汽車的呼吸系統—配氣機構!
人要生存,就需要呼吸,吸進新鮮的空氣,排除體內的濁氣。我們靜走時進行緩慢的呼吸,而跑步時會急促的呼吸,緊張時會深呼吸,我們的古人通過靜坐、練氣功來控制自己的呼吸從而利用、改善自己身體各方面的內在機能,同樣汽車也有類似的異曲同工之處,讓我們來細細體味汽車是如何呼吸的!
配氣機構的組成和布置型式
一、功用:
1.適時開關進、排氣門
2.保證進氣充足,排氣徹底
二、組成:
氣門組
氣門傳動組
5-凸輪軸正時齒形帶輪
6-凸輪軸油封
7-半軸鍵
8-凸輪軸
9-液力挺柱
10-氣門鎖片
11-上氣門彈簧座
12-氣門彈簧
13-氣門油封
14-氣門導管
15-進氣門座圈
16-排氣門座圈
17-排氣門
18-進氣門
三、布置形式:
(一)按氣門安裝位置
a.頂置式
b.側置式
1.頂置式—位於缸蓋頂上
三、布置形式:
(一)按氣門安裝位置
a.頂置式
b.側置式
1.頂置式—位於缸蓋頂上
特點:
(1)拐彎少,阻力小,充氣好
(2)結構緊,散熱少,不爆燃
2.側置式—位於缸體一側
特點:
(1)結構簡單,高度低
(2)燃燒室結構不緊湊,散熱大
(3)拐彎多,阻力大,進氣不充分,排氣不徹底
(二)按凸輪軸位置
1.下置凸輪軸——位於缸體中部
CA6102Q、EQ6100Q、BJ492Q
特點:
(1)凸輪軸傳動簡單
(2)氣門傳動鏈較長
2.中置凸輪軸——位於缸體上部
3.上置凸輪軸——位於缸蓋頂上
桑塔納、切諾基
四、凸輪軸的傳動方式
配氣機構分類
按氣門數分類
兩氣門
四氣門
五氣門(3進2排)
四、氣門開閉傳遞過程
1.曲軸正時齒輪帶動凸軸轉動
2.凸輪頂起挺柱經推桿使搖臂繞搖臂軸轉動,壓開氣門。
3.當凸輪頂點轉過挺柱時,挺柱回位,氣門在氣門彈簧的張力作用下逐漸關閉。
配氣相位
為了保證發動機正常工作,氣門凸輪軸必須與曲軸之間有相應關係,即配氣有正時。
一、配氣相位:以活塞上下止點為基準,用曲軸轉角來表示氣門開啟和關閉的時刻。
二、進氣定時:
1.進氣門早開(a)
2.正常進氣(1800)
3.進氣門晚關(b)
三、排氣定時:
1.排氣門早開(g)
2.正常排氣(1800)
3.排氣門晚關(d)
四、氣門疊開:
1.進、排氣門同時開啟
2.氣門疊開所佔的曲軸轉角叫氣門疊開角
問:如果配氣正時錯誤,會發生什麼情況?
五 可變配氣相位
1、對配氣相位的要求:
要求 :隨轉速提高,氣門提前開啟角和遲後關閉角應增大,反之則應減小。
目的:減小進、排氣阻力,充分利用氣流慣性。
2、系統組成:
3、VVT-i工作範圍:
4、工作情況:
a.低速/輕負荷
怠速、輕載、低溫起動時配氣相位
怠速、輕載、低溫和起動時,發動機轉速低,進氣量少,為防止出現缸內新鮮充量向進氣管內的倒流,VVT-I控制進氣門相位滯後,排氣門相位提前,即減少了進排氣門的疊開角,以便穩定燃燒,增加低速轉矩,提高燃油經濟性和環保性。
b.中速/輕負荷
中等負荷時配氣相位
中等載荷,發動機屬於正常工況,為了降低NOx排放,VVT-I控制提早進氣門開啟角,推遲排氣門關閉角,其目的是讓部分廢氣倒流入進氣管,降低了進入到汽缸的氧含量和混合氣的燃燒溫度,起到提高內部EGR率的效果,從而降低NOx的排放;另一方面,這一配氣相位的好處也能降低泵氣損失,改善燃油經濟性。
c.高速/重負荷
高速、重載時配氣相位
高速、重載,由於發動機轉速較高,相當於發動機的換氣時間縮短,因此,VVT-I控制排氣門開啟角度提前,同時應推遲進氣門遲閉角,以最大程度低利用高轉速時的氣流慣性,充分進行過後充氣,提高充氣效率,滿足發動機高速時動力性的要求。
低中轉速、大負荷時配氣相位
低中轉速、大負荷VVT-I控制排氣相位,使之適當推遲,即排氣門開啟角推遲,同時控制進氣門相位提前,即減小進氣門遲閉角,這樣可提高充氣效率,減小進氣損失,使發動機獲得最大轉矩。
VVT-i結構圖
六、氣門間隙
1.作用:
防止氣門桿熱脹後頂開氣門而關閉不嚴。
(1)間隙過大:開啟高度不夠
(2)間隙過小:氣門關閉不嚴
2.調整:
用調整螺釘和鎖緊螺母調整。
七 氣門間隙的檢查與調整
1、氣門間隙的功用:
a.補償氣門受熱後的膨脹量。
