《配气机构》课件

配气机构配气机构是内燃机中重要的组成部分，它控制着气门的开启和关闭，从而实现气体的进出，确保发动机正常工作课程介绍概述目标

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2.12本课程将深入探讨配气机构帮助学生掌握配气机构的基的作用、结构和工作原理，础知识，理解其工作原理，并介绍其在内燃机中的重要并了解其在现代汽车发动机性中的应用内容应用

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4.34课程内容涵盖单气门和双气本课程的知识将在汽车发动门结构、气门配合间隙、凸机维修、保养和设计等领域轮机构、配气参数优化以及得到广泛应用可变气门技术等配气机构作用控制气门开闭气门开闭时间，进排气时间，保证发动机吸入新鲜空气，排出废气，提高发动机效率控制气门开闭角度控制气门打开时间，决定气门行程，影响气缸进排气效率，决定发动机输出功率控制气门开闭时机控制气门打开时间，影响发动机进排气流量，决定发动机工作性能，例如扭矩和燃油经济性配气机构分类按气门数量分类按气门位置分类按气门驱动方式分类单气门机构只使用一个气门，而双气门顶置式气门机构将气门放置在气缸盖凸轮轴驱动气门机构使用凸轮轴来驱动机构使用两个气门，用于进气和排气上，而侧置式气门机构将气门放置在气气门，而摇臂驱动气门机构使用摇臂来缸体上驱动气门单气门结构单气门结构是最简单的配气机构形式，只有一个气门来控制进气和排气这种结构简单、成本低，适用于低速、低功率的发动机，例如小型汽油发动机它具有结构简单，成本低，维修方便等优点但是，由于只有一个气门，气门流量受限，发动机功率和效率较低单气门工作原理进气行程活塞向下运动，气缸容积增大，形成负压，将新鲜空气吸入气缸压缩行程活塞向上运动，压缩气缸内的空气，气缸压力和温度升高做功行程燃料在高温高压下燃烧，产生膨胀的燃气，推动活塞向下运动排气行程活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸，完成一个工作循环单气门性能评价指标指标描述气门升程气门最大开启高度气门开启时间气门打开持续时间气门关闭时间气门关闭持续时间气门重叠角进排气门同时开启角度双气门结构双气门结构是指发动机气缸中设置两个气门，一个进气门，一个排气门与单气门结构相比，双气门结构能够提高进排气效率，增加发动机的功率和扭矩双气门结构可以有效地提高气缸的充气效率，并降低气流阻力，从而提升发动机的动力性能同时，双气门结构还可以改善燃烧室的形状，提高燃烧效率，降低油耗双气门工作原理进气行程1气门打开，混合气进入气缸压缩行程2气门关闭，活塞压缩混合气做功行程3混合气燃烧，推动活塞做功排气行程4气门打开，废气排出气缸双气门的工作原理基于四个行程的循环，每个行程都由特定的气门动作来控制每个气门在每个行程中扮演着重要的角色，确保气缸内混合气的进出以及燃烧过程的顺利进行双气门性能评价指标气门配合间隙的重要性保证气门密封防止气门撞击气门配合间隙过小，会导致气气门配合间隙过大，会导致气门关闭不严，造成漏气，影响门打开延迟，造成气门撞击活发动机性能塞，损坏发动机确保气门正常工作适当的气门配合间隙，可以保证气门正常工作，提高发动机效率，延长发动机寿命气门配合间隙调整检查间隙1使用塞尺测量气门间隙塞尺应平稳插入气门杆与摇臂之间间隙不符合要求需要调整调整螺母2通过松紧气门间隙调整螺母来改变间隙如果间隙过大，则需拧紧螺母；如果间隙过小，则需松开螺母再次测量3调整后再次测量间隙，确保其符合规范重复上述步骤直到间隙调整到合适范围气门摇臂机构摇臂结构运动规律类型多样摇臂机构是将凸轮轴的旋转运动转化为摇臂机构利用凸轮的形状变化，控制气常见的摇臂机构类型包括侧置式、顶置气门的升降运动的关键部件门的开启和关闭时间式、以及滚针式摇臂气门弹簧气门弹簧是配气机构中不可或缺的部件，其作用是使气门在闭合时始终保持紧闭，防止气门在发动机工作时因气体压力而打开气门弹簧的性能对发动机的性能有很大影响，弹簧的弹力过大或过小都会影响发动机的正常工作，因此弹簧的弹力必须符合发动机的要求凸轮机构凸轮机构是配气机构的重要组成部分它通过凸轮的旋转运动，带动气门开闭，控制气门开启和关闭的时间和角度凸轮机构的形状和尺寸决定了气门开启和关闭的时机和幅度，影响发动机的性能凸轮机构的设计和制造对发动机性能至关重要不同的凸轮机构形状和尺寸对应不同的气门开启和关闭时机，进而影响发动机的动力、燃油经济性和排放等性能凸轮工作原理凸轮转动1凸轮轴转动凸轮廓线2推动气门气门升程3气门开闭气门时程4控制气门动作凸轮轴转动时，凸轮廓线推动气门摇臂，使气门升程，从而实现气门的开闭凸轮廓线形状决定了气门升程和气门开启、关闭的时间，即气门时程气门时程控制了气门动作，影响发动机的进气和排气过程凸轮参数设计升程基圆半径凸轮廓角凸轮轴偏心距升程是凸轮轮廓最大高基圆半径决定凸轮轮廓的凸轮廓角决定气门开启和凸轮轴偏心距决定气门开度，决定气门开启高度，尺寸，影响气门开启时间关闭的速度，影响进排气启和关闭的位置，影响发影响进排气量和关闭时间效率动机性能升程过大，会导致气门与基圆半径过小，会导致凸凸轮廓角过小，会导致气凸轮轴偏心距过大，会导活塞碰撞，影响发动机性轮轴强度不足，影响发动门开启和关闭速度过快，致气门开启和关闭位置不能机寿命影响发动机性能准确，影响发动机性能凸轮摆角与气门时程凸轮摆角凸轮摆角是指凸轮轴旋转一周时，凸轮廓线所扫过的角度气门升程气门升程是指气门从关闭状态到完全打开时的最大高度气门开启时间气门开启时间是指从凸轮开始推动气门到气门完全打开的时间气门关闭时间气门关闭时间是指从气门开始关闭到完全关闭的时间配气参数优化提高发动机性能减少排放通过调整气门升程、开启和关闭时间，提高优化配气参数可以降低有害排放，例如氮氧发动机的功率、扭矩和燃油经济性化物和颗粒物数值模拟实验验证使用计算机模拟软件对不同的配气参数进行通过实际试验验证模拟结果，并对参数进行仿真，预测其影响微调，获得最佳配置动态配气技术可变气门升程可变气门正时

