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直列四缸柴油机配气机构设计

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4D20发动机总体介绍 [兼容模式]

4D20发动机总体介绍 [兼容模式]

单位
技术参数
直列四缸、水冷、共轨直喷、16气门、双顶置凸 轮轴、可变截面涡轮增压（VGT）、电控EGR阀、 进气中冷
缩口ω形
mm
83.1×92
16.7∶1
L
1.996
1—3—4—2
kw/r/min 110／4000
N·m/r/min 310／1800～2800
g/kw·h ≤210
GW4D20发动机
VGT执行器 压气机壳
涡轮壳 4D20增
压器
GW4D20发动机
舌片
9可变喷嘴截面增压器配有
一可调节的喷嘴环，它能通
过调节喷嘴环上的可变舌片
位置而改变涡轮的流通截面。
从而使它在低速时像一快速
反应的小涡轮而在高速时像
一高效率的大涡轮。使发动
机不仅能够保持高速时的涡
轮效率，而且可以低速时的
涡轮效率，通过减少涡轮流
该发动机主要搭载于长城公司的哈弗、嘉誉、风骏皮 卡及B级轿车等车型，同时也可搭载其他整车生产企业同 类车型。
搭载车型
GW4D20发动机
嘉誉
K5(哈弗新款)
K4(风骏新款)
CHB021 CHC011
二、 GW4D20主要技术参数
GW4D20发动机
项目
型式
燃烧室型式 缸径×冲程 压缩比 排量 工作顺序 标定功率／转速 最大扭矩／转速 最低燃油消耗率
9采用了液压式挺柱，通过机油的压力而保证气门间隙为 0， 可以降低整机噪声。
9把喷油器布置在燃烧室中心附近，喷油压力高，有利于燃 料充分燃烧。
9预热塞布置在最佳位置，以确保柴油机在寒冷工况下启动 性能。
结构特点-活塞
进油口
出油口
注意：活塞顶面刻有向前标记及外径 分组号，安装时要选择与活塞组号相 应的气缸孔且向前标记必须朝向气缸 体前端。

490QB柴油机设计(配气机构)

490QB柴油机设计(配气机构)

