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混合气能顺利、充足地充入气缸;而进气门晚关是为了在压缩行程开始时,利用气缸内的压力暂低于大气压,靠进气气流的惯性使新鲜空气或可燃混合气仍能继续进入气缸。
(2)排气行程:
排气门早开的原因是:当活塞作功行程接近下止点时,可燃混合气的燃烧膨胀已基本结束,但气缸内的气体压力仍有0.3~0.4MPa,利用些压力可使气缸内的废气迅速地自由排出;排气门迟关是由于活塞到达上止点时,气缸内的压力仍高于大气压,利用排气流的惯性可使废气继续排出。这样,可以使废气排放得更干净。如图:在作功行程接近终了时,活塞到达下止点前,排气门便开始开启,提前开启的角度γ一般为40°~80°。经过整个排气行程,在活塞越过上止点后,排气门才关闭,排气门关闭的延迟角δ一般为10°~30°。整个排气过程的持续时间相当于曲轴转角180°+γ+δ。 (3)气门重叠角:
由于进气门在上止点前即开启,而排气门在上止点的才关闭,这就出现了一段时间内排气门和进气门同时开启的现象,这种现象称为气门重叠,重叠的曲轴转角称为气门重叠角(α+δ)。
第三节 配气机构零件和组件
在各种配气机构中,其主要零件都可以分为气门组和气门驱动组两大部分。 一、气门组
1、组成:气门组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等。
2、作用和要求:气门组的作用是维持气门的关闭,以保证气缸的密封。
要求:1)气门头部与气门座贴合严密;
2)气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向;
3)气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直,以保证气门头在气门座上不偏斜。
4)气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的的运动惯性力,使气门能迅速开闭,并保证气门紧压在气门座上。
(一)气门:
气门由头部和杆部两部分组成。气门是燃烧室的组成部分,又是气体进、出燃烧室通道的开关,要承受很大的力冲击、温度冲击和高速气流冲击。
(二)气门导管 1、 作用:
气门导管的功用是起导向作用,保证气门作直线往复运动,使气门与气门座能正确贴合。此外,气门导管还具有导热作用。
2、 材料:
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气门导管的工作温度也较高,约200℃,气门杆在导管中运动时,仅靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑,因此气门导管易磨损。为了改善润滑性能,气门导管大多数用灰铸铁、球墨铸铁或粉末冶金制造。
3、 固定:
为了防止气门导管在使用过程中松落,对气门导管用卡环定位。气门杆与气门导管之间一般留有0.05~0.12mm间隙,使气门杆能在导管中自由运动。 (三)气门座
1、 作用:气缸盖的进、排气道与锥面相结合的部位称为气门座。气门座的作用是靠其内锥面与所门锥面的紧密贴合来密封气缸,并接受气门传来的热量。
2、 材料:气门座可以在气缸盖上直接镗出,因为气门座在高温下工作,磨损严重,有的发动机对气门座有较好的材料(耐热合金钢、合金铸铁等)单独制作一个气门座圈,然后镶嵌到气缸盖上。
(四)气门弹簧 1、作用和要求:
气门弹簧的作用是使气门能自动回位关闭,并保证气门与气门座紧紧贴合,防止气门产生跳动,破坏其密封性。因此气门弹簧应有足够的刚度和安装预紧力。
2、结构和材料:
气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧,其一端支承在气缸盖(体)上,而另一端则压靠在气门杆端的弹簧座上,气门座用锁片固定在气门杆的末端。
气门弹簧一般高碳锰钢、铬钒钢等冷拔钢丝加工后再经热处理制成。 二、气门传动组
(一)组成:
气门传动组是指从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件,包括定时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。
(二)作用:
气门传动组的作用是使进、排气门能按配气相位规定的时刻开启,且保证有足够的开度和适当的气门间隙。
(三)凸轮轴 1、
作用和材料:
凸轮轴是气门驱动组中最主要的零件,用来驱动和控制各缸气门的开启和关闭,使其符合发动机的工作顺序,配气相位及气门开度的变化规律等要求。另外,多数汽油机还用它来驱动汽油泵、机油泵、和分电器等。 凸轮轴一般用优质碳钢或合金钢模锻制成,并经淬火处理。 2、
构造:(接合实物讲解)
凸轮轴主要包括:凸轮和凸轮轴轴颈。对于凸轮轴下置的配气机构凸轮轴上还包括驱动汽油泵的偏心轮、驱动分电
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器和机油泵的螺旋齿轮。
凸轮像似桃子,推动挺柱向上运动。对于四缸发动机同名凸轮的间的夹角为360/4=90° 对于六缸发动机同名凸轮间的夹角为360/6=60°。
为了防止凸轮轴轴向窜动,凸轮轴上装有轴向定位装置,(止推凸缘)。 3、 传动方式:
1)齿轮传动
2)链条传动和齿形皮带传动 (四)挺柱 1、 作用:
