进,但是DOHC工艺复杂,维护成本高这些可能大家没注意到,而SOHC在这方面是占优势的。
单凸轮轴机械结构简单,问题比较少,低转速扭力较大。
单凸轮轴的进排气门开启时间是固定的,但是机械结构简单,维修容易,经济省油都是单凸的优势。
DOHCDOHC, Double Overhead Cam 双顶置式凸轮轴有两个顶置凸轮放在汽缸体上.第一个用于带动吸气阀门,第二用于带动排气阀门.基本配置汽车发动机是由曲柄连杆机构,配气机构,冷却系,燃油系,润滑系,电气系和机体等组成,大大小小零件有近千个,它们之中最具有代表性的就是凸轮轴了。
在现代轿车的技术规格表上,经常可以看见“凸轮轴”这个名词出现在发动机性能栏里面。
内部设计凸轮轴是属于发动机的配气机构,配气机构是保证发动机在工作中定时将新鲜的可燃混合气充入气缸,并及时将燃烧后的废气排出气缸的机构。
凸轮轴和配气相位:配气机构精髓所在对于四冲程汽油机来说,发动机能够良好工作的基础有四点:一是需要良好的气缸密封性,保证气缸压力正常,这由活塞、气缸、活塞环、气缸垫、气门、缸盖保证;二是合适混合气的浓度,这由燃油供给系统指供;三是良好的润滑和冷却、这由发动机的冷却系统来保证;四是足够的点火能量,这由点火系统提供;五是正确的配气时间和点火时间:即在进气时进气门适时的打开,当压缩和作功时必须关闭,当排气时排气门要及时打开,保证燃烧后的废气排出。
在混合气被压缩到一定程度后,点火系统要适时的点燃混合气。
对于这些必需有时间保证的控制,在原系统的设计的基础上,需要维修工在装配时保证配气时间和点火时间的正确,这些操作的理论基础即是发动机的工作原理和配气相位。
面对多种设计的配气机构和点火系统,本文将分析发动机工作原理和配气机位在发动机维修中的指导意义。
配气相位是研究发动机工作时气门的开启和关闭时间的,配气相位的基础是气门的早开和晚关。
因为气门的开启和关闭由凸轮驱动,而凸轮的曲线设计决定了气门在打开和关闭时需要一段时间,而全开的时间更短,为了保证充气效率,在凸轮设计上保证气门提前打开并迟后关闭。
理解四冲程发动机的工作原理对理解配气相位有重要作用为了了解配气相位,要从四冲程发动机的工作原理中应掌握三点内容: 一是进气、压缩、作功、排气这四个冲程中活塞的运动方向,冲程开始时活塞处于哪个点、结束时处于哪个点:进气和作功活塞下行,开始于上止点、结束于下止点;压缩与排气活塞上行,开始于下止点、结束于上止点。
二是四个冲程中气门的状态:进气时进气门打开、排气时排气门打开,在其它冲程时处于关闭状态;三是什么时间点火:压缩即将结束,活塞到达上止点前的某一时刻,火花塞点燃气缸的混合气;进气门开启时间:为了实现进气门早开,在进气冲程的前一个冲程即排气冲程即将结束时,也就是活塞到达上止点前某刻进气门开始开启,当排气结束活塞处于上止点时,进气门处于微开状态,这体现了进气门的早开。
项⽬三配⽓机构项⽬三配⽓机构知识⽬标:1.掌握配⽓机构的功⽤、组成、⼯作原理及结构形式;2.熟悉可变配⽓相位;能⼒⽬标:1.握配⽓机构异响故障的诊断;2.掌握⽓门间隙的调整⽅法。
配⽓机构是控制发动机进⽓和排⽓的装置,它应能保证发动机进⽓充分、排⽓(废⽓)⼲净,对现代汽车发动机转速的提⾼、性能的改善有着重要意义。
现代轿车发动机多采⽤多⽓门、凸轮轴上置、齿形带传动式结构。
⼀些⾼性能轿车发动机采⽤可变配⽓相位和⽓门升程电⼦控制系统,它能根据发动机的运⾏状况⽽改变发动机的配⽓相位和⽓门升程,使发动机在所有⼯作转速下都能获得较佳的配⽓相位和⽓门升程,从⽽提⾼发动机的动⼒性和经济性。
本模块主要介绍配⽓机构的类型、组成、⼯作原理、配⽓相位、常见故障的诊断等内容。
⼀、配⽓机构的作⽤和组成(⼀)配⽓机构的作⽤配⽓机构是控制发动机进⽓和排⽓的装置。
其作⽤是根据发动机的⼯作顺序和各缸⼯作循环的要求,定时开启和关闭进、排⽓门,使新鲜可燃混合⽓(汽油机)或空⽓(柴油机)准时进⼊⽓缸,废⽓得以及时排出⽓缸。
进⼊⽓缸内的新鲜可燃混合⽓或空⽓(也称进⽓量)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。
其次,配⽓机构的运动件应该具有较⼩的质量和较⼤的刚度,以使配⽓机构具有良好的动⼒特性。
(⼆)配⽓机构的组成发动机配⽓机构基本可分成两部分:⽓门组和⽓门传动组。
⽓门组⽤来封闭进、排⽓道,主要零件包括⽓门、⽓门座、⽓门弹簧和⽓门导管等。
⽓门组的组成与配⽓机构的形式基本⽆关,但结构⼤致相同。
⽓门传动组是从正时齿轮开始⾄推动⽓门动作的所有零件,作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带轮和正时带)、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇臂等。
发动机⼯作时,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杆和推杆推动摇臂绕摇臂轴摆转,摇臂的另⼀端便向下推开⽓门,并使⽓门弹簧进⼀步压缩。
