【文章內(nèi)容簡介】 排氣門在上止點(diǎn)后才關(guān)閉，這就出現(xiàn)了在一段時(shí)間內(nèi)排氣門與進(jìn)氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為氣門重疊，重疊的曲軸轉(zhuǎn)角α+δ稱為氣門重疊角。由于新鮮氣流和廢氣流的流動(dòng)慣性比較大，在短時(shí)間內(nèi)是保持原來的流動(dòng)方向。因此只要?dú)忾T重疊角選擇適當(dāng)，就不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒流人進(jìn)氣管或新鮮氣體隨同廢氣排出的可能性，這將有利于換氣。但應(yīng)注意，如氣門重疊角過大，當(dāng)汽油機(jī)小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)氣管內(nèi)壓力很低時(shí)，就可能出現(xiàn)廢氣倒流，進(jìn)氣量減少。對(duì)于不同發(fā)動(dòng)機(jī)，由于結(jié)構(gòu)形式，轉(zhuǎn)速各不相同，因而配氣相位也不相同。合理的配氣相位應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求，通過反復(fù)試驗(yàn)確定。（三） 配氣相位圖（四） 氣門間隙所謂氣門間隙就是指：發(fā)動(dòng)機(jī)在冷狀態(tài)時(shí)，在氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，留有一定的間隙。以補(bǔ)償氣門及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受熱后的膨脹量。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣門將因溫度升高而膨脹。如果氣門及其傳動(dòng)件之間，在冷態(tài)時(shí)無間隙或間隙過小，則在熱態(tài)下，氣門及其傳動(dòng)件的受熱膨脹勢會(huì)將氣門自動(dòng)頂開引起氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮和作功行程中的漏氣，而使功率下降，嚴(yán)重時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)甚至不易起動(dòng)。為消除上述現(xiàn)象，通常在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)裝配時(shí)，在氣門與其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，留有適當(dāng)?shù)拈g隙，以補(bǔ)償氣門受熱后的膨脹量。氣門間隙視配氣機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)形式而定，同時(shí)這一間隙也可進(jìn)行調(diào)整。氣門間隙的大小一般由發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠根據(jù)試驗(yàn)確定。通常在冷態(tài)時(shí)，~，~。如果間隙過小，發(fā)動(dòng)機(jī)在熱態(tài)下可能發(fā)生漏氣，導(dǎo)致功率下降嚴(yán)重時(shí)，將使氣門燒壞。如間隙過大，則使傳動(dòng)零件之間以及氣門和氣門座之間將產(chǎn)生撞擊、響聲，而加速磨損，同時(shí)也使氣門開啟的持續(xù)時(shí)間減短，采用液力挺柱的發(fā)動(dòng)機(jī)，挺柱的長度能自動(dòng)變化，隨時(shí)補(bǔ)償氣門的熱膨脹量，故不需要預(yù)留氣門間隙。如一汽奧迪、桑塔納轎車無須預(yù)留氣門間隙。四、 配氣機(jī)構(gòu)的主要零部件（一） 氣門組氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、彈簧座及鎖片等零件， 氣門由頭部和桿部兩部分組成，頭部用來封閉氣缸的進(jìn)、排氣通道，桿部則主要為氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。氣門頭部的工作溫度很高，而且還要承受氣體壓力、氣門彈簧力以及傳動(dòng)組零件慣性力的作用，其冷卻和潤滑條件又較差。因此，要求氣門必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨能力。氣門頭頂面的形狀有平頂、球面頂和喇叭形頂?shù)?，平頂氣門頭結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、排氣門均可采用。喇叭形頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門；球面頂氣門頭 ，因其強(qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，適用于排氣門。但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜。氣門頭部與氣門座接觸的工作面，是與桿部同心的錐角。通常將這一錐面與氣門頂平面的夾角稱為氣門錐角，一般做成45186。有的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門的錐角做成30186。