3.1 配气机构工作过程 (课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（西南交大出版社）

项目3 配气机构的构造与维修 项目描述 配气机构是根据发动机工作循环和作功顺序（或点火次序），适时开、关各个汽缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）及时进入汽缸，并将燃烧后的废气及时排出，以保证发动机在各种工况下正常工作。因此，要求配气机构要保证进气要尽量充分，排气要尽量彻底。 本项目主要内容有配气机构工作过程、气门组件的构造与检修、气门传动组件的构造与检修、可变配气相位控制技术和配气机构常见故障与排除。 知识目标 1.熟悉配气机构组成及工作原理。 2.掌握配气机构气门组件和气门传动组件等主要零部件的检修方法。 3.熟悉可变配气相位技术。 4.掌握配气机构故障诊断与排除方法。 能力目标 1.能熟练正确地使用有关工具对配气机构进行拆装与调整。 2.能熟练对配气机构主要零部件进行检修。 3.能准确判断并排除配气机构的常见故障。 3.1 配气机构工作过程 3.1.1配气机构组成 1.衡量配气机构的参数 进气量的多少，常用充气效率表示，也称充气系数，是表征新鲜空气或可燃混合气充满汽缸的程度。 充气效率：在进气行程中，实际进入汽缸内的新鲜空气(柴油机和直喷汽油机)或可燃混合气（非直喷汽油机）的质量与在理想状态下充满汽缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。 ηv=M/M0 M—进气过程中，实际进入汽缸的新气的质量； M0—在理想状态下，充满汽缸工作容积的新气质量。 充气效率总是小于l，一般为 0.80～0.90。 （1）ηv作用：是衡量发动机换气质量的参数。充气效率越高，发动机的功率越大。 （2）影响因素：系统对气流的阻力；进气终了时汽缸内的压力和温度。压力越高，ηv越高；温度越低，ηv 越高。 （3）提高ηv的方法：主要尽量减小进、排气阻力，合理设置配气正时，使进气和排气尽量充分彻底。 2.配气机构的组成 配气机构组成随发动机形式不同而有差异， 以顶置式凸轮轴顶置式气门为例。 （1）气门组 气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气 门弹簧座、气门锁片（锁销）等。作用是封闭进、排气道。 （2）气门传动组 凸轮轴驱动件（包括正时齿轮、正时链条或正时皮带）、凸轮轴、凸轮轴轴承、气门挺柱、摇臂及摇臂轴等，作用是控制气门定时开、闭。 3. 配气机构工作原理 以顶置式双凸轮轴为例，发动机工作时配气机构的工作原理如下： （1）进气过程 曲轴-正时主动皮带轮-正时皮带-进气正时从动皮带轮-进气凸轮轴-进气挺柱-进气门-进气门弹簧。 （2）排气过程 排气正时从动皮带轮-排气凸轮轴-排气挺柱-排气门-排气门弹簧。 四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴转二圈(720°）,凸轮轴只转一圈，各缸进、排气门各开启一次。曲轴转速与凸轮轴转速比为2﹕1；曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮齿数比为1﹕2。 配气机构工作原理 3.1.2配气机构分类 发动机配气机构的种类很多，分法也不尽相同。 配气机构分类 3.1.3配气相位 配气相位是指气门从开启到关闭所对应的曲轴转角或持续的时间，配气相位常用环形图表示,该图称配气相位图。 配气相位图反应发动机工作过程，为了保证气门具有尽可能大的通过能力，使汽缸进气充分、排气彻底，故发动机进、排气门实际开启和关闭时间并不在活塞理想的上、下止点，而是适当提前或迟后。 配气相位图 1.配气机构正时记号 为保证配气正时准确性，配气机构传动机构上都有正时记号，带传动、链条传动和齿轮传动均有记号，或者在皮带轮上、链轮上、齿轮上，或者在机体上，装配时必须与对应的正时记号对正。 凸轮轴正时齿轮 正时记号 曲轴正时齿轮 配气正时记号 2.配气相位分析 配气相位包括：进气门配气相位、排气门配气相位、气门重叠。 (1）进气门配气相位（α+180º+β） 1）进气提前角（早开角）α（10°～30 °） 排气行程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门提前开启至活塞到达上止点时所对应的曲轴转角。 早开目的：减小进气阻力，使新鲜燃气或空气顺利充入汽缸并挤出残余废气。 2)进气迟后角β（40°～80°） 进气中活塞到达下止点后又上行一段距离，进气门才关闭。活塞从下止点上行到进气门全关闭所对应的曲轴转角。 迟关目的：利用进气流惯性和压力差继续多进气。 (2)排气门配气相位（γ+180º+δ） 1） 排气提前角γ（40°～80 °） 做功接近终了至活塞到达下止点之前，排气门提前开启至活塞到达下止点时所对应的曲轴转角。 早开目的：利用做功后的残余气压排出高温废气，防止发动机过热；减小排气阻力。 2)排气迟闭角δ（10°～30 °） 排气中活塞到达上止点后又下行一段，排气门才关闭。活塞从上止