490QB柴油机设计（配气机构）摘要本设计的发动机机型为490QB柴油机，介绍了490QB柴油机的配气机构设计，配气机构各零件的详细设计。

依照本柴油发动机的设计技术要求，可以确定本柴油机的结构以及相关尺寸。

本机采用 形燃烧室，凸轮轴中置，龙门式机体方案。

为了使本次设计满足设计要求，所以根据燃机工程师手册，对本机进行工作过程热计算，结果表明此次设计满足其经济性和动力性要求。

发动机通过配气机构实现换气，即排出本循环已燃混合气和下一个循环吸入新鲜充量的进气排气过程，对于四冲程发动机来说，从排气门打开到进气门关闭的整个过程为换气过程。

而发动机动力性和经济性的好坏，在很大程度取决于换气过程的完善程度，因此配气机构的设计在本发动机设计中占有相当重的位置。

而配气机构设计的核心为提高充气效率，降低换气损失，进而改善了发动机的经济性和动力性。

设计气门采用双气门方案，即一进一出两气门，双气门方案结构简单，工作可靠，完全满足进排气要求，降低制造成本。

气门的驱动采用凸轮轴—挺住—推杆—摇臂—气门的驱动方案。

凸轮轴采用中置方案，形式为整体式凸轮轴，全支撑，满足强度要求，结构简单，加工精度高，具有很好的互换性。

本次设计主要包括气门弹簧，进排气门，进排气道和凸轮轴设计，而凸轮形状采用函数凸轮设计，由Mat lab程序计算得到挺柱的升程，速度，加速度，绘制曲线。

关键词：柴油机，凸轮，气门THE 490QB DIESEL ENGINE DESIGN（PISTON ANDCONNECTING ROD）ABSTRACTThe design of the diesel engine models for the 490QB introduced 490QB diesel engine valve train design, detailed design of each valve train parts. In accordance with the technical requirements for diesel engines, you can determine the structure and size of the diesel engine. The machine adopts the shape of the combustion chamber, the camshaft position, gantry body program. In order to meet the design requirements of this design, it is based on the internal combustion engine engineer manual process to work on the machine thermal calculations, the results show that the design meets its economy and power requirements.Engine for ventilation through valve body, the discharge of the circulating air and fuel mixture is next cycle inhale fresh charge intake and exhaust, for four-stroke engines, the exhaust valve to open the intake valve closing the whole process of the ventilation process. The engine power and economy is good or bad, to a large extent depend on the degree of perfection of ventilation process, so Valve design occupies very heavy position in this engine design. The core Valve designed to improve volumetric efficiency, reduce ventilation losses, thereby improving the economy of the engine and power. Valve double valve design scheme, namely one into a two-valve, dual valve scheme is simple, reliable, fully meet the requirements of the intake and exhaust, reduce manufacturing costs .Valves driven by the camshaft - tappet - putt - rocker - valve drive solutions. Camshaft scheme used in the home, in the form of the monolithic camshafts, fully supported to meet the strength requirements, simple structure, high precision, with good interchangeability.The design includes valve springs, intake and exhaust valves, and intake and exhaust camshafts road design, and the use of a cam-shaped cam design function, calculated by the Mat lab program tappet lift, velocity, acceleration, plotted.Key words: diesel engine, cam, valve目录前言 (1)第一章整体设计 (2)§1.1 490QB柴油机 (2)§1.2 柴油机的设计 (2)§1.3 设计容和方法 (3)第二章燃机工作过程的热计算 (4)§2.1 一般参数计算 (4)§2.2 进排气过程计算 (4)§2.3 压缩终点参数计算 (5)§2.4 燃烧过程的计算 (6)§2.5 膨胀终点参数的计算 (6)§2.6 指示参数的计算 (7)§2.7 有效参数的计算 (7)第三章配气机构的总体布置 (9)§3.1 气门数目、驱动方式，布置 (9)§3.2 凸轮轴布置和传动方案确定 (9)第四章气门组的设计 (10)§4.1 气门的设计 (10)§4.2 气门导管的设计 (15)§4.3 气门通路面积的校核 (15)第五章气门弹簧的设计 (20)§5.1 气门弹簧的概述 (20)§5.2 气门弹簧的尺寸确定 (20)第六章凸轮轴和气门附件的设计 (26)§6.1 凸轮轴的设计 (26)§6.2 挺柱的设计 (31)§6.3 推杆和摇臂的设计 (32)结论 (33)参考文献 (34)致 (35)附录 (36)前言距第一台燃机诞生，经过100多年的发展，在工程师们孜孜不倦的努力下，发动机不断的得到改进和进步，性能不断得到改进与创新，到今天能为人类社会活动不可或缺的一员，支持着社会的发展与进步，给人们带来了非常大的便捷，近些年，随着柴油机高压共轨、缸直喷、净化等技术的发展，以较低的排放输出强大的动力，有着无可比拟的优势。

柴油机配气机构毕业设计说明书

柴油机配气机构毕业设计说明书
§2.2.2进排气过程计算7
§2.2.3压缩终点参数计算8
§2.2.4燃烧过程的计算8
§2.2.5膨胀终点参数的计算8
§2.2.6指示参数的计算9
§2.2.7有效参数的计算9
第三章485柴油机主要性能参数的选择10
§3.1平均有效压力p10
vme
§3.2活塞平均速度Cw10
§3.3行程缸径比〜11
§3.4曲柄连杆比12
ABSTRACT
This thesis introduces the design of valve timing mechanism of 485 diesel engines，mainly the design of its various components. The 485 diesel engine in this design is mostly used in light truck.
KEY WORDS: Diesel engine, Valve timing mechanism，Camshaft，Valve
第一章485柴油机的设计要求3
第二章485柴油机工作过程热计算6
§2.1485柴油机工作过程热计算已知参数6
§2.2 485柴油机工作过程热计算6
§2.2.1一般参数的计算6
第六章气门弹簧的设计23
§6.1气门弹簧概述23
§6.2气门弹簧尺寸的确定23
§6.3气门弹簧的校核28
§6.3.1气门弹簧的强度校核28
§6.3.2气门弹簧的共振校核29
第七章凸轮轴与气门传动件的设计31
§7.1凸轮轴的设计31
§7.1.1凸轮轴的设计要求及结构31
§7.1.2凸轮轴尺寸的设计31
本次配气机构的设计，主要包括进、排气门的设计，气门弹簧的设计，以及凸轮轴的设计。编写Matlab程序，计算得到挺柱升程表，绘出挺柱升程、速度、加速度曲线。

