20.配气机构的维修基础（2）（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（北理工版）

配气机构的维修基础（2） 3. 凸轮轴传动机构 凸轮轴由曲轴驱动，其传动机构有齿轮式、链条式和齿形带式三种。 齿轮传动机构用于下置式和中置式凸轮轴的传动。汽油机一般只用一对定时齿轮，即曲轴定时齿轮 4 和凸轮轴定时齿轮 2。柴油机需要同时驱动喷油泵，所以增加了中间齿轮 3 和 5（图6）。为了保证齿轮啮合平顺、噪声低、磨损小，定时齿轮都是圆柱螺旋齿轮并用不同的材料制成。曲轴定时齿轮采用中碳钢，凸轮轴定时齿轮则采用铸铁或夹布胶木制造。为了保证正确的配气相位和喷油定时，在传动齿轮上刻有定时记号，装配时必须对正标记。 上一页 下一页 返回 中置式和上置式凸轮轴的传动常用链传动机构，如图7 所示，尤其是上置式凸轮轴的高速汽油机采用链传动机构的很多。链条一般为滚子链，工作时应保持一定的张紧度，使其不产生振动和噪声，为此在链传动机构中装有导链板 5 并在链条的松边装置张紧器 1。 上一页 下一页 返回 上置式凸轮轴的传动常采用齿形带传动机构，如图8 所示。与齿轮和链传动机构相比具有噪声小、质量轻、成本低、工作可靠和不需要润滑等优点。另外，齿形带伸长量小，适合有精确定时要求的传动。因此，被越来越多的汽车发动机特别是轿车发动机所采用。齿形带 6 由氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤维，齿面黏覆尼龙编织物（图9）。在使用中不能使齿形带与水或机油接触，否则容易引起跳齿。齿形带轮由钢或铁基粉末冶金制造。为了确保传动可靠，齿形带需保持一定的张紧力，为此在齿形带传动机构中也设置由张紧轮与张紧弹簧组成的张紧器。 上一页 下一页 返回 4. 气门数目及气道布置 传统的发动机每缸采用两个气门，即一个进气门和一个排气门的结构。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大气门的直径，特别是进气门直径。但是由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。当气缸直径较大、活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量。因此，现代的发动机多采用每缸四个气门的结构，即两个进气门和两个排气门。 上一页 下一页 返回 四、配气相位 以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作配气相位，又称配气定时。配气相位是影响进气量的重要因素之一，它直接关系到发动机的动力性和经济性。配气相位可以用配气相位（配气定时）图来表示，如图10 所示。 上一页 下一页 返回 （一）进气相位 进气门在进气行程上止点之前即已开启，从进气门开启到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角（ α ）。进气门在进气行程下止点之后才关闭，从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角（ β ）。整个进气过程持续的时间即为 180°+ α + β 曲轴转角，一般 α 在 0°～30°、 β 在 30°～80°范围内。进气门早开是为了在进气开始时进气门能有较大的开度，以减小进气阻力，使进气顺畅；进气门晚关则是为了充分利用气流的惯性，在进气迟后角内继续进气，以增加进气量。 上一页 下一页 返回 （二）排气相位 排气门在做功行程下止点之前即已开启，从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角（ γ ）。排气门在排气行程上止点之后才关闭，从排气行程上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟后角（ δ ）。整个排气过程持续的时间即为 180°+ γ + δ 曲轴转角。一般 γ 在 40°～80°、 δ 在 0°～30°范围内。排气门早开是为了在排气门开启时气缸内有较高的压力，使废气能以很高的速度自由排出，可在极短的时间内排出大量废气，从而使排气行程时的排气阻力和消耗的功率大为减小；排气门晚关则是为了利用废气流动的惯性，在排气迟后角内继续排气，以减少气缸内的残余废气量。 上一页 下一页 返回 （三）气门重叠 由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现进、排气门同时开启的现象，称其为气门重叠。重叠期间所对应的曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即 α + δ 。虽然进、排气门在一段时间内同时开启，但是由于新气和废气都有较大的流动惯性，它们仍然可以各行其道而不互相混掺。因此，只要气门重叠角选得适当，可以使进气更充分、排气更彻底。 上一页 下一页 返回 如果气门重叠角太大，则会引起不良后果。例如，进气提前角过大，废气可能流入进气支管，使进气量减少；若排气迟后角过大，则新气可能随同废气一起排出。增压柴油机可以选择较大的气门重叠角，因为进气压力较高，废气不可能流入进气支管，而且还可以利用新气将气缸内的废气扫除干净。 上一页 下一页 返回 （四）配气机构工作原理 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旋转，摇臂的另一端便向下推开气门，并