， 氣門桿呈圓柱形，在氣門導(dǎo)管中不斷進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣門導(dǎo)管是氣門在其中作直線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)套，以保證氣門與氣門座正確貼合。此外，氣門導(dǎo)管還在氣門桿與氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。氣門導(dǎo)管—般用耐磨的合金鑄鐵或粉末冶金材料制造，然后以一定的過盈壓入氣缸蓋的導(dǎo)管孔內(nèi)。為了防止軸向運(yùn)動(dòng)，保證氣門導(dǎo)管伸人進(jìn)、排氣歧管的合適深度，有的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門導(dǎo)管用卡環(huán)定位。氣門座與氣門頭部共同對(duì)氣缸起密封作用，并接受氣門傳來的熱量。氣門彈簧的作用是使氣門自動(dòng)回位，防止氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生間隙，氣門彈簧應(yīng)具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力。氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，為了改善氣門和氣門座密封面的工作條件，可設(shè)法使氣門在工作中能相對(duì)氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)。這樣可使氣門頭沿圓周溫度均勻，減小氣門頭部熱變形。氣門緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，有阻止沉積物形成的自潔作用。（二） 氣門傳動(dòng)組氣門傳動(dòng)組主要包括凸輪軸及正時(shí)齒輪、挺柱、導(dǎo)管、推桿、搖臂和搖臂軸等。氣門傳動(dòng)組的作用是使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，且保證有足夠的開度。（1） 凸輪軸（圖3－21）上主要配置有各缸進(jìn)、排氣凸輪1，可以使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時(shí)開閉，并保證氣門有足夠的升程。凸輪受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊載荷，因此對(duì)凸輪表面要求耐磨，對(duì)凸輪軸要求有足夠的韌性和剛度。同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對(duì)角位置是與既定的配氣相位相適應(yīng)的。發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)氣缸的進(jìn)氣(或排氣)凸輪的相對(duì)角位置應(yīng)符合發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸的發(fā)火次序和發(fā)火間隔時(shí)間的要求。因此，根據(jù)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向以及各進(jìn)氣(或排氣)凸輪的工作次序，就可以判定發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。（2） 挺柱：將凸輪的推力傳給推桿或氣門，并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)的挺柱一般制成筒式，以減輕質(zhì)量。滾輪式挺柱與液力挺柱。（3） 推桿：將從凸輪軸經(jīng)過挺柱傳來的推力傳給搖臂，它是氣門機(jī)構(gòu)中最易彎曲的零件。要求有很高的剛度，在動(dòng)載荷大的發(fā)動(dòng)機(jī)中，推桿應(yīng)盡量地做得短些。（4） 搖臂：將推桿和凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。五、 可變進(jìn)氣系統(tǒng)（一） 可變氣門正時(shí)及升程電子控制系統(tǒng)VTEC系統(tǒng)全稱是可變氣門正時(shí)和升程電子控制系統(tǒng)，是本田公司在1989年推出了自行研制的“可變氣門正時(shí)和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全“Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，縮寫就是“VTEC”，是世界上第一個(gè)能同時(shí)控制氣門開閉時(shí)間及升程等兩種不同情況的氣門控制系統(tǒng).（二） 配氣相位可變進(jìn)氣系統(tǒng)疊開角是不相鄰本節(jié)內(nèi)容以播放視頻和動(dòng)態(tài)圖，參照實(shí)物具體講解原理各系汽車實(shí)現(xiàn)可變進(jìn)氣的機(jī)構(gòu)差異較大，分別講解授課題目汽 油 機(jī) 燃 油 供 給 系 統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)和基本要求掌握可燃混合氣的形成；了解汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料；了解使用化油器的傳統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)的組成及原理；了解使用EFI（電子控制汽油噴射系統(tǒng)）發(fā)展歷史、組成和原理；熟練掌握汽油機(jī)供給系的功用及組成，過量空氣系數(shù)的概念。