現(xiàn)代汽車概論主講人：吳躍成配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!內(nèi)容：2.3配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)

2.3.1氣門組2.3.2氣門驅(qū)動組2.3.3進(jìn)氣系統(tǒng)2.3.4排氣系統(tǒng)配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!要求：1.了解配氣機構(gòu)的組成和作用。2.掌握進(jìn)氣系統(tǒng)的組成。3.掌握空氣濾清器的作用。4.了解排氣系統(tǒng)的組成。5.了解三元催化轉(zhuǎn)換器的作用。6.了解廢氣渦輪增壓的作用和工作原理。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!第二章汽車發(fā)動機

2.3配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)

主要功用：是根據(jù)發(fā)動機各缸的工作循環(huán)，準(zhǔn)時地開啟和關(guān)閉進(jìn)、排氣門，使混合氣（或空氣）能及時進(jìn)入汽缸，廢氣能及時排出氣缸。組成：由氣門組和氣門驅(qū)動機構(gòu)兩部分組成。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!第二章汽車發(fā)動機

2.3.1氣門組氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座和鎖片等零件。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!氣門的組成氣門由頭部、桿部和尾部組成。頭部常用平頂結(jié)構(gòu)，氣門與氣門座之間的配合面做成錐形面，使接觸良好，防止漏氣。密封錐面的錐角一般做成45°或30°。既有利于充氣，又保證有足夠的剛度。氣門桿部是圓柱形的，氣門桿尾部開有環(huán)形槽，安裝鎖片。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!氣門彈簧氣門彈簧作用是使氣門同氣門座保持緊密閉合，并防止氣門在開閉過程中，因運動件的慣性而產(chǎn)生彼此脫開現(xiàn)象。為了防止彈簧發(fā)生共振，可采用螺距不等的圓柱彈簧或采用雙彈簧，雙彈簧不但可以防止共振，而且當(dāng)一根彈簧折斷時，另一根還可維持工作。此外，兩個彈簧的螺旋方向應(yīng)相反，可防止折斷的彈簧圈卡入另一彈簧內(nèi)。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2.3.2.1側(cè)置凸輪軸式氣門驅(qū)動組組成：主要由正時齒輪、凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂、搖臂軸和氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)冉M成。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!凸輪軸作用：來控制各氣缸的進(jìn)、排氣門開閉時刻，使之符合發(fā)動機的工作次序和配氣相位的要求，同時控制氣門開度的變化規(guī)律。組成：凸輪軸由進(jìn)氣凸輪、排氣凸輪組成。凸輪軸一般采用多軸頸支承，以減小其變形。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!推桿推桿是傳力零件。由于側(cè)置式凸輪軸距離氣門較遠(yuǎn)，因而采用推桿來傳遞推力，它將挺桿傳來的力傳給搖臂。推桿一般用空心鋼管制成，桿的兩端焊有或嵌壓不同形狀的端頭。

配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!氣門間隙氣門間隙：發(fā)動機冷機時，已關(guān)閉的氣門和搖臂之間有一間隙叫氣門間隙。該間隙供配氣機構(gòu)高溫時膨脹之用。氣門間隙在冷機時約為0.2mm，可用搖臂端頭的調(diào)整螺釘調(diào)整。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!頂置式凸輪傳遞機構(gòu)頂置凸輪軸由于離曲軸較遠(yuǎn)，兩個正時齒輪無法嚙合，因此，必須借助鏈條、皮帶等傳力機構(gòu)。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!頂置式凸輪傳遞機構(gòu)配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!配氣相位氣門提前開啟和推遲關(guān)閉的量用曲軸轉(zhuǎn)角來表示。這種為提高進(jìn)、排氣效果，用曲軸轉(zhuǎn)角表示進(jìn)、排氣門提前開啟和推遲關(guān)閉的時間叫配氣相位。將進(jìn)、排氣門開、閉的時刻用環(huán)形圖表示的圖叫配氣相位圖。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!氣門疊開在排氣上死點附近，有一段時間是進(jìn)、排氣門同時開啟，這種現(xiàn)象叫氣門疊開。α+δ叫氣門重疊角。由于氣流都有慣性，加之這段時間極短，在這段時間內(nèi)活塞的行程也很少，所以一般不會出現(xiàn)廢氣倒流和新鮮混合氣排出的現(xiàn)象。配氣相位角是根據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)參數(shù)、常用轉(zhuǎn)速和性能要求等，經(jīng)精確計算和反復(fù)試驗后確定的。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!空氣濾清器空氣濾清器，一般為薄鋼板沖壓成的圓柱形的筒，內(nèi)部裝有用過濾紙或陶瓷制成的濾芯，外殼上帶有集氣口。集氣口都朝向汽車前進(jìn)的方向。要求集氣口周圍溫度較低，灰塵較少。有的汽車為了提高進(jìn)氣質(zhì)量，將集氣口布置在駕駛室頂上，用很長的管道通向空濾器和進(jìn)氣管。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!廢氣渦輪增壓功用：提高充氣壓力。組成：由兩個渦輪組成，裝在排氣管路的叫廢氣渦輪（或動力渦輪），裝在進(jìn)氣管路的叫進(jìn)氣渦輪。發(fā)動機排出的廢氣推動動力渦輪高速轉(zhuǎn)動（最高轉(zhuǎn)速可達(dá)15000r／min），由此帶動與它同軸安裝的進(jìn)氣渦輪。帶有增壓器的柴油機可使充入氣缸的空氣量提高40％～50％左右，因而可提高功率，并降低了油耗。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!第二章汽車發(fā)動機

