1.2.5发动机的总体结构（5）（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（北理工出版社）

1.2 发动机的总体结构（5） 1.2 发动机的总体结构 4.气门驱动机构 气门驱动机构所有的部件共同作用是打开或关闭气门。常见的组成部分有:凸轮轴、挺杆或气门间隙调整机构、推杆、摇臂或凸轮从动件、气门、气门弹簧、气门衔铁、气门弹簧座、气门旋转器正时链条、皮带或正时齿轮、凸轮轴传动链轮。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (1)凸轮轴 凸轮轴就是用来控制气门的打开(图1-57)。凸轮轴可以通过齿轮、皮带或者链条带动。挺杆形式的不同使凸轮轴的设计也相应不同。凸轮轴主要类型有滚轮式凸轮轴、液压式凸轮轴以及机械式凸轮轴。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 一些新型的凸轮轴采用钢管制成(图1-58)。其中凸轮连接到钢管上，凸轮尖通过摩擦作用连接。凸轮轴的轴向间隙通过一在凸轮轴前端刚性的轴瓦控制。这种形式的凸轮轴的刚度比铸钢或球墨铸铁凸轮轴的刚度更大。由于提高了刚度，因此这样的凸轮轴可以减轻发动机的震动。凸轮设计决定了气门开启的开度与时间，其外形如图1-59所示。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (2)挺杆 挺杆是在凸轮轴和气门之间的机械式或液力式连接。挺杆通过凸轮的轮廓打开气门。机械式挺杆提供刚性的连接，而液力式挺杆利用压力油吸收气门机构运转产生的震动。每种形式的设计都有它的优点与缺点。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 机械式挺杆(图1-60)需要预留一定的气门间隙，并且需要调整机构保持气门间隙。 液力式挺杆(图1-61)通过液压油自动补偿发动机温度升高和气门机构磨损带来的间隙。一些发动机生产商使用滚轮式液力挺杆来减少摩擦(图1-62)。这种形式的挺杆安装了一个滚轮与凸轮接触。由于挺杆本身不与凸轮摩擦从而减少了摩擦力(图1-63)。滚轮式挺杆同样也可设计应用于高性能重型柴油发动机的机械式挺杆。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 液力挺杆自动调整以保持零间隙。当液力挺杆与凸轮的基圆接触时，气门处于关闭状态，此时通过柱塞弹簧保持气门的零间隙(图1-64)。液力挺杆的内部组成结构如图1-65所示。 一些顶置凸轮轴发动机采用液压间隙调节器(图1-66、图1-67)。液压间隙调节器的工作原理与液力挺杆一样。在一些v6双顶置凸轮轴发动机气门机构中，凸轮轴轴颈安装在汽缸盖内孔中并通过支座保持轴颈与汽缸盖的相对位置。摇臂轴与摇臂安装在汽缸盖的下方。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (3)推杆 凸轮轴固定在机体上的顶置气门发动机，使用推杆传递挺杆的作用给摇臂(图1-68)推杆除了作为连接摇臂的部件，它也作为挺杆与摇臂间的机油管路(图1-69)。其机油被送到推杆的中空部分。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (4)摇臂 摇臂是一个可转动的用来传递推杆和气门杆间运动的杠杆。在顶置凸轮轴发动机中，凸轮轴可以直接操纵摇臂(图1-70)。摇臂改变凸轮升程和弹簧作用力的方向，并在气门打开时提供杠杆作用。凸轮轴侧置式发动机摇臂由气门推杆驱动(图1-71)。大多数摇臂采用铸铁、铸铝或者冲压钢制造。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (5)气门弹簧 气门弹簧有两个基本功用:一是反作用于支座而关闭气门;二是当气门打开时保持拉力，以防止气门浮动。有的气门弹簧采用双弹簧(图1-72)与变距弹簧(图1-73)。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (6)气门弹簧保持架和旋转器 气门弹簧通过保持架固定在有锁止片的气门上(图1-74)。在气门杆上锁止片是变截面的以防止保持架开口超过锁止片。保持架可以就是简单的一块用来固定弹簧的钢材。也有其他的设计，即在保持架中安装了旋转器。旋转器的作用是使气门在其座上旋转，它们看上去比普通的保持架薄，通常是球状或弹簧状。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 球状旋转器通过小的球轴承在斜轨道上旋转来转动气门。弹簧状旋转器通过一不等高的弹簧来达到相同的效果。一般情况下，它们只在排气门上使用。旋转器帮助清除气门和气门座上的积炭以除去气门上的热点(图1-75)。 上一页 下一页 返回 图1-57 传统凸轮轴设计 返回 图1-58 新型双顶置凸轮轴Ｖ6发动机的轻型管式凸轮轴 返回 图1-59 凸轮形状图 返回 图1-60 机械式挺杆 返回 图1-61 液力式挺杆 返回 图1-62 滚轮式挺杆 返回 图1-63 滚轮式挺杆利用滚轮减少摩擦和磨损 返回 图1-64 液力式挺杆在气门打开与气门关闭两种情况下的比较 返回 图1-65 液力挺杆的内部组成结构 返回 图1-66　某些顶置凸轮轴发动机采用液压间隙调节器 返回 图1-67 使用液压间隙调节器、滚轮式摇臂