《配气系统》课件

配气系统配气系统是发动机的重要组成部分，负责控制气门的开启和关闭，进而控制燃料和空气的混合气进入气缸以及燃烧后的废气排出气缸课程简介概述本课程主要介绍内燃机配气系统，包含作用、组成部件、工作原理、结构等内容目标帮助学生掌握配气系统的工作原理，熟悉各组成部件的结构和功能，了解常见故障及诊断方法学习目标课程结束后，学生能够独立分析配气系统的结构、工作原理、故障诊断等配气系统概述控制进排气调节气门时间关键部件配气系统控制着发动机进气门和排气通过精确控制气门时间，配气系统能配气系统包括多个关键部件，如凸轮门的开启和关闭时间，确保发动机在够优化发动机的燃油效率、动力输出轴、气门、正时齿轮等，它们相互配最佳状态下运行和排放合，共同实现气门的控制配气系统的作用控制气门开闭调整气门行程精确控制气门开启和关闭时根据发动机工况和负荷需求，间，以确保发动机进气和排调节气门开启高度，优化燃气过程的正常进行烧室混合气比例，提升发动机性能影响发动机动力降低发动机排放合理的配气系统设计可以提优化气门正时和行程，可以高发动机功率和扭矩，实现减少废气排放，满足环保法高效燃烧和经济运行规要求配气系统的组成部件气门机构正时系统12气门机构负责控制气门的正时系统用于确定气门开开闭，包括气门、气门弹闭的时机，主要由正时齿簧、气门挺杆、凸轮轴等轮、正时链条或正时皮带部件组成气门室盖气门导管34气门室盖用于密封气门室，气门导管用于引导气门运防止机油泄漏并起到减噪动，并起到密封和润滑的的作用作用气门的工作原理气门打开1当活塞处于压缩冲程末端，凸轮轴上的凸轮推动气门开启，新鲜空气进入气缸，为燃烧做好准备气门关闭2活塞向下运动，气门被弹簧关闭，密封气缸，防止气体泄漏气门再次打开3活塞到达排气冲程末端，气门再次打开，排出燃烧后的废气，为下一个循环做好准备气门的结构和材料气门结构气门材料气门由头部、杆部和阀座组成头部气门通常由耐高温、耐腐蚀的材料制是安装在气门座上的部分，上面有一成，例如合金钢、不锈钢和钛合金个圆形的阀头，用来封堵气缸杆部这些材料具有较高的硬度和韧性，可连接头部和阀座，起到传递力的作用以承受高温、高压和高速气流的冲击气门的分类进气门排气门进气门负责将新鲜空气或混排气门负责将燃烧后的废气合气体送入燃烧室排出燃烧室辅助气门用于特殊发动机设计，例如可变气门正时系统（VVT）或可变气门升程系统（VVLi）气门的开闭时间气门的开闭时间决定了发动机的进气和排气效率，直接影响发动机的性能和燃油经济性气门开闭时间通过凸轮轴的形状控制12进气排气气门打开时间气门打开时间34进气排气气门关闭时间气门关闭时间气门的间隙调整气门间隙是指气门关闭时，气门杆端面与凸轮轴凸轮顶面之间的距离它是一个非常重要的参数，直接影响发动机的性能和寿命检查间隙1使用专用工具测量间隙，确保它在规定的范围内调整间隙2通过调整气门间隙调整螺母，使间隙达到规定的值更换零件3如果气门间隙调整螺母无法调节，则需要更换气门间隙调整器正确调整气门间隙，可以使发动机正常工作，避免发动机过早磨损如果气门间隙过大，会导致发动机燃烧不完全，动力不足，排气污染严重如果气门间隙过小，会导致气门关闭不严，造成漏气，发动机动力不足，甚至损坏气门凸轮轴的作用控制气门开闭凸轮轴控制气门的开闭时间和角度，影响进气量和排气量，直接影响发动机的动力性能和燃油经济性驱动其他部件凸轮轴可用于驱动其他部件，例如油泵、水泵等，这些部件对于发动机