【正文】 鑲嵌式氣門座 氣門座圈 3）氣門導管 作用： 為氣門的運動導向，保證氣門直線運動兼起導熱作用。 工作條件： 工作溫度較高，約 500K。潤滑困難，易磨損。 材料： 用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。 裝配： 氣門桿與氣門間隙 ～ ，確保氣門能在導管中自由運動。同時為防止過多潤滑油進入燃燒室，通常會在氣門導管上安裝橡膠油封。 卡環(huán)：防止氣門導管在使用中脫落。 氣門導管 氣缸蓋 4）氣門彈簧 功用 ：克服在氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動件的慣性力， 保證氣門及時落座并緊緊貼合 。 并同時防止氣門在發(fā)動機振動時因跳動而破壞密封；并在氣門開啟時 ， 保證氣門不因運動慣性脫離凸輪 。 形狀 ：圓柱形螺旋彈簧 。 材料 ：高碳錳鋼 、 硌釩鋼 。 防止共振 ： ① 提高氣門彈簧的剛度； ② 采用不等螺距的圓柱彈簧； ③ 采用雙氣門彈簧； ④ 采用錐形螺距的圓柱彈簧； ⑤ 采用變螺距氣門圓柱彈簧 ⑥ 采用氣門彈簧震動阻尼器 。 氣門旋轉(zhuǎn)機構(gòu) ：當氣門工作時，如能產(chǎn)生緩慢的旋轉(zhuǎn)運動，可使氣門頭部周向溫度分布比較均勻，從而減 小氣門頭部的熱變形。同時，氣門旋轉(zhuǎn)時，在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，能夠清除錐面上的沉積 等螺距彈簧 非等螺距彈簧 變螺距彈簧 采用等螺距的單彈簧，在其內(nèi)圈加一個過盈配合的阻尼摩擦片來消除共振 （ 2）氣門驅(qū)動機構(gòu) 組成： 凸輪軸 凸輪軸正時齒輪 搖臂軸 搖臂 推桿 挺柱 功用： 將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)闅忾T的往復運動的機構(gòu) 組成： 氣門挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、氣門間隙調(diào)整螺釘、液壓挺住組成。 挺柱： 作用： 將凸輪的推力傳給推桿或氣門。 挺柱的分類： 機械挺柱和液力挺柱。 機械 挺柱 用途 圖示 筒式 氣門頂置式 滾輪式 減小摩擦所造成的對挺柱的側(cè)向力。多用于大缸徑柴油機。 氣門間隙調(diào)整螺釘 功用： 調(diào)整氣門間隙 工作狀態(tài)： 確保在一般冷狀態(tài)時，進氣門的間隙為，排氣門的間隙為 。 氣門間隙調(diào)整螺釘 液力挺柱： 結(jié)構(gòu)： 液力挺柱由 挺柱體、柱塞、球座、柱塞彈簧、單向閥和單向閥彈簧等組成。 挺柱體和柱塞上有油孔與發(fā)動機機體上相應的油孔相通。球座為推桿的支承座。單向閥有片式和球式兩種。 性能： 消除了配氣機構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動機高速時的性能 球座 挺柱體 柱塞 單向閥 凸輪 碟形彈簧 柱塞回位彈簧 推桿 工作原理： ①當凸輪轉(zhuǎn)到工作面使挺柱上推時，挺柱像一個剛體一樣推動氣門開啟；②當凸輪轉(zhuǎn)到非工作面，解除了對推桿的推力，挺桿體腔內(nèi)油壓降低。③若氣門、推桿受熱膨脹，挺柱回落后向挺柱體腔內(nèi)的補油過程便會減少補油量或使挺柱體腔內(nèi)的油液從柱塞與挺柱體間隙中泄漏一部分。 推桿： 作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。 工作情況 ： 是氣門機構(gòu)中最容易彎曲的零件。 材料： 硬鋁或鋼。 搖臂： 功用： 將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。 分類： 普通搖臂和無噪生搖臂。 短臂 長臂 搖臂 搖臂結(jié)構(gòu)示意圖 搖臂組示意圖 搖臂軸 螺栓 搖臂 搖臂軸 螺栓 搖臂軸支座 搖臂軸緊固螺釘 搖臂稱套 調(diào)整螺釘 搖臂 定位彈簧 （ 3）凸輪軸組件 作用： 驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。 工作條件： 承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。 材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)： 其中斜齒輪的功用是驅(qū)動機油泵和分電器，偏心輪的功用是驅(qū)動汽油泵 正時齒輪 偏心輪 斜齒輪 凸輪 止推凸緣 軸頸 凸輪軸襯套 凸輪： 工作條件： 承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。 