发动机“呼吸”术:VVT技术细分详解为了兼顾日益严格的排放法规和车主们油耗低动力足的要求,越来越多的新技术被各大汽车厂商加快步伐开发应用在发动机上。
VVT-i,VTEC,DVVT,这些新鲜的名词诚然能带来销售和竞争各种优势,同时一个个的缩略语也让广大的车友车主车迷们有点眩晕,现在我们便对这些汽车“芯”宠来一个汇总讲解。
机构及工作原理:为了更好了解这几项技术,在此首先对发动机的配气机构及相关术语进行简单介绍:配气机构:它是控制气门开闭的机构,就如发动机气缸的呼吸器一样,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜充量的空气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
它一般由凸轮轴、凸轮、气门挺杆、气门和气门弹簧组成。
工作过程:曲轴通过链条或者皮带带动凸轮轴运转,凸轮工作面的旋转过程会顶压气门挺杆,随后气门顶杆就会推动气门向气缸内运动,从而气门被开打;凸轮工作面转过之后,气门会在气门弹簧的作用下回位,从而气门被关闭。
图1:4缸DOHC(双顶臵凸轮轴)式发动机的气门驱动系统气门正时与升程:气门的开闭决定了气门正时(进排气门开闭的时间)与气门升程(气门打开的程度),这两个参数是影响发动机性能和充气效率的重要因素。
发动机运转过程中,高速和低速时对气门正时的要求是不同的,如下图2所示,低速时应采用小的气门重叠角和升程,防止缸内新鲜空气倒流,以便增加低速扭矩,提高燃油经济性,而高速时却希望有大的气门升程气门重叠角,以便进入更多的混合气以满足高速时的动力性要求。
图2 气门正时、气门升程与发动机转速的理想关系然而,传统的配气机构无法根据发动机的实际运转情况及时作出调整,这就导致在非设计工况时发动机无法发挥出最佳性能,于是利用可变配气系统调整气门正时与气门升程的技术便应运而生:主流VVT技术归类分析这里我们对这些技术分类进行一个简单的整理:从科学的意义和实现手段上严格分类应该是由上图而来的,但是目前市面上的各种可变配气执行机构被都习惯性称为VVT技术,有的仅仅气门正时可变,有的仅仅气门升程可变,而有的则是两者都可变。
史上最全的发动机内部构造图解(彩图)下面是小编从其他地方转载过来的史上最全的发动机内部构造图解彩图分享给大家,这些发动机构造图解非常清晰而且是彩色版的非常的少见哦,对于想了解发动机内部构造的朋友,赶紧收藏起来吧。
发动机机体组构造图解现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。
机体组是发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。
气缸盖用来封闭气缸顶部,并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。
机体组部件气缸盖构造图解气缸盖用来封闭气缸并构成燃烧室。
气缸盖铸有水套、进水孔、出水孔、火花塞孔、螺栓孔、燃烧室等。
气缸盖气缸体构造图解气缸体是发动机的主体,它将各个气缸和曲轴箱连成一体,是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。
气缸体气缸垫构造图解气缸垫位于气缸盖与气缸体之间,其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙,保证结合面处有良好的密封性,进而保证燃烧室的密封,防止气缸漏气和水套漏水。
气缸垫活塞连杆组件构造图解活塞连杆组是发动机的传动件,它把燃烧气体的压力传给曲轴,使曲轴旋转并输出动力。
活塞连杆组主要由活塞、活塞环、活塞销及连杆等组成。
活塞连杆组件活塞构造图解活塞的主要功用是承受燃烧气体压力,并将此力通过活塞销传给连杆以推动曲轴旋转,此外活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
活塞是发动机中工作条件最严酷的零件,作用在活塞上的有气体力和往复惯性力。
活塞连杆构造图解连杆组包括连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴承等零件。
连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴,并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
连杆小头与活塞销连接,同活塞一起做往复运动;连杆大头与曲柄销连接,同曲轴一起做旋转运动,因此在发动机工作时连杆在做复杂的平面运动。
连杆曲轴飞轮组构造图解曲轴飞轮组包括曲轴、飞轮、扭转减振器、平衡轴。
曲轴飞轮组的作用是把活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,为汽车的行驶和其他需要动力的机构输出扭矩;同时还储存能量,用以克服非做功行程的阻力,使发动机运转平稳。