的正常运行至关重要凸轮轴的类型单凸轮轴单凸轮轴结构简单，成本较低，但气门开启时间受限双凸轮轴双凸轮轴可独立控制进气门和排气门，优化气门开启时间，提高发动机效率顶置式凸轮轴顶置式凸轮轴结构紧凑，重量轻，可实现更精确的气门控制凸轮轴的结构凸轮轴是发动机配气机构的关键部件，其结构决定了气门的开闭时间和升程凸轮轴通常由多个凸轮组成，每个凸轮控制一个气门，凸轮轴上的凸轮形状决定了气门的开启和关闭凸轮轴由轴颈、轴肩、凸轮、轴承等部分组成，其结构紧凑，加工精度高，能够承受较大的载荷凸轮轴的材料合金钢铸铁12合金钢是汽车凸轮轴中最铸铁价格相对低廉，适用常用的材料之一它具有于低负载和低转速的发动高强度、耐磨性和耐高温机但在高负载和高转速性，能够承受高负载和高情况下，铸铁的强度和耐转速，并在高温下保持稳磨性不足，可能导致早期定性能磨损特殊材料3有些高端发动机使用特殊材料，例如陶瓷和碳纤维增强塑料，来制造凸轮轴，以提高其耐磨性、轻量化和性能表现凸轮轴的加工工艺毛坯加工凸轮轴毛坯通常采用铸造或锻造方法制成，并进行粗加工，以去除铸造或锻造过程产生的毛刺、浇口等，为后续加工做准备热处理对凸轮轴进行热处理，以改善材料的力学性能，提高硬度、耐磨性和抗疲劳性能，以满足工作要求粗加工对凸轮轴进行粗加工，包括车削、铣削、钻孔等，以接近最终尺寸和形状，为后续精加工做好准备精加工进行精加工，包括车削、铣削、磨削等，以达到精确的尺寸公差和表面粗糙度要求表面处理为了提高凸轮轴的耐磨性和抗腐蚀性，通常进行表面处理，例如磷化、镀铬等检验在加工完成后，对凸轮轴进行严格的检验，以确保其符合设计要求和质量标准曲轴的作用连接活塞和连杆连接飞轮安装位置将活塞的往复运动转化为旋转运动，为发动机提供动力输出，并缓冲发动曲轴安装在发动机底座上，与发动机为发动机提供动力输出机的运行冲击缸体和气缸盖共同组成发动机曲轴的类型直列式V型水平对置式所有气缸在同一轴线上，结构简单，气缸分成两排，呈V型排列，结构紧凑，气缸在同一水平面上，结构紧凑，振制造容易，但占用空间较长占用空间小动小曲轴的结构曲轴是发动机的重要组成部分，负责将活塞的往复运动转化为旋转运动，为发动机提供动力曲轴结构复杂，由多个部件组成，包括主轴颈、连杆轴颈、曲柄、平衡重等曲轴的结构设计需满足强度、刚度和平衡性的要求，以保证发动机平稳高效运行曲轴的材料铸铁合金钢铸铁具有较高的强度、韧性和耐磨性，合金钢具有更高的强度、韧性和耐磨价格也比较便宜，因此常被用作曲轴性，但价格比铸铁贵材料合金钢曲轴主要用于高性能发动机，铸铁曲轴可以承受较大的载荷，并且可以承受更高的转速和载荷具有良好的耐磨性，适合于中小型发动机使用曲轴的加工工艺粗加工1去除毛坯多余材料，加工成近似最终形状半精加工2提高曲轴精度，接近最终尺寸和形状精加工3达到尺寸公差和表面粗糙度要求热处理4提高曲轴强度和硬度检验5确保加工质量符合标准曲轴加工工艺复杂，需要多个工序才能完成正时齿轮的功能精确控制气门开闭时间协调气门与活塞运动保证发动机正常运转正时齿轮确保气门在特定时间打开和正时齿轮同步气门和活塞运动，确保正时齿轮的精确计时保证了发动机各关闭，以控制进气和排气气门在最佳时间打开和关闭，提高燃部件协调运转，避免碰撞和故障烧效率正时齿轮的结构正时齿轮，又称配气齿轮正时齿轮通过齿轮啮合，将曲轴的旋转运动传递到凸轮轴，从而控制气门的开闭时间正时齿轮的结构决定了气门的开闭时间，进而影响发动机的性能

