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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