项目三 课题三 气门传动组（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（武汉大学出版社）

课题一 配气机构概述 课题二 气门组 课题三 气门传动组 课题四 可变配气相位控制机构 目录 CONTENTS 1 一、凸轮轴 凸轮轴上主要有各缸进、排气凸轮，用以使气门按一定的工作次序和配气相位及时开启和关闭，并保证气门有足够的升程。汽油机的凸轮轴布置在汽缸的侧面下方时，一般将驱动汽油泵的偏心轮和驱动分电器的螺旋齿轮也设置在凸轮轴上。凸轮受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此凸轮表面要求耐磨，凸轮轴要求有足够的韧性和刚度。 凸轮轴一般用优质钢模锻而成，也可采用合金铸铁或球墨铸铁铸造。凸轮和轴颈的工作表面一般经热处理后精磨，以改善其耐磨性。同一汽缸的进、排气凸轮的相对角位置是与既定的配气相位相适应的。发动机各个汽缸的进气 ( 或排气 ) 凸轮的相对角位置应符合发动机各汽缸的发火次序和发火间隔时间的要求。因此，根据凸轮轴的旋转方向以及各进气 ( 或排气 ) 凸轮的工作次序，就可以判定发动机的发火次序。 课题三 气门传动组 2 1．凸轮轴的构造 凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成，对于下置式凸轮轴，其还有驱动齿轮和偏心轮，以驱动膜片式汽油泵、机油泵和分电器，如图3-27所示。 上置式凸轮轴有单凸轮轴和双凸轮轴之分。单凸轮轴将进气凸轮和排气凸轮布置在同一根凸轮轴上。双凸轮轴则一根是进气凸轮轴，上面布置各缸的进气凸轮，另一根是排气凸轮轴，上面布置着各缸的排气凸轮。 3 （1）凸轮。 1）凸轮轮廓。凸轮轮廓形状如图3-28所示，它是由凸顶、凸跟、打开凸面和关闭凸面组成的，凸轮轮廓形状决定了气门开闭的时间和方式。凸轮轴升程是指从基圆直径以上凸轮能达到的高度，它决定了气门升程的大小。 2）凸轮的相对角位置。凸轮轴上各缸的进气凸轮（或排气凸轮）称为同名凸轮，同名凸轮的相对角位置与凸轮轴的转动方向、各缸的工作顺序和做功次序有关。从凸轮轴的前端来看，各缸同名凸轮的相对角位置按发动机做功顺序逆凸轮轴转动方向排列，如图3-29所示，其夹角为做功间隔角的1／2，即四缸发动机为90°，六缸发动机为60°。 4 （2）轴颈。凸轮轴轴颈用来支撑凸轮轴。发动机工作时，凸轮轴的变形会影响配气相位，因此有的发动机凸轮轴采用全支承，以减小其变形，如BJ2023型汽车的492QA发动机的凸轮轴有5个轴颈。但是，支承数多，加工工艺较复杂，且使发动机纵向长度增加。所以，一般发动机的凸轮轴每隔两个汽缸设置一个轴颈。为了安装方便，凸轮轴各轴颈直径是做成从前向后依次减小的锥形。 2．凸轮轴的驱动 凸轮轴由曲轴通过传动装置来驱动。由于四冲程发动机每完成一个工作循环曲轴转两圈，凸轮轴只需转一圈，即气门只需开闭一次，故曲轴与凸轮轴的传动比为2∶1。 凸轮轴的传动方式有齿轮传动、链传动和齿形带传动3种形式。 5 3．凸轮轴与曲轴的正时 为了让气门的开、闭与曲轴的位置保持正确的关系，凸轮轴必须根据曲轴设定正时。也就是说，在装配曲轴和凸轮轴时，一定要保证凸轮在精确的时间打开气门，而且与活塞和曲轴的位置有正确的关系。为此常采用以下方法。 （1）采用一组正时齿轮，一个装在曲轴上，另一个装在凸轮轴上。这些齿轮通过键连接安装在曲轴和凸轮轴上，键将齿轮保持在轴上的正确位置。在装配曲轴和凸轮轴时，只要对齐这两个齿轮上的记号，如图3-30所示，就能保证两者之间正确的位置关系。 （2）采用正时链条连接凸轮轴和曲轴。在这种情况下，装配时也要对齐两个标记，如图3-31所示。 6 4．凸轮轴的轴向定位 为防止凸轮轴轴向窜动，影响配气机构正常工作，凸轮轴必须有轴向定位措施。通常采用的定位装置有止推轴承、止推片和止推螺钉。 （1）止推轴承定位。采用凸轮轴第一道主轴承为止推轴承，控制凸轮轴第一轴颈上的两端凸肩与凸轮轴轴承座之间的间隙，来限制凸轮轴的轴向窜动。 （2）止推片定位。止推片安装在正时齿轮与凸轮第一道主轴颈之间，且留有一定间隙，从而限制了凸轮轴的轴向窜动量。调整止推片的厚度，可调整轴向间隙的大小。 （3）止推螺钉定位。止推螺钉拧在正时齿轮室盖上，并用锁紧螺母锁紧，调整止推螺钉拧入的长度就可以调整凸轮轴的轴向窜动量。 7 二、挺柱 1．普通挺柱 普通挺柱有两种形式，一种为空心筒式挺柱，它可以有效减轻重量；另一种为滚轮式，它可将凸轮与推杆或气门间的摩擦变为滚动摩擦，可有效地减轻磨损，如图3-33所示。采用这两种挺柱的发动机，都必须设置调整气门间隙的装置。气门间隙解决了材料热膨胀对气门工作的不利影响，但在发动机工作时会发生撞击而产生噪声。为了解决这一矛盾，有些发动机采用了液压挺柱。 8 2．液压挺柱 （1）液压挺柱的构造。液压挺柱的外形及结构如图3-34所示，它由挺柱体、油缸、柱塞、球形阀和压力弹簧等组成。 液压挺柱体外圆柱面上有一环形油槽，油槽内有一进油孔与低压油腔相通，背面上有一键形槽将低压油腔与