项目3 任务二 配气相位与气门组检查（课件）- 《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版·2022）

汽车发动机构造与维修   项目三 汽车发动机总论 任务二 配气相位与气门组检查 【任务描述】 客户王先生的雪佛兰科鲁兹汽车已经行驶了100000Km，发动机动力异常，王先生开车来到雪佛兰4S店进行检查，服务顾问在询问和检查后将车辆交给维修技师，维修技师根据保养手册要求对该车发动机气门组件进行检查。下面将学习发动机的气门组件相关知识并按流程检查发动机气门组件。 【知识储备】 一、 配气相位作用 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。通常用相对与上、下止点曲轴转角的环形图来表示，这种图称为配气相位图，如图3-12所示。 图3-12 配气相位图 【知识储备】 图3-12 配气相位图 由于发动机一个行程需要180°的曲轴转角，因此发动机工作循环是720°曲轴转角。发动机的换气控制是通过气门来实现的，气门开启和关闭时间根据曲轴转过的角度来表示。为了使发动机进气充分、排气彻底，改善发动机的换气效率，提高发动机动力性能，实际上发动机的气门开启和关闭并不在上、下止点，而是适当地提前开启和迟后关闭，以延长进、排气时间。所以进、排气门开启行程的曲轴转角都大于180°。 三、配气相位图 用曲轴转角的环形图来表示的配气相位，如图3-13所示。 图3-13 配气相位图 1.进气提前角 （1）定义 进气提前角指进气门打开到活塞行至上止点所转过的曲轴转角。 （2）作用 在排气终了，活塞到达上止点前，进气门就预先开启，从进气门开启到上止点间所对应的曲轴转角a称为进气提前角，α角一般为10°～30°。进气门提前开启，保证进气行程开始时，气门已经有较大的开度，有利于提高充气效率。 2.进气迟后角 （1）定义 进气迟后角指活塞从下止点行至进气门完全关闭的曲轴转角。 （2）作用 从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度β称为进气迟后角，β角一般为30°～60°。延迟进气门关闭时刻，能够充分地利用进气行程结束前气缸内存在的压力差和较大的气流惯性继续进气。下止点过后，随着活塞的上行，气缸内压力逐渐增大，进气速度逐渐减小，当气缸内外的压力差消失，流速接近为0时，应关闭进气门，否则会引起进气倒流现象。 3.进气持续角 进气门开启时间用曲轴转角来表示为(180+α+β)°。 4.排气提前角 （1）定义 排气提前角指排气门打开到活塞行至下止点所转过的曲轴转角。 （2）作用 在做功行程后期，活塞到达下止点前，排气门提前打开，从排气门打开到下止点所对应的曲轴转角γ称为排气提前角，γ角一般为30°～60°。排气门适当提前打开，虽然消耗了一定做功行程的功率，但可以利用较缸内高压力将大部分燃烧废气迅速排出，待活塞上行时缸内压力已经降低，可以使排气行程所消耗功率减少，另外高温废气提前排出也可防止发动机过热。 5．排气迟后角 （1）定义 排气迟后角指活塞从上止点到排气门完全关闭所转过的曲轴转角。 （2）作用 活塞越过进气上止点(进气行程开始)一段后，从上止点延迟至排气门关闭所对应的曲轴转角δ称为进气滞后角。δ角一般为10°～30°。延迟排气门关闭时刻，气缸内的压力仍高于大气压，利用排气流的惯性可使废气继续排除。 6.排气持续角 排气门开启时间用曲轴转角来表示为(180+γ+δ)°。 7.气门重叠角 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，称其为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即α＋δ，如图3-14所示。 图3-14 气门重叠角 四、气门组在发动机工作过程中的损耗 进气门一般用中碳合金钢制造,如铬钢、铬钼钢和镍铬钢等。排气门则采用耐热合金钢制造,如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。 气门组工作条件非常恶劣，一是气门直接与高温燃气接触，受热严重、散热困难，因此气门温度很高。二是气门承受气体力与气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件惯性力使气门落座时受到冲击。三是气门在润滑条件较差的情况下，以高速开关并在气门导管内作高速往复运动。此外，气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体接触而受到腐蚀。 四、气门组在发动机工作过程中的损耗 气门及气门座就是影响发动机可靠性、安全性的关键零部件之一，主要用于打开和关闭进气道与排气道，控制可燃混合气或空气进入以及废气的排岀。气门及气门座的工作环境十分恶劣，除承受高温燃气得腐蚀外，还要承受气缸内爆发压力的冲击，主要失效模式为磨损。 气门及