2.3.4排氣系統(tǒng)功用：把燃燒后的廢氣排出機外，并將排氣噪聲減小?，F(xiàn)代汽車的排氣系統(tǒng)還增加了廢氣處理功能。組成：包括排氣歧管、排氣管、三元催化轉(zhuǎn)化器和消聲器。若汽缸為V型排列，前段排氣管都要制成Y型，也有的發(fā)動機采用雙排氣管。排氣歧管像進(jìn)氣歧管一樣，安裝于缸蓋的一側(cè)，其作用收集各缸排氣，集中到排氣管。有的帶有排氣制動的汽車還在排氣管中段裝有電控蝶形閥。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!廢氣污染在發(fā)動機排放的廢氣中，有許多有害成分，如一氧化碳(CO)、氮氧（NOx）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氧化硫（SO2）、碳黑等，對人體和大氣環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害。如CO會引起人類神經(jīng)中毒，HC是致癌物質(zhì)，NOx對呼吸系統(tǒng)有強烈刺激，SO2會形成酸霧、酸雨。這些有害成分還會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，破壞大氣層等。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!有害氣體的凈化措施廢氣凈化通常有發(fā)動機機內(nèi)和機外兩種途徑。機內(nèi)凈化是指改善混合氣的品質(zhì)和燃燒狀況，使排氣中的有害成分減至最少。如：采用EFI，改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu)，廢氣再循環(huán)等。機外凈化是指用設(shè)置在發(fā)動機外部的排氣凈化裝置改變廢氣的成分。如三元催化轉(zhuǎn)化器就是使用最普遍的機外廢氣凈化裝置。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!三元催化轉(zhuǎn)化器活性催化劑一般為貴金屬，如鉑（Pt）、銠（Rh）和鈀（Pd）。鉑的作用是催化CO和HC的氧化反應(yīng)，銠主要是催化NOx的還原反應(yīng)。三種有害物質(zhì)在催化劑的作用下互為氧化劑和還原劑。反應(yīng)后變成無害的CO2、N2和水。這種催化轉(zhuǎn)化器因能凈化三種主要有害成分，所以叫三元催化轉(zhuǎn)化器。國際上先進(jìn)的催化器的有害成分凈化率可達(dá)99％以上。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!第二章汽車發(fā)動機

2.3配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!氣門氣門的功用：是用來控制進(jìn)、排氣道的單向閥門。每個氣缸至少有進(jìn)、排氣門各一個?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機隨著轉(zhuǎn)速和功率的提高，有的裝有三個氣門（進(jìn)氣門兩個、排氣門一個）或四個氣門（進(jìn)、排氣門各兩個）。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!氣門座和氣門導(dǎo)管氣門座可以直接在氣缸蓋上鏜出來。有些發(fā)動機為了使氣門座耐磨，在氣缸蓋或氣缸體上鑲?cè)肽蜔徜摶蚝辖痂T鐵做成的氣門座。氣門導(dǎo)管的主要作用是保證氣門直線運動，同時還將氣門桿的熱量傳至氣缸體或氣缸蓋。氣門導(dǎo)管內(nèi)外表面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋或氣缸體。氣門桿和導(dǎo)孔之間留0.05-0.12mm的間隙，使氣門能在導(dǎo)管中自由運動。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!第二章汽車發(fā)動機

