内容正文:
浙江省(职教高考)汽车类 复习讲义
《汽车构造与拆装(上)》
考点3 配气机构的拆装
■考纲要求
1.掌握配气机构及其主要机件的作用、组成及结构形式及它们之间的连接关系。
2.理解配气相位及气门间隙的概念、作用。
■知识网络
一、知识树
二、重点知识梳理
绘制配气机构相关术语概念见下表所示。
配气机构核心知识点汇总表
序号
名称
概念
1
配气机构功用
按照发动机的工作循环和点火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出
2
配气机构组成
由气门传动组和气门组两大部分组成
3
曲轴与凸轮轴转速比
四冲程发动机曲轴与凸轮轴转速之比为 2:1
4
气门传动组组成
凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等
5
凸轮轴驱动方式
齿轮传动、链条与链轮传动和齿形带传动
6
凸轮轴布置方式
顶置式、中置式和下置式,现代多采用顶置式
7
气门组组成
气门、气门座、气门导管、气门弹簧座、气门锁片及气门弹簧等
8
配气相位
用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间
(二)相关知识梳理
知识点一:气门传动组的拆装
1.配气机构的功用和组成
(1)功用:按照发动机的工作循环和点火次序的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门, 使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出。
(2)组成:配气机构由气门传动组和气门组两大部分组成。
(3)工作原理:
凸轮轴是由曲轴通过正时齿轮驱动的。四冲程发动机曲轴旋转两周完成一个工作循环,而 凸轮轴只需转一周,就可使各缸进、排气门各开启一次,因此曲轴与凸轮轴转速之比为2:1。
2.气门传动组的作用和组成
(1)作用:驱动配气机构,按发动机的工作需要开启与关闭气门。
(2)组成:凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。
3.凸轮轴驱动方式
齿轮传动、链条与链轮传动和齿形带传动。
4.凸轮轴布置方式
凸轮轴的布置方式包括顶置式、中置式和下置式。现代发动机大多采用凸轮轴顶置式。
利用凸轮轴直接驱动能量损失较小,广泛用于高速发动机,分为单顶置凸轮式(SOHC,进、 排同一轴)和双顶置凸轮式(DOHC,进气、排气不同轴)。
5.凸轮轴支撑方式
全支承方式--对应每个气缸设有一道轴颈,支撑点多,能有效防止轮轴变形对配气相 位的影响。
非全承方式--每隔两个(或多个)气缸设置一个轴颈,结构简单,成本降低,支承刚度较差。
同名凸轮:同一根凸轮轴上各缸的进气(排气)凸轮。
各同名凸轮的相对角位置与凸轮轴旋转方向、气缸工作顺序及做功间隔角有关。同名凸轮 轴沿圆周方向的排列顺序与做功顺序应一致。
6.液压挺柱
可自动调整气门间隙,也可减少发动机噪声。
载重汽车用得较少,高级轿车上应用多。
工作原理:发动机启动后,来自润滑系统有压力的机油进人液压挺柱,油压与气门的弹簧力 平衡,消除气门间隙,挺柱回位时间隙为零。
例题1
四冲程发动机曲轴与凸轮轴的转速之比是1:2。( )
【解析】由四冲程发动机的工作原理可知:曲轴旋转两周,进、排气门开闭各一次(即轮轴 旋转一周)才完成一个工作循环,所以曲轴与凸轮轴的转速之比应该是2:1。
答案:✗
知识点二:气门组的拆装
1.气门组的作用和组成
(1)作用:封闭进、排气道。
(2)组成:气门、气门座、气门导管、气门弹簧座、气门锁片及气门弹簧等零件。
(3)气门有进气门和排气门两种。有两、三、四、五气门。进气门直径通常大于排气门直径。
气门由头部和杆身部分组成。头部用来密闭进、排气道,杆身在气门开闭过程中起导向 作用。