发动机的构造和工作原理(农机发动机构造与维修课件)

发动机的构造和工作原理(农机发动机构造与维修课件)

二、 多缸柴油机的工作原理
（一）四缸柴油机的工作
（1）作功间隔角720°/4=180°; （2）曲轴布置（如图1-5所示）; （3）工作顺序：1-3-4-2或1-2-4-3两种; （4）工作情况（如表所示）。
图2 直列式四缸机曲轴布置图
表1-1 四缸四冲程内燃机工作情况
曲轴转角
工作顺序 1-3-4-2
农机发动机概述
发动机是农业机械的主要动力源，它的工作状况直 接影响拖拉机的动力性和经济性，为提高农业机械的 使用性能和使用寿命，必须对发动机定期的进行维护 保养和维修。维护保养和维修人员应熟练地掌握发动 机的定义和分类。
农机发动机概述
一、发动机的组成
发动机是由许多机构和系统组成的复杂机器。即使是同 一类型的发动机，其具体构造也是有很大差异的，但就其 总体功能而言，基本上都是由如下的机构和系统组成：曲 柄连杆机构、配气机构、供给系、润滑系、冷却系、起动 系。我们可以通过一些典型的发动机的结构实例来分析发 动机的总体构造。
1. 内燃机编制的要求
(1)第一部分 由制造商代号或系列符号组成。本部分代号由制造商根
据需要相应的选择1～3位字母表示。 (2)第二部分
由汽缸数、汽缸布置形式符号、冲程形式符号、缸径符 号组成。
1. 内燃机编制的要求
(3)第三部分 结构特征符号、用途特征符号组成。
(4)第四部分 区分符号。同一系列产品需要区分时，允许制造商选用
柴油内燃机的压缩比大，则混合气燃烧迅速、内燃 发出的功率大、经济性就好。压缩比过大，会导致爆 燃和表面点火等不正常的燃烧现象，造成发动机过热、 功率下降、油耗增大等一系列不良后果。因此在提高 柴油机压缩比时，必须防止爆燃现象的发生。
（3）作功行程 第一阶段，在柴油机压缩行程终了前，喷油泵使柴

汽车发动机-配气机构详细设计资料

汽车发动机-配气机构详细设计资料

汽车发动机配气机构6.1配气机构功用：•配气机构是控制内燃机进、排气过程的机构，即呼吸系统。

•按气缸的发火顺序和气缸中的工作过程，适时开启和关闭进气阀及排气阀，进入新鲜空气，排出废气。

工作条件：•转速高，若n=1000，四冲程，500次，以很高而变化的速度工作，惯性力和热负荷大，且润滑不良，零件磨损大。

要求：•定时准确；•有足够大的气体流通面积；•振动，噪音小；•工作可靠，寿命长；•结构简单，维修方便。

6.1配气机构的布置及传动• 配气机构的类型有气阀式，气孔式，气孔-气阀式。

6.1.1气阀式配气机构的布置：按气阀的布置可分为：•顶置式气阀和侧置式气阀按凸轮轴的位置可分为：•上置式凸轮和下置式凸轮。

按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为•齿轮传动和链条传动侧置气门式气门机构3、优缺点：曲轴到气门距离近，方便齿轮传动，气门间隙调整方便，但气道拐弯多，流动阻力大，充气效率低，燃烧室扁平，结构不紧凑，容易爆震，压缩比低。