教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配1. 概述 2. 傳統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)（有化油器）的組成和工作原理 2課時(shí)3. 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣裝置 1課時(shí)4. 電控汽油噴射系統(tǒng)組成和工作原理 5. 汽油機(jī)渦輪增壓 1課時(shí) 總8課時(shí)教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)1. 可燃混合氣成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響2. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)可燃混合氣成分的要求3. EFI的組成和原理4. 渦輪增壓的工作原理教學(xué)內(nèi)容深化和拓寬1. 對(duì)EFI中所使用的傳感器做系統(tǒng)介紹并根據(jù)進(jìn)度和課時(shí)情況介紹整車上的常用傳感器2. 分析渦輪增壓優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)國內(nèi)市場上增壓汽車所用增壓裝置進(jìn)行簡單分析3. 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，控制方式（包括EGR）講解教學(xué)方式和注意事項(xiàng)主要采用多媒體播放PPT、動(dòng)畫和視頻教學(xué)注意事項(xiàng)：1. 本章節(jié)內(nèi)容較多、難度較大，安排課時(shí)也較多。所以本章節(jié)的教學(xué)持續(xù)時(shí)間較長，學(xué)生很容易學(xué)后面忘記前面。為了有更好連貫性，每節(jié)課前需要對(duì)上節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)回顧；2. 本章節(jié)難度較大。傳統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，原理復(fù)雜；EFI涉及復(fù)雜電路和大量傳感器對(duì)接觸汽車時(shí)間不長的學(xué)生來說學(xué)起來會(huì)很費(fèi)勁，尤其文科生。需要協(xié)同《電工基礎(chǔ)》等課老師調(diào)節(jié)進(jìn)度。本章節(jié)內(nèi)容對(duì)后續(xù)課程影響較大，放慢進(jìn)度思考題和課后習(xí)題，分析它們優(yōu)缺點(diǎn)課后習(xí)題1. 汽油機(jī)各種工況對(duì)可燃混合氣各有什么要求？2. 什么叫汽油噴射？其優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？有哪幾種分類方法？3. 電子控制汽油噴射系統(tǒng)組成如何？4. 燃油壓力調(diào)節(jié)器的功用是什么？5. 燃油導(dǎo)軌的功用是什么？講稿內(nèi)容備注一、 概述（一） 功用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各工況的不同要求，攻擊發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸一定濃度和數(shù)量的可燃混合氣，并把發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒做功行程后產(chǎn)生的廢氣排到大氣中。（二） 汽油簡介汽油是由石油提煉得到的，提煉方法為：直餾，裂化，目前使用較多的是催化裂化汽油的使用性能指標(biāo)：蒸發(fā)性、熱值和抗爆性 蒸發(fā)性：汽油蒸發(fā)性的好壞直接影響對(duì)所形成的混和氣質(zhì)量有很大影響概念：蒸發(fā)溫度，終餾點(diǎn)，氣阻10%蒸發(fā)溫度與汽油機(jī)冷態(tài)起動(dòng)性能有關(guān)；50%蒸發(fā)溫度低，汽油機(jī)的預(yù)熱時(shí)間短，暖機(jī)性能、加速性能和工作穩(wěn)定性比較好90%蒸發(fā)溫度與終餾點(diǎn)溫度越低，表明汽油中的重餾成分越少，越有利于可燃混合氣均勻分配到各氣缸，同時(shí)也使汽油的燃燒更為完全氣阻：汽油機(jī)工作時(shí)，汽油供給管路受熱升溫，當(dāng)溫度升高到使汽油蒸汽壓力達(dá)到管路系統(tǒng)壓力時(shí)，汽油泵和管路中將產(chǎn)生大量汽油蒸汽泡，妨礙液態(tài)汽油流動(dòng)，使汽油流量較少到不足以維持發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)失速，稱為氣阻。 熱值：1kg燃料完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量，汽油熱值44000kj/kg。 汽油的抗爆性：是指汽油在氣缸中燃燒時(shí)，避免產(chǎn)生爆燃的能力，即抗自燃的能力?？贡缘暮脡某潭扔眯镣橹当硎?，辛烷值越高，抗爆性越好。異辛烷抗爆能力極強(qiáng)，規(guī)定辛烷值為100，正庚烷抗爆能力極弱，規(guī)定辛烷值0汽油的辛烷值就是燃料中異辛烷含量的體積百分?jǐn)?shù)。