凸輪軸性能： 表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。 凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。 凸輪輪廓與氣門的運動規(guī)律： 緩沖結(jié)束點 氣門開啟點 消除氣門間隙階段 氣門升程最大時刻 氣門關(guān)閉點 出現(xiàn)氣門間隙階段 同名凸輪的相對角位置： 四缸發(fā)動機凸輪投影 點火順序： 1— 2— 4— 3 凸輪軸的軸向定位： 作用： 為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力 正時齒輪； 墊圈； 螺母； 止推片； 螺栓；隔圈。 1 2 3 4 5 6 （ 4）凸輪軸傳動機構(gòu) 齒輪傳動： 應用在下置凸輪軸發(fā)動機。采用斜齒齒輪。 鏈條和齒形皮帶傳動 ： 鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機。 凸輪軸正時齒形帶輪 張緊輪 中間軸齒形帶輪 曲軸正時齒形帶輪 四沖程發(fā)動機的 換氣過程 排氣過程 進氣過程 換氣過程 ?自由排氣階段 ?強制排氣階段 超臨界狀態(tài)（缸內(nèi)壓力與排氣管壓力之比大于臨界值 ） 亞臨界狀態(tài)（壓力比低于 ） 換氣過程 配氣相位 配氣相位： 用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進 、 排氣門的實際開閉時刻和開啟的持續(xù)時間 。 配氣相位圖： 用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示的配氣相位 配氣相位對發(fā)動機工作的影響： 影響發(fā)動機的動力性 、 功率 。 配氣相位對發(fā)動機工作的要求： 延長進 、 排氣時間 。進氣門早開晚關(guān) ， 排氣門早開晚關(guān) 。 配氣相位角： 1） 進氣提前角 指發(fā)動機從進氣門打開時刻到活塞行至上止點所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角 2） 進氣遲后角 指活塞從下止點行至氣門完全關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角 3） 排氣提前角 指排氣門打開到活塞行至下止點所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角 4） 排氣遲后角 指活塞從上止點到排氣門完全關(guān)閉所轉(zhuǎn)過的曲軸轉(zhuǎn)角 5） 氣門重疊角 進 、 排氣門重疊的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角 ① 進氣提前角： α 10186。30186。 ② 進氣遲后角： β 40186。80186。 ③ 進氣持續(xù)角 ： 180186。+ α+β ④ 排氣提前角： γ 40186。80186。 ⑤ 排氣遲后角： δ 10186。30186。 ⑥ 排氣持續(xù)角 ： 180186。+ γ+δ ⑦ 氣門重疊角 ： α+δ 四沖程發(fā)動機的充氣效率 充氣效率 概念： 在進氣行程中，實際進入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與理論進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。 η v=M/Ms =V/Vs M 、 V—— 進氣過程中，實際進入氣缸的新氣的質(zhì)量和體積； Ms 、 Vs—— 在 理想進氣狀態(tài)下 ，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量和體積。 柴油機充氣效率為 ，汽油機的充氣效率為 影響充氣效率的因素 （ 1）進氣終了壓力 Pa （ 2）進氣終了溫度 Ta （ 3）氣缸內(nèi)殘余廢氣 （ 4）配氣定時 ? 5發(fā)動機可變進氣控制技術(shù) 可變進氣控制系統(tǒng) 功用： 兼顧發(fā)動機高速及低速不同工況，提高發(fā)動機的充氣效率及輸出功率，降低發(fā)動機的燃油消耗和排放污染，改善發(fā)動機怠速和低速下的運行穩(wěn)定性。 