...1、结构特点： 气门布置在气缸体一侧，气门头部朝上，没有摇臂、推杆，下置式凸轮轴，齿轮传动。

...2、工作原理： 正时齿轮副带动凸轮轴转动，转到凸轮桃尖顶起气门挺杆，推动气门克服弹簧预紧力开启。

凸轮基圆与气门挺杆接触时，气门在气门弹簧预紧力的作用下关闭。

...顶置式气阀优点：燃烧室结构紧凑，可减小进，排气系统的阻力。

缺点：传动链的零件多，质量大因而惯性载荷较大。

2．凸轮轴布置形式1）下置式凸轮轴优点：凸轮轴与曲轴距离近，传动方便。

缺点：传动距离远，传动组件多，惯性大，加剧了零件的震动和磨损。

2）上置式凸轮轴优点：凸轮直接作用于摇臂，省去了挺柱和顶杆缺点：曲轴到凸轮轴传动机构复杂。

3）顶置式凸轮轴优点：凸轮轴直接驱动气阀，无惯性载荷的作用。

缺点：气阀杆受侧推力的作用磨损大。

曲轴列凸轮轴传动复杂，，拆装气缸盖也较麻烦。

3．气阀数及布置1）每气缸两个气阀的布置•每缸两阀，总是采用较大的气阀道路面积，且进气阀直径大于排气阀直径。

柴油机四冲程发动机都采用气门式配气机构山东大学课程中心PPT教案

柴油机四冲程发动机都采用气门式配气机构山东大学课程中心PPT教案
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2-2. 配气定时及气门间隙
1 配气定时
以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启 的持续时间称为配气定时。
（1）进气提前角
进气门在进气行程上止点之前开启称为早开。从 进气门开到上止点曲轴所转过的角度ɑ称为进气提前 角。
目的：进气开始时，进气门有较大的开度或较大 的进气流通截面，减小进气阻力。
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2-1. 配气机构的功用及组成
（2）进气量对发动机性能的影响
进入缸内的新气数量（进气量）对发动机 的性能影响很大，进气量越多，发动机的 有效功率和转矩越大。
（3）要求
①进气充分，进气量尽可能多； ②废气要排除干净，因为残余废气影响进 气量。 ③运动件具有较小的质量和较大的刚度， 以保证配气机构良好的动力特性。
（7）凸轮上置式配气机构
定义：凸轮轴置于气缸盖上的配气机构，称 为凸轮轴上置式配气机构。
优点：运动件少，传动链短，整个机构的刚 度大，适合于高速发动机。
缺点：凸轮轴与曲轴距离长，动力传动机构复 杂。
（8）凸轮上置式配气机构结构形式
①摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构； ②摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构； ③直接驱动、凸轮轴上置式配气机构。
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2-4. 气门传动组
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2-4. 气门传动组
3 推杆 （1）功用：
将从凸轮轴经过挺柱传来的推力传给摇 臂
（2）工作条件：
它是气门机构中最易弯曲的零件， 要求有很高的刚度，而且重量轻。
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2-1. 配气机构的功用及组成
（4）组成
气门式配气机构：气门组和气门传动组两部分组 成；
凸轮轴位置：下置式、中置式、上置式。 气门驱动形式：摇臂驱动、摆臂驱动、直接驱动 。 现代汽车发动机均采用顶置气门机构。