1.齿轮轮体

2.齿轮齿

3.定位销正时齿轮的材料高强度钢合金钢12高强度钢具有良好的强度、韧性和耐磨性，能够承受发动机运合金钢通过添加合金元素，可以进一步提高钢材的性能，例如行过程中的高负荷和冲击力例如，40Cr、45Cr等钢材耐热性、耐腐蚀性等例如，Cr-Mo钢、Cr-Ni钢等铸铁其他材料34铸铁具有良好的强度、刚性和耐磨性，同时还具有良好的铸造近年来，一些新型材料也应用于正时齿轮的制造，例如尼龙、性能，适合制作复杂形状的正时齿轮玻璃纤维增强塑料等，这些材料具有轻质、耐腐蚀等特点正时链条的结构正时链条是发动机配气系统的重要组成部分，用于连接曲轴和凸轮轴，同步它们的旋转运动链条由多个链节组成，每个链节由两个内链板和两个外链板组成，中间连接着链销链节之间通过链销互相连接，形成闭合的环状结构正时链条具有良好的耐磨性和抗拉强度，能够承受高温和高负荷，保证发动机在高速运转时的稳定运行正时链条的材料链条材料表面处理正时链条通常由高强度合金链条表面通常会进行热处理钢制成，例如碳素钢或合金或镀层处理，以提高其耐磨钢这些材料的强度和耐用性、耐腐蚀性和抗疲劳性能性使其能够承受发动机工作时的拉伸力和冲击力链节结构链条的链节由钢制成，并通过销钉连接，销钉通常由更硬的钢制成，以提高耐磨性和耐腐蚀性气门时间的调整原则提高发动机性能降低燃油消耗降低排放通过调整气门正时，可以优化气门开合理的气门正时可以优化燃烧过程，通过优化气门正时，可以减少废气排闭时间，从而提升发动机的功率和扭降低燃油消耗，提高燃油经济性放，达到更环保的效果矩气门时间的调整方法调整间隙1气门间隙过大或过小都会影响发动机性能更换凸轮轴2更换新的凸轮轴以改变气门开闭时间改装正时齿轮3更换正时齿轮，改变气门开闭时间气门时间的调整方法主要包括调整间隙、更换凸轮轴和改装正时齿轮通过这些方法可以优化发动机性能，例如提高动力输出、降低油耗或减少排放配气系统的维护保养

1.定期检查

2.润滑12定期检查气门间隙、正时链条或皮带、凸轮轴和气门等定期更换发动机油，保证配气系统部件的润滑，避免过部件的磨损情况度磨损

3.清洁

4.调整34定期清理配气系统上的积碳和污垢，保持气门和气道畅根据需要调整气门间隙，确保气门开闭时间准确通配气系统常见故障及诊断气门间隙过大气门间隙过小发动机功率下降，噪音增加，发动机爆震，动力不足，甚油耗上升通过调整气门间至造成气门烧毁通过调整隙解决气门间隙解决气门密封不良正时链条或皮带故障发动机产生蓝烟，压缩比下发动机抖动，启动困难，甚降，动力不足更换气门油至熄火检查正时链条或皮封或气门带，及时更换课程总结本课程全面介绍了配气系统的结构、工作原理、维护保养等知识掌握了配气系统的相关知识，有利于更好地理解内燃机的运行机制，并提升汽车维修技能。