b.裝液力挺桿的無氣門間隙。
2、氣門間隙的檢查與調整
a.基本原則:
必須在氣門完全關閉狀態時進行。
必須在規定的冷機或熱機狀態下 進行。
b.確定可調氣門的方法:
確定一缸壓縮上止點位置:看點火正時標記、看分電器、看第6缸氣門、火花塞孔塞棉團等。
逐缸檢查調整:按作功間隔角和點火順序逐缸進行。
兩次調整法:按點火順序和「雙排不進」分兩次進行。
3、操作方法:
工具:塞尺、一字型旋具、梅花扳手。
氣門組
一、組成:
氣門
氣門座
氣門彈簧
氣門導管
氣門彈簧座和鎖銷
二、氣門:
1.作用:
開關進、排氣道
2.結構:
氣門頭
3.形狀:
(1)平頂:結構簡單,吸熱面積小
(2)凸頂:強度高,用於排氣門
(3)凹頂:進氣阻力小,用於進氣門
4.氣門錐角
——氣門頭平面 與氣門 工作面的夾角
(1)錐較小:進氣阻力小,進氣量大,但氣門剛度不足
(2)錐角大
5.氣門直徑
進氣門一般比排氣門大一些
6.氣門桿
(1)作用:
導向和安裝氣門彈簧
(2)特點:
氣門桿與氣門頭圓滑連接
三、氣門座
1.作用
與氣門緊密配合,保證密封
2.結構形式
(1)直接鏜出式:進氣門或鋁合金缸體
(2)鑲嵌式:排氣門
四、氣門導管
1.功用:
(1)引導氣門穩定運動,正確貼合
(2)傳熱
2.形式:
不可拆式和可拆式
3.結構:
卡環限位
油封和檔油罩
五、氣門彈簧
1.作用:
使氣門自動回位,保證密封,並減少衝擊力
2.防共振措施:
(1)鋼絲直徑較粗的彈簧
(2)不等螺距彈簧
(3)安裝時螺距小的一端朝向缸蓋
(4)剛度不同的雙重彈簧安裝時螺旋方向相反
彈簧墊
氣門傳動組
一、組成:
凸輪軸
正時齒輪
挺柱
推桿
搖臂組
二、氣門傳動組
1、組成
2、功用:定時驅動氣門開閉,並保證氣門有足夠的開度和適當的氣門間隙。
二、凸輪軸
1.作用:
(1)控制進、排氣門的開閉時刻
(2)驅動汽油泵、分電器、機油泵工作
2.構造:
軸頸—用於支承
(1)採用多軸頸
(2)從前向後依次減小
三、凸輪
1.作用
——用於驅動氣門的開閉
2.凸輪配角
同名凸輪配角=曲柄連桿軸頸配角/2
3.凸輪分布與排列
(1)同名凸輪分布:符合發動機工作順序
(2)凸輪排列:同氣缸排列
EQ6100 排進排進
BJ492Q 排進進排
4.凸輪輪廓(保證氣門運動規律)
(1)基本圓+緩衝段(消除氣門間隙)+工作段+緩衝段(恢復氣門間隙)
(2)凸輪頂高:凸輪頂點到基圓垂直距離
四、凸輪軸正時齒輪
正時標記:
裝配時與曲軸正時齒輪正時標記對齊
五、凸輪軸軸向限位
1.作用:
斜齒輪傳動,防止凸輪軸工作時產生軸向位移
2.結構:
止推凸緣+隔圈
二者之差即為間隙
六、挺柱和挺柱導管
(一)挺柱
1.作用
傳遞凸輪的推力
2.結構
筒形—斯泰爾
圓柱形—CA6102
3.旋轉挺桿特點
(1)挺桿底面加工成直徑很大的球面
(2)凸輪製成錐度很小的錐體
(3)這樣凸輪與挺桿的接觸點偏離挺桿中心線,使挺桿在工作中轉動. 磨損均勻
(二)液力挺柱
1.作用
自動消除氣門腳間隙
2.構造
挺柱體、柱塞、柱塞回位彈簧、單向閥及彈簧等
3.工作原理
凸輪↑挺柱體↑柱塞↓其下部油壓↑單向閥關(整體)氣門開
彈簧使柱塞↑其下部油壓↓單向閥開,進油或冷縮
(三)挺桿導管
1.作用:
用於挺桿導向
2.結構形式:
(1)可拆式——CA6102
(2)不可拆式——EQ6100、BJ492
七、推桿
1.作用:
傳遞挺桿的推力
2.結構:
中空管(桿)+球頭(1)EQ6100 中空鋼管,兩端點焊接頭
(2)CA6102 實心推桿,兩端加工成球面
(3)BJ492 鋁棒製成,兩端壓裝有鋼製工作端頭
八、搖臂組件
1.作用:
接受推桿的推力,並轉換力的方向,壓開氣門
2.結構組成:
(1)搖臂:長臂推動氣門,短臂螺釘調整氣門間隙
(2)搖臂軸與支座:其上有潤滑油孔
(3)彈簧:防止搖臂左右移動
請大家思考發動機輪系中都有哪些需要正時?
知道上面五副圖片上一字改錐所指的鏈輪分別與什麼相連嗎?想想看,你會得到自己想要的答案的!
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