头部的形状有平顶、凹顶和凸顶。
密封锥面与顶平面之间的夹角,称为气门夹角,一般为45°,少数为30°。
较小气门夹角使气门通过断面较大进气阻力较小,可以增加进气量。但头部边缘较薄,刚 度较差。气门的头部边缘与密封锥面之间应有一定的厚度,一般为1~3mm,以防工作中受冲 击损坏。
(4)气门座与气门头部一起对气缸起密封作用,同时接受气门头部传来的热量,起到对气门 散热的作用。气门座有两种:一种是单独的座,镶入气缸盖;另一种是在气缸盖直接铰销成形的 气门座。
(5)气门导管:起导向作用,并将气门杆身上的部分热量通过导管传给气缸盖。
(6)气门弹簧:保证气门回位;在气门关闭时保证气门与气门座之间的密封;一端支承在气 缸盖上,另一端压靠在气门杆身尾端的弹簧座上,弹簧座用锁止固定在气门杆身的尾端。
为防止弹簧发生共振,采用变螺距弹簧和双气门弹簧。
(7)气门锁片:是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆身锁住,使弹簧力作用到气门上。
2.配气相位
(1)概念:配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启续时间,通常用环 形图表示。
(2)目的:使发动机进气充分,排气干净。
(3)进气持续角:指进气门开启期间曲轴转过的角度,即 180∘+α+β
(4)排气持续角:指排气门开启期间曲轴转过的角度,即180°+y+8。
(5)气门重叠角:进、排气门同时开启的现象叫气门叠开,重叠的曲轴转角称为气门重叠角, 大小为α+δ
3.气门间隙
(1)概念:发动机在冷态下,当气门处于关闭状态时,气门与其动机构之间的间隙称为气门间隙。
(2)气门间隙过大、过小所产生的危害。
3过大的危害:进、排气门开启滞后,缩短了进、排气时间,降低了气门的开启高度,改变了 正常的配气相位,使发动机因进气不足、排气不净而功率下降。此外,还使配气机构零件的撞击 增加,磨损加快。
2过小的危害:发动机工作后,零件受热膨胀,将气门打开,使气门关闭不严,造成漏气,功 率下降,并使气门的密封表面严重积炭或烧坏,甚至导致气门撞击活塞。
(3)气门间隙的调整方法:"双排不进"的两次调整法、逐缸调整法。
例题2
凸轮轴的驱动方式主要有齿形带传动、 传动和齿轮传动。
【解析】轮轴的驱动方式主要有齿轮传动、链条与链轮传动和齿形带传动。
答案:链条与链轮
■真题练习
一、选择题
1.采用双气门弹簧的目的主要是( )
A.避免产生共振 B.增加弹簧弹力 C.减小弹簧压力 D.防止气门断裂
2.下列零件中,不属于气门组的是( )
A.气门弹簧 B.气门 C.气门弹簧座 D.凸轮轴
3.气门间隙过大时,会使得发动机进气不足,排气不彻底。( )
4.四冲程发动机曲轴,当其转速为3000 r/min时,同一气缸的进气门在1min内开闭次数应是( )
A.3000次 B.1500次 C.750次 D.375次
二、判断题
5.气门间隙是指气门与气门座之间的间隙。( )
三、填空题
6.配气机构由 和 组成。
参考答案及解析
1.答案:A
【解析】采用双气门弹簧的主要目的是防止弹簧发生共振,保证气门正常工作。
2.答案:D
【解析】气门组包括气门、气门弹簧、气门弹簧座等,凸轮轴属于气门传动组。
3.答案:✓
【解析】气门间隙过大,气门开启滞后、开启高度降低,会造成进气不足、排气不净。
4.答案:B
【解析】四冲程发动机曲轴转2周,气门开闭1次,3000÷2=1500次。
5.答案:✗
【解析】气门间隙是冷态下气门与其传动机构之间的间隙,并非气门与气门座之间。
6.答案:气门组;气门传动组
【解析】配气机构由气门组和气门传动组两大部分构成。
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