2.3.2氣門驅(qū)動組功用：能夠提供外力將氣門打開。在沒有外力作用時，氣門呈關(guān)閉狀態(tài)。要打開氣門，必須要有外力沿氣門桿的軸向方向壓向氣門尾部，克服彈簧張力，使氣門頭部脫離氣門座，將氣缸與氣道連通。當(dāng)外力撤消時，氣門又在彈簧力的作用下關(guān)閉。分類：配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!正時齒輪正時齒輪由裝在曲軸前端的主動齒輪和裝在凸輪軸前端的被動齒輪組成，二者的傳動比為2。由于轉(zhuǎn)速較高，正時齒輪均為斜齒圓柱齒輪。此外，兩個正時齒輪上都帶有明顯的對正記號，安裝時必須將對正記號對準(zhǔn)。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!挺桿作用：將凸輪的旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，并將凸輪的推力傳給推桿。為了減少慣性力的影響，挺桿一般都做成空心的。為了使工作表面磨損均勻，構(gòu)造上使挺桿被凸輪頂起上升的同時還作旋轉(zhuǎn)運動。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!搖臂搖臂俗稱“磕頭蟲”。它是一個雙臂杠桿，中間帶有圓孔，安裝在搖臂軸上。搖臂和搖臂軸裝配成總成后用支座安裝于缸蓋上面。搖臂的短臂端頭帶有球形凹坑，接受推桿傳來的推力．搖臂的長臂端頭下面帶有弧形工作面，該工作面與氣門桿尾部接觸，將推桿傳來的力壓向氣門，使氣門開啟。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!2.3.2.2頂置凸輪軸式氣門驅(qū)動機構(gòu)為了解決側(cè)置凸輪軸式氣門驅(qū)動機構(gòu)傳力路程過長的問題，現(xiàn)代轎車發(fā)動機是把凸輪軸安裝在缸蓋上，這種結(jié)構(gòu)稱為頂置凸輪軸式。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!頂置式凸輪傳遞機構(gòu)配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!配氣相位發(fā)動機的四個沖程的分界線是活塞的上、下死點。在實際發(fā)動機工作中，由于轉(zhuǎn)速較高，每個沖程占用的時間極短（只有5～50ms），加之氣體也有慣性，氣門開啟后還有起動加速時間。因此，要使進(jìn)氣沖程中提高充氣量，必須在活塞到達(dá)排氣上死點之前開啟進(jìn)氣門，并在到達(dá)下死點之后再關(guān)閉進(jìn)氣門。同樣，要使排氣沖程中盡可能將廢氣排凈，也必須在活塞到達(dá)作功沖程下死點之前開啟排氣門，并在到達(dá)上死點后再關(guān)閉。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!配氣相位由圖可見，進(jìn)氣門在活塞到達(dá)上死點之前還差一個角度α?xí)r即開啟，在活塞過了下死點一個角度β后才關(guān)閉。因此，α叫進(jìn)氣門早開角，β叫進(jìn)氣門遲閉角（或晚關(guān)角）。進(jìn)氣門總開啟對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角為180o+α

+β。一般α為10o-30o，β一般為40o-80o。同樣，排氣門在活塞到達(dá)下死點之前γ角開啟，在過了上死點之后δ才關(guān)閉。γ叫排氣門早開角，δ叫排氣門遲閉角（或晚關(guān)角）。排氣門總開啟角度為180o+γ+δ。γ一般為40o－80o，δ一般為10o～30o。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!第二章汽車發(fā)動機

2.3.3進(jìn)氣系統(tǒng)功用：將新鮮空氣經(jīng)過濾后送入氣缸（柴油機），或與燃料混合后送入氣缸（汽油機）。組成：它主要由集氣口、空氣濾清器、進(jìn)氣歧管等組成。化油器裝于空濾器與進(jìn)氣歧管之間，但不屬于進(jìn)氣系統(tǒng)的總成。柴油機沒有化油器，在空氣濾清器與歧管之間用進(jìn)氣管相連。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管是把進(jìn)氣分配給各缸的通道。對于汽油機，進(jìn)氣管又是汽油霧化的重要場所。進(jìn)氣歧管用螺栓固定安裝在缸蓋上。進(jìn)氣歧管的形狀、長度和有效截面面積對發(fā)動機的性能影響很大。為了使進(jìn)氣歧管內(nèi)的汽油盡快霧化，常對進(jìn)氣歧管加熱。許多汽油機把進(jìn)、排氣歧管布置于缸蓋的同一側(cè)，并把進(jìn)氣歧管布置在排氣歧管上面，二者緊靠在一起，就是用排氣熱量加熱進(jìn)氣歧管。還有些汽油機用冷卻水或用電熱器加熱進(jìn)氣歧管。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!中冷器有的柴油機在增壓器后面串連一個中冷器，用空氣或水對升溫的空氣進(jìn)行冷卻。裝有中冷器的發(fā)動機又可將進(jìn)氣量提高。某臺國產(chǎn)六缸柴油機，自然吸氣式的功率為95kw，裝入廢氣渦輪增壓器提高到118kw，提高了24.2％；加人中冷器后，提高到132kw，又提高了14.7％。兩項合計功率提高了38.9％。目前國外的許多柴油機轎車都裝有增壓器和中冷器。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!消聲器功用：吸收或消耗廢氣的能量，即減少氣流速度，降低廢氣溫度。根據(jù)其消聲的原理可分為阻流式和吸收式兩種。阻流式：利用加長路徑、氣流拐彎、截面積突然變化、讓氣流穿過小孔等措施設(shè)置流動阻力，消耗廢氣能量。吸收式：在中心氣管壁上沖有無數(shù)小孔，中心管外填充吸音材料來吸收廢氣能量。配氣機構(gòu)與進(jìn)排氣系統(tǒng)共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!有害氣體的產(chǎn)生原因CO的產(chǎn)生是由于混合氣中含氧不足時燃燒所致。HC是由于燃燒室壁面激冷效應(yīng)、燃油分解、曲軸箱竄氣和燃油蒸發(fā)所造成的。NO是在燃燒過程的高溫條件下生成的。NO一旦散至空氣中，很快變成二氧化氮。氧化硫是燃油中的含硫雜質(zhì)生成的。碳黑是沒有霧化的燃油（