種類 ： 多氣門分別投入工作的可變進氣系統(tǒng) 采用進氣管長度和面積可變的可變進氣系統(tǒng) 配氣定時可變的可變進氣系統(tǒng) 氣門定時和升程可變的可變進氣系統(tǒng) (VTEC) 可變氣門控制系統(tǒng) 種類 :氣門挺柱或搖臂可變系統(tǒng) 和 凸輪軸或凸輪可變系統(tǒng) （ 1） VTEC系統(tǒng) VTEC系統(tǒng)全稱是可變氣門正時和升程電子控制系統(tǒng)，是本田的專有技術(shù)，它能隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、水溫等運行參數(shù)的變化，而適當?shù)卣{(diào)整配氣正時和氣門升程，使發(fā)動機在高、低速下均能達到最高效率。 VTEC的基本結(jié)構(gòu) VTEC工作原理 ： 當發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速或者低負荷時，三個搖臂之間無任何連接，左邊和右邊的搖臂分別頂動兩個進氣門，使兩者具有不同的正時及升程，以形成擠氣作用效果。此時中間的高速搖臂不頂動氣門，只是在搖臂軸上做無效的運動。當轉(zhuǎn)速在不斷提高時，發(fā)動機的各傳感器將監(jiān)測到的負荷、轉(zhuǎn)速、車速以及水溫等參數(shù)送到電腦中，電腦對這些信息進行分析處理。當達到需要變換為高速模式時，電腦就發(fā)出一個信號打開 VTEC電磁閥，使壓力機油進入搖臂軸內(nèi)頂動活塞，使三只搖臂連接成一體，使兩只氣門都按高速模式工作。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低達到氣門正時需要再次變換時，電腦再次發(fā)出信號，打開 VTEC電磁閥壓力開頭，使壓力機油泄出，氣門再次回到低速工作模式。 iVTEC: iVTEC系統(tǒng)是在 VTEC系統(tǒng)的基礎上，增加了一個稱為 VTC（ Variable timing control“ 可變正時控制”）的裝置 —— 一組進氣門凸輪軸正時可變控制機構(gòu)，即 iVTEC=VTEC+VTC。此時，排氣閥門的正時與開啟的重疊時間是可變的，由 VTC控制， VTC機構(gòu)的導入使發(fā)動機在大范圍轉(zhuǎn)速內(nèi)都能有合適的配氣相位，這在很大程度上提高了發(fā)動機的性能。 可變進氣管控制系統(tǒng) 控制原理： 發(fā)動機工作時，由于進氣過程具有間歇性和周期性，空氣會在進氣管內(nèi)產(chǎn)生一種壓力波，這種壓力波會因進氣管道的長度和形狀對進氣效率有一定的影響，通過實驗證明，在中低速時，較細長的進氣管充氣效果較好；在高速時，粗短的進氣管充氣效果較好。 （ 1） 進氣管長度可變進氣系統(tǒng) （ 2） 進氣管面積可變進氣系統(tǒng) 低速時 高速時 轉(zhuǎn)換伐 轉(zhuǎn)換伐 6發(fā)動機廢氣渦輪增壓 發(fā)動機增壓技術(shù)概念： 發(fā)動機增加技術(shù)就是將空氣預先壓縮增壓后再提供入氣缸，從而提高進氣密度、增加進氣量，提高充氣效率的一項技術(shù)。 發(fā)動機增壓技術(shù)的種類： 發(fā)動機增加技術(shù)可分為機械式增壓器、廢氣渦輪增壓器、復合式增壓器、慣性增加器、氣波式增壓器。 衡量發(fā)動機進氣增壓程度的主要參數(shù)： （ 1）增壓度： ψ=PekPe0/Pe0 式中 Pek為發(fā)動機增壓后的有效功率； Pe0為發(fā)動機增加前的有效功率 （ 2）增壓比 πb=pb / p0 式中 pb為增壓后的而空氣壓力； p0為增壓前的空氣壓力。 按增壓比大小可分為：低增壓（ πb≤）、中增壓（ πb ≤ ）、高增壓（ πb ≤ ）、超高增壓（ πb ） 廢氣渦輪增壓 （ 1）基本結(jié)構(gòu)與原理 增壓器的分類： 增壓器按廢氣在渦輪機中的不同流動方向可分為 徑流式 和 軸流式 兩類。 （ 2）徑流式渦輪增壓器 組成： 離心式壓氣機、徑流式渦輪機、中間體組成 （ 3）增壓系統(tǒng)控制 1）增壓壓力控制 功用： 保證發(fā)動機在不同的的轉(zhuǎn)速及負荷等工況下都能得到最佳的增壓值，防止爆燃和降低熱負荷現(xiàn)象。 組成： 進氣旁通閥和排氣旁通閥 2）增壓空氣溫度控制（增壓中冷技術(shù)） 功用： 降低進入氣缸的氣體溫度，對氣體溫度進行冷卻控制，從而提高氣體密度，增加充氣效率，并同時降低防凍劑的熱負荷和排氣溫度。 本章重點小結(jié)： 1）換氣系統(tǒng)的組成； 2）配氣機構(gòu)的分類； 3）配氣機構(gòu)的主要組件； 4）配氣相位 5）充氣效率概念 6）可變進氣系統(tǒng)分類及 VTEC工作原理 7）廢氣渦輪增壓工作原理 第四章 汽油機燃料供給與燃燒 汽油機對燃料供給系的基本要求 空燃比及過量空氣系數(shù) 空燃比： 可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比，記