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2.12调节气门打开高度，控制进改变气门开启和关闭时间，气量和排气量优化燃烧过程可变进气歧管电子控制系统

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4.34根据发动机转速和负荷调整精确控制动态配气参数，优进气歧管长度，提高进气效化发动机性能率可变气门行程技术气门行程调节机械式调节改变进气和排气气门的开度，通过机械机构改变气门行程，控制气门行程变化，实现发动例如凸轮轮廓可变技术，实现机性能优化不同工况下气门行程的改变电子控制优势通过电子控制单元（）控提高发动机效率，降低油耗，ECU制执行机构，实现气门行程的增强发动机动力，改善排放性动态调节能可变气门正时技术提升燃油效率改善发动机性能可变气门正时技术可以根据发动机工况，调整气门开闭时间，在不可变气门正时技术可通过改变气门开闭时间，优化进排气过程，提同转速和负荷下，优化气门正时，提高燃油利用效率高发动机功率和扭矩，改善燃油经济性和排放性能可变气门正时机构机械式机构电子控制机构混合式机构利用凸轮轴的旋转来改变气门的开启和通过电子控制单元控制电磁阀，改变油将机械式和电子控制式机构相结合，可关闭时间，实现可变气门正时压，从而控制气门正时以实现更精确和灵活的控制可变气门机构性能分析可变气门机构通过调节气门升程、正时或两者结合，优化发动机性能，提高燃油经济性和排放10-15%5-10%燃油效率提升动力提升可变气门机构可以根据发动机工况调整气门升程和正时，优化气缸充气效率，降低油在高负荷工况下，可变气门机构可以提高气缸充气效率，提升发动机功率耗5-10%1-2%排放降低噪声降低可变气门机构可以优化燃烧过程，降低有害气体排放可变气门机构可以减少发动机运转时的噪声可变气门机构故障诊断运行噪音动力下降可变气门机构故障会导致发动机运行噪音明可变气门机构故障会导致发动机动力下降，显增加加速无力故障码指示灯汽车电子控制系统会记录可变气门机构故障仪表盘上的发动机故障指示灯可能会亮起，码，可通过读取提醒驾驶员注意OBD柴油机配气机构特点气门结构柴油机配气机构比汽油机配气机构简柴油机气门通常采用直线形气门，气单，通常采用单气门结构，排气门在门杆较粗，气门头较大，以增强强度进气门之后开启和耐热性柴油机燃烧室压缩比高，燃油利用率气门弹簧的弹簧刚度较大，以确保气高，排气压力高，对排气管道的密封门能够在高压力下正常工作性要求更高汽油机配气机构吸气行程压缩行程

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2.12进气门打开，新鲜空气进入进气门关闭，活塞压缩混合汽缸气爆炸行程排气行程

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4.34混合气被点燃爆炸，推动活排气门打开，废气被排出汽塞向下运动缸配气机构电子控制电子控制单元传感器ECU控制配气相位和气门升传感器收集发动机运行数据，ECU程，优化发动机性能，提高燃例如发动机转速、进气压力和油效率和排放温度执行器执行器根据指令调节气门正时和升程，实现精准控制ECU配气机构维护保养定期检查清洁保养定期检查气门间隙、气门弹定期清洁配气机构，清除积碳簧、凸轮轴等部件，确保其完和油泥，保持气门和气门座的好无损，避免因磨损或故障导清洁，确保气门的正常工作致发动机性能下降或损坏更换零件润滑保养根据使用时间和磨损程度，及定期添加高质量的机油，并确时更换磨损或老化的零件，如保机油能够正常润滑配气机构气门、气门弹簧、凸轮轴等，的所有部件，避免因润滑不良确保配气机构的正常运行导致磨损和故障本课程小结本课程系统地介绍了配气机构的结构、工作原理、性能评价、优化设计和应用等内容，并重点介绍了可变气门技术通过学习本课程，学生可以了解配气机构在发动机工作中的重要作用，掌握配气机构的基本理论和设计方法，并能运用所学知识进行实际应用。