内燃机设计--配气机构

内燃机设计--配气机构
第1章
1.1 汽油机的发展
1886年1月29日，德国人奥姆勒和卡尔.本茨在里诺卧式气压煤气发动机以及四冲程理论的基础上制造出了第一台汽油发动机，使汽车正式进入汽油动力时代。1886年卡尔·本茨制造出世界上第一辆以汽油为动力的三轮汽车。该车装有卧置单缸二冲程汽油发动机,785CC容积,0.89匹马力,每小时行走15公里。
图2-3 气门头部的形式图
本次设计选用气门头顶面为平顶形状。现确定气门头部直径 ,气门座合面角ɑ，气门座合锥面宽度b和气门升程 。
根据气缸换气良好的要求，气门头部直径 应大些。为了提高进气充量，减小排气门的热负荷，通常将进气门直径设计的比排气门直径大10%—20%。当每缸四门结构时：
气道的喉口直径为 ,可取为30mm。
图21顶置气门配气机构中置凸轮轴式中置凸轮轴式的配气机构凸轮轴位于机体上部与下置凸轮轴式的配气机构相比减少了推杆或者推杆较短从而减轻了传动机构的往复运动质量增大了顶置凸轮轴式传统的顶置气门机构中气门布置在气缸盖中而凸轮轴一般都布置在曲轴附件的机体使机构复杂提高了制造成本
材料：进气门为中碳合金钢、耐热合金钢；排气门为耐热合金钢。
形状、结构：气门头顶面为平顶、球面顶、喇叭顶。其中，平顶机构简单、制造方便，目前使用最多；球面顶强度高、排气阻力小、废气的清除效果好，用于排气门；喇叭顶进气阻力小、顶部受热面积大，用于进气门。
1)气门头部的设计
气门头部的形状和基本尺寸直接影响气门刚度、气体的流动阻力、以及气门的制造工艺。
缸内直喷、机械增压
2.1 配气机构的总体布置
2.1.1顶置气门凸轮轴的布置
现代内燃机均采用顶置气门，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。气道平滑，充气效率高价现代内燃机设计多采用这种结构模式。根据凸轮轴的位置的不同，分为下置式、中置式和顶置式3种。

配气机构课件~认识柴油发动机配气机构结构·维修与工作过程

配气机构课件~认识柴油发动机配气机构结构·维修与工作过程
➢ 充量系数：进气过程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与 在进气状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比，即： =M/M0 通常， =0.8~0.9， 越高，发动机发出的功率越大。
2. 配气机构的组成：配气
机构由气门组和气门传动组 组成。
①气门组： 气门、气门导管、 气门座圈、气门弹簧、气门 弹簧座和气门锁夹等 。 气门组作用： 对气缸的密封 （封闭进、排气道） 。
②气门传动组 ：正时齿轮、 凸轮轴、气门挺柱、气门推 杆、气门摇臂、摇臂轴、摇 臂轴座和气门间隙调整螺钉 等。
气门传动组作用：使进、 排气门能按配气相位规定的 时刻开闭，且保证有足够的 开度。
气门穿过气门导管，在其尾
端通过气门锁片或锁销固定在弹簧 座上。气门弹簧安装在气门杆外围， 并有一定的预紧力。气门弹簧的上 端抵靠在弹簧座上，其下端座落在 气缸盖的弹簧座上。当气门关闭时， 在气门弹簧预紧力的作用下，气门 头部密封锥面紧压在气门座上，将 气道封闭。摇臂轴通过支架固定在 气缸盖上平面上，摇臂安装在摇臂 轴上，可绕摇臂轴转动。摇臂长臂 端与气门杆端接触，摇臂短臂端装 有调整气门间隙的调整螺钉。凸轮 轴安装在气缸体的一侧或气缸盖顶 部。挺柱呈杯状，位于挺柱导向体 内，其下端与凸轮轴接触。推杆为 一细长杆件，上端与摇臂调整螺钉 接触，下端穿过气缸盖过孔与挺柱 接触。
气门间隙的大小由发动机生产 企业根据试验确定。
发动机采用液力挺柱时，因挺 柱的长度能自动变化，随时补偿气 门的热膨胀量，故不需要预留气门 间隙。
气门间隙
摇臂
为何排气 门间隙大 于进气门
间隙？
气门杆
气门
间隙
进气门 0.25~0.30mm
排气门 0.30~0.35mm

09 配气机构设计

09 配气机构设计

9 配气机构设计9.1配气机构的工作条件和设计要求配气机构的功用是按发动机所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭进排气门，使新鲜的可燃混合气得以及时进入气缸，废气得以及时排出气缸。

