配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开闭时刻和开启持续时间,通常用环形图表示。如图3-4所示。
图3-4 配气相位。
由于一个行程需要180°的曲轴转角,因此一个四行程循环就是720°曲轴转角。发动机的换气控制是通过气门来实现的,气门开启和关闭时间根据曲轴转角以度(°)为单位说明。为了使发动机进气充分、排气彻底,改善发动机的换气过程,提高发动机动力性能,实际上发动机的气门开启和关闭并不恰好在上、下止点,而是适当地提前开启和迟后关闭,以延长进、排气时间。结果,进、排气门开启行程的曲轴转角都大于180°。
一、进气相位
在排气终了,活塞到达上止点前,进气门就预先开启,从进气门开启到上止点间所对应的曲轴转角a称为进气提前角,α角一般为10°~30°。进气门提前开启,保证进气行程开始时,气门已经有较大的开度,有利于提高充气量。
活塞越过进气下止点(压缩行程开始)一段后,从下止点延迟至进气门关闭所对应的曲轴转角卢称为进气滞后角。β角一般为30°~60°。延迟进气门关闭时刻,能够充分地利用进气行程结束前气缸内存在的压力差和较大的气流惯性继续进气。下止点过后,随着活塞的上行,气缸内压力逐渐增大,进气气流速度逐渐减小,当气缸内外的压力差消失,流速接近为0时,应关闭进气门。若口角过大会引起进气倒流现象。这样进气门开启时间用曲轴转角来表示为(180+α+β)°。
二、排气相位
在做功行程后期,活塞到达下止点前,排气门提前打开,从排气门打开到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角,一般为30°~60°。排气门适当提前打开,虽然消耗了一定的做功行程的功率,但可以利用较高缸内压力将大部分燃烧废气迅速排出,待活塞上行时缸内压力已大大下降,可以使排气行程所消耗功率减少,另外高温废气提前排出也可防止发动机过热。
三、气门重叠
在进气和排气过程中,为了使进气和排气更充分,在排气冲程到进气冲程过程中,进气门会提前打开,以增加空气进气量,而排气门则会滞后关闭,尽量排出气缸内的废气。这样就会有一段时间进气门和排气门会同时处在打开状态,这个状态叫气门重叠,这个时间对应的曲轴转角,就叫气门重叠角。
◆课后习题
一、判断题
1.发动机充气效率总是小于1的。( )
3.凸轮轴的转速比曲轴的转速快1倍。( )
4.气门间隙过大,发动机在热态下可能发生漏气,导致发动机功率下降。( )
5.气门间隙过大时,会使得发动机进气不足,排气不彻底。( )
6.对于多缸发动机来说,各缸同名气门的结构和尺寸是完全相同的,所以可以互换使用。( )
7.为了安装方便,凸轮轴各主轴径的直径都做成一致的。( )
8.摇臂实际上是一个两臂不等长的双臂杠杆,其中短臂的一端是推动气门的。
二、单项选择题
1.曲轴与凸轮轴之间的传动比为( )。
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.4∶1
2.设某发动机的进气提前角为α,进气迟关角为β,排气提前角为γ,排气迟关角为δ,则该发动机的进、排气门重叠角为( )。
A.α+β B.β+γ C.α+γ D.β+δ
3.曲轴正时齿轮一般是用( )制造的。
A.夹布胶木 B.铸铁 C.铝合金 D.钢
4.当采用双气门弹簧时,两气门的旋向( )。
A.相同 B.相反 C.无所谓 D.不一定
5.下述各零件不属于气门组的是( )。
A.气门弹簧 B.气门 C.气门弹簧座 D.凸轮轴
6.下述各零件不属于气门传动组的是( )。
A.气门弹簧 B.挺柱 C.摇臂轴 D.凸轮轴
7.进、排气门在排气行程上止点时( )。
A.进气门开,排气门关 B.排气门开,进气门关
C.进、排气门全关 D.进、排气门叠开
8.进、排气门在进气行程下止点时( )。
A.进气门开,排气门关 B.排气门开,进气门关
C.进、排气门全关 D.进、排气门全开
任务实施
配气机构气门传动组的拆装
一、实训目的及要求(www.xing528.com)
1.熟悉气缸盖的拆装方法及要求。
2.掌握齿形皮带的拆装、检查、调整。
3.掌握顶置凸轮轴的拆装方法及要求。
二、实训仪器设备
1.发动机1台。
2.专用拆装工具1套。
3.扭力扳手、活动扳手撬棍
4.机油、棉纱若干。
三、实训内容与操作步骤
1.气缸盖的拆卸
(1)从气缸盖上取下进、排气歧管。
(2)取下加强板、气门室罩,从凸轮轴轴承盖上撬下导油板。
(3)按照从两边到中间交叉进行的顺序,旋下气缸盖螺栓,拆下气缸盖总成。
2.凸轮轴及液压挺住的拆卸
(1)取下凸轮轴正时齿轮、半圆键。
(2)按照先拆下第1、3道的轴承盖,再拆下第2、5道的轴承盖,最后拆下第4道的轴承盖的顺序,拆下凸轮轴轴承盖,并按顺序放好。
(3)从缸体上取下液压挺住,液压挺柱在拆下存放时,应特别注意防尘,并按顺序摆放
3.液压挺住及凸轮轴的装配的安装
(1)将清洗擦拭干净的液压挺住、凸轮轴、、气缸盖等零件依次摆放整齐,准备装配。
(2)安装之前,先把液压挺住槽、凸轮轴轴颈及轴承盖的机油涂上
(3)液压挺住油孔要对正
(4)安装凸轮轴之前,先装上各轴承盖,检查凸轮轴孔是否错位。
(5)安装凸轮轴时,1缸的凸轮必须向上,不压迫气门。
(6)装上轴承盖后,先按对角线交替旋紧第2、第5道的轴承盖,力矩为20N·m。然后再装上第1、第3道的轴承盖,最后装上第4道的轴承盖,旋紧全部轴承盖螺栓,力矩为20N·m。
(7)安装凸轮轴油封,装上凸轮轴半圆键和正时齿轮,旋紧螺栓,力矩为80N·m。
4.气缸盖的装配
(1)将新气缸盖垫上有标记“OPEN.TOP”的一面朝向气缸盖。
(2)转动曲轴,使各缸活塞均不在上止点位置,以防与气门相撞。
(3)装上气缸盖,按照从中间到两边交叉拧紧的顺序拧紧气缸盖螺栓,分四步拧紧。
四、主要技术要求及注意事项
1.凸轮轴轴承盖拧紧力矩为20N·m。
2.凸轮轴正时齿轮紧固螺栓拧紧力矩为80N·m。
3.气缸垫有标记“OPEN·TOP”的一面朝上。
4.气缸盖紧固螺栓拧紧分四步:第一步拧紧力矩力40N·m,第二步拧紧力矩为60N·m第三步拧紧力矩为75N·m,第四步旋紧90°。
5.拆卸气缸盖时必须按照顺序旋松螺栓。
6.拆卸凸轮轴轴承盖时要按顺序进行。
7.装配时按照规定的顺序和力矩来进行装配。
8.配气机构带液压挺住型的发动机不需要调气门间隙
表格填写
配气机构气门传动组的拆装作业记录表
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