挺柱是凸轮的从动件,它的作用是将凸轮的推力传给推杆(或气门杆),并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。
2、 结构和材料:
在挺柱的顶部装有调节螺钉,用来调节气门间隙。气门顶置式配气机构的挺柱一般制成筒式,以减轻重量。在大缸径柴油机上的挺杆常做成滚轮式。挺柱常用全多铸铁制造,摩擦表面经热处理后研磨。
3、 液压挺柱
由于热膨胀造成气门关闭不严的问题用预留气门间隙的方法来解决,但气门间隙的存在,配气机构在工作时将产生冲击而产生响声,为了解决这一矛盾,有的发动机上采用了液压挺柱。因其结构复杂,加工精度高,造价较贵,磨损后不能调整只能更换,所以目前在一般的载货车上应用少, 主要用于高级轿车上。 (五)推杆
推杆的作用是将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇臂,它是气门传动机构中最容易弯曲的零件,要求有很高的刚度。除了缸体和缸盖都是采用铝合金的发动机其推杆是用硬铝制造的外,通常采用冷拔无缝钢管制成一根细长空心杆。杆的两端压入或用焊接并经淬火和精加工的凹、凸球头,上端的球窝与摇臂上的球头相接,下端的球头与挺柱的球窝相配。 (六)摇臂和摇臂轴
摇臂的功用是将推杆或凸轮传来的力改变方向传给气门使其开启。
摇臂是一个以中间孔为支承,两臂不等长的双臂杠杆(其长、短臂的比值约为1.2:1.8),长臂一端用来推动气门。摇臂的短臂上带有调整螺钉(没有使用液压挺柱时),在调整螺钉上带有锁紧螺母,以调整配气机构的气门间隙。螺钉的球头与推杆顶端的凹球座相接触。
摇臂内还钻有润滑油道。摇臂一般用45号中碳钢或球墨铸铁精密铸造而成。
摇臂通过摇壁衬套空套在摇臂轴上,摇臂轴又支承在安装在气缸盖上的摇臂轴前后端支座上,摇臂轴为空心管状结构。为了防止摇臂的窜动,在摇臂轴上每两摇臂之间都装有弹簧。
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教 案 首 页
课程名称 授课班级 授课章节 教学目的与要求 重点、 难点 主 要 内 容 汽车构造 汽修0701 课时 日期 8 序号 教学方式 任课教师 5 CAI 严国庆 第4章 汽油机燃料供给系 1.了解汽油机供给系的功用,汽油的性质,理解爆燃的含义; 2.掌握可燃混合气的形成的形成原理、空然比和过量空气系数的概念; 3.了解化油器的基本工作原理。4. 掌握电控汽油喷射系统的组成、分类。 1. 空然比和过量空气系数的概念,汽油机不同工况对混合气浓度的要求; 2.电控汽油喷射系统的组成与工作原理。 3. 理解可燃混合气浓度与汽油机性能的关系。 第一节 汽油机的供给系组成及燃料(60分钟) 讲清汽油机供给系的组成,汽油的使用性能,辛烷值与汽油标号的关系,理解什么是爆燃。 第二节 简单化油器与可燃混合气的形成(80分钟) 了解简单化油器的工作原理,讲清混合气浓度的两种表示方法,混合气浓度与汽油机性能的关系以及不同工况对混合气浓度的要求。 第三节 汽油喷射系统 讲清电控汽油喷射系统的组成、分类。(100分钟) 其他…. 小 结 了解汽油机供给系的功用;理解可燃混合气浓度与汽油机性能的关系;掌握可燃混合气的形成的形成原理、空然比和过量空气系数的概念、汽油喷射系统的组成、分类。 作业 1.过量空气系数大小对汽油机性能有何影响? 2.为什么电控汽油喷射系统取代了化油器装置? 课后记 教研室主任: 系主任: 注:1.一式两份,分别存教研室、本人。
2.该计划应作为每节课时教案(包括电子教案)的首页。
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第一节 汽油机供给系的组成和燃料
一、 汽油机供给系的作用与组成
(一) 作用
汽油机所用的燃料是汽油。汽油在气缸内燃烧,须先喷成雾状,并进行适当蒸发,与适量空气均匀混合。这种按一定比例混合的汽油与空气的混合物,称为燃混合气。可燃混合气中燃油含量的多少称为可燃混合气的浓度(成分)
汽油机燃料供给系的作用是:不断地输送滤清的燃油和清洁的新鲜空气,根据发动机各种不同工况的要求,配制出一定数量和浓度的可燃混合气供入气缸,使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功,最后,将废气排入大气中。 (二) 组成
一般化油器供给系统由以下装置组成(图4-1)
1、 汽油供给装
置――包括汽油箱12、汽油滤清器7、汽油泵6和油管5等,用以完成汽油的贮存、输送及清洁
任务。
2、 空气供给装置――即空气滤清器1,在轿车上有时还装有进气消声器。主要
完成空气的供给和滤清工作。 3、 可燃混合气的形成装置――化油器3
4、 可燃混合气供给和废气排出装置――包括进气管3、排气管4、和排气消声
器10。
(三) 工作过程
汽油:自油箱12 → 汽油滤清器7(滤去所含杂质和水分)→ 汽油泵6 → 化油器2。 空气:空气滤清器1(滤去所含灰尘)→ 化油器2。
汽油在化油器中实现雾化和蒸发,并与空气混合形成可燃混合气 → 进气管3 → 各个气缸 → 燃烧膨胀作功。
废气:气缸 → 排气管 → 排气消声器 → 大气中。 汽油表用来指示油面的高度,以检查油箱的汽油量。
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