（三） 可燃混合氣成分與汽油機(jī)性能的關(guān)系過量空氣系數(shù)：燃燒1kg燃料所實(shí)際供給的空氣質(zhì)量/完全燃燒1kg燃料所需的理論空氣質(zhì)量可燃混合氣是指空氣與燃料的混合物，其成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與排放特性有很大的影響。可燃混合氣的成分指標(biāo)：空燃比或過量空氣系數(shù)表示1. 可燃混合氣成分對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響混合氣種類過量系數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率耗油率性能火焰?zhèn)鞑ド舷藁旌蠚獠蝗紵?，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作過濃混合氣~減小激增燃燒室積炭、排氣冒黑煙，放炮功率混合氣最大增大10%輸出最大功率標(biāo)準(zhǔn)混合氣減小2%增大4%動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性較好經(jīng)濟(jì)混合氣減小8%最小油耗最小過稀混合氣~顯著減小顯著增大回火、發(fā)動(dòng)機(jī)過熱、加速性變壞火焰?zhèn)鞑ハ孪藁旌蠚獠蝗紵l(fā)動(dòng)機(jī)不工作2. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況對(duì)可燃混合氣成分的要求1） 穩(wěn)定工況對(duì)混合氣的要求工況混合氣濃度怠速和小負(fù)荷a=~中等負(fù)荷a=~大負(fù)荷和全負(fù)荷a=~2） 過渡工況對(duì)混合氣的要求工況混合氣冷起動(dòng)極濃a=~暖機(jī)a隨溫度升高加速及時(shí)加濃急減速避免混合氣過濃二、 傳統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)（有化油器）的組成和工作原理（一） 簡單化油器與可燃混合氣的形成液體燃料要能在極短的時(shí)間內(nèi)形成可燃混合氣，必須先將燃料霧化成極小的油滴，使蒸發(fā)面積增大，化油器的結(jié)構(gòu)可以用吸入的空氣流將汽油霧化?；推鳂?gòu)造：喉管結(jié)構(gòu)進(jìn)氣：進(jìn)氣過程中缸內(nèi)壓力小于大氣壓力，所以空氣經(jīng)空氣濾清器、化油器空氣管、進(jìn)氣管向氣缸流動(dòng)喉管結(jié)構(gòu)的是根據(jù)流體力學(xué)結(jié)論得出：流體流動(dòng)時(shí)，若管道各處截面積不同，則流體流經(jīng)各處的流動(dòng)速度和靜壓力不同。截面積越小，流速越大，靜壓力越低。喉部壓力小于大氣壓力（浮子室內(nèi)有孔通大氣，所以浮子室內(nèi)的壓力基本上等于大氣壓），汽油從浮子室經(jīng)噴管噴入喉管，被高速氣流打散。與空氣混合形成可燃混合氣。根據(jù)汽車工況改變發(fā)動(dòng)機(jī)功率，改變發(fā)動(dòng)機(jī)功率是根據(jù)改變供入的混和氣數(shù)量來進(jìn)行的，即踩踏油門踏板（加速踏板），來控制節(jié)氣門的開度。對(duì)于結(jié)構(gòu)一定的化油器，影響噴油量的主要因素是喉部真空度，影響喉部真空度的因素：節(jié)氣門開度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，節(jié)氣門開度越大，則整個(gè)進(jìn)氣管中阻力越小，空氣管內(nèi)的流量和流速越大，從而喉部的空氣流量、流速和真空度越大，噴油量增加，發(fā)動(dòng)機(jī)功率加大。節(jié)氣門開度一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，則氣缸內(nèi)的真空度越大，喉管中的空氣流速和真空度越高，噴油量越多。為了保證混和氣的濃度符合預(yù)定數(shù)值，要精確的控制空氣流量（喉部的形狀和尺寸）和汽油流量（浮子室底部出油孔即量孔的形狀和尺寸）。量孔尺寸確定后，出油量只取決于量孔兩端的壓力差（油壓和氣壓），必須保證兩空兩端的油壓基本保持不變，才能使出油量只取決于喉部真空度，要保持油壓基本不變，浮子室中必須有浮子和針閥結(jié)構(gòu)。簡單化油器特性曲線（二） 化油器各工作系統(tǒng)1. 主供油系統(tǒng)2. 怠速系統(tǒng)3. 家弄系統(tǒng)（機(jī)械加濃系統(tǒng)、真空加濃系統(tǒng)）4. 加速系統(tǒng)5. 啟動(dòng)系統(tǒng)（三） 傳統(tǒng)汽油機(jī)燃油供給系統(tǒng)組成包括：汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、油管三、 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣裝置（一） 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置1. 空氣濾清器（1） 干式空氣濾清器（2） 油浴式空氣濾清器（3） 離心式空氣濾清器（4） 聚氨酯式空氣濾清器 2. 進(jìn)氣歧管（二） 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣裝置1. 排氣歧管2. 排氣消音器四、 電控汽油噴射系統(tǒng)組成和工作原理（一） 組成EFI由三部分組成：燃油供給系統(tǒng)：電動(dòng)汽油