在高速的发动机中，每个工作循环的进、排气过程只有千分之几秒，在这短暂的时间内，废气排出得愈彻底，进入的可燃混合气愈多，发动机发出的功率愈大。

同时配气机构在急剧变化的高速条件下工作，要受到很大的冲击力，还要受高温燃气的热负荷及化学腐蚀的作用，工作条件恶劣。

现代摩托车发动机对配气机构和制造质量都有很高的要求，四行程发动机的要求有：1）要有足够的气体流通面积，以提高进气量；2）要有小的排气阻力，使排气干净，以提高进气量；3）结构要简单，工作要可靠，维修要方便。

9.2配气机构的型式选择配气机构因发动机结构不同而异，目前摩托车常用的配气机构有：气孔式配气机构和气门式配气机构。

由于气孔式配气机构适用于二冲程发动机，气门式配气机构适用于四冲程发动机，且它充气系数高，燃料热量的利用率高，燃烧较完全，排放污染小，润滑条件好，机件磨损慢，同时发动机的动力性和经济性都比较好。

因此本设计采用气门式配气机构。

9.3 配气机构的布置及传动9.3.1 气门的布置气门式配气机构由气门组和气门传动组组成。

进气门布置在进气道上，开启时可燃混合气能顺利地进入气缸；排气门布置在排气道上，开启时废气能排出气缸。

气门收集配气机构有侧置气门式和顶置气门式两种形式。

由于侧置气门式配气机构燃烧室面积大，热量损失多，气道长，进气阻力大，压缩比较低，燃料经济性差。

而顶置气门式配气机构进气道短，充气效率高，燃烧室紧凑，压缩比较高，发动机的热效率高，其动力性和经济性比侧置气门式好。

因此，选取顶置气门式配气机构。

顶置气门式配气机构的进气门和排气门都倒挂在气缸上。

其气门组包括排气门和进气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等。

气门传动组包括气门摇臂、摇臂轴、凸轮轴、正时从动链轮和链条等。

直列四缸柴油机配气机构设计

直列四缸柴油机配气机构设计

毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目直列四缸柴油机配气机构设计课题内容性质工程设计课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题/学生自立课题设计校内（外）指导教师职称工作单位及部门联系方式副教授兰州工业高等专科学校交通工程系一、题目说明（目的和意义）：毕业设计是一个综合性较强的实践环节，是对学生三年的学习效果的检验。

本题目要求学生完成柴油发动机配气机构的设计。

通过该题目的设计加强学生对相关知识的深入了解并锻炼学生的机构设计的动手能力。

通过毕业设计，学生应达到以下基本要求：1、具有综合应用所学理论知识和实践技能，初步解决本专业范围内的工程技术问题的能力，善于应用新技术、新工艺、新材料。

2、具有查阅科技文献资料、使用各种标准、手册以及独立工作、创新的能力。

3、综合考核学生掌握知识的广度和深度、运用知识处理问题的能力、实验能力、外语应用水平、计算机应用水平、科技写作能力、口头表达能力等。

二、设计（论文）要求（工作量、内容）：设计内容：以某一车型柴油机的相关参数作为参考，对直列四缸柴油机的配气机构的主要零部件进行结构设计。

完成内容:1．气门组装配图1张(1号图)。

2．气门传动组装配图1张(1号图)。

3．零件图4．设计计算说明书1份三、进度表日期内容2011年11月（秋季学期第15周）开始根据毕业设计任务，收集、阅读整理有关资料调查研究、分析课题与毕业实习（0.5周）气门组设计（2.5周）气门传动组设计（2.0周）撰写设计说明书（1.0周）2012.3.（春季学期第2周）结束完成日期2012年1月答辩日期2012年3月四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：（一）、参考文献：[1]高秀华．内燃机[M]．北京：化学工业出版社，2005．9．[2]杨连生．内燃机设计[M]．北京：中国农业机械出版社，1980．6．[3]汽车工程手册编委会．汽车工程手册：设计篇[M]．北京：人民交通出版社，2001．5．[4]陈家瑞．汽车构造[M]．北京：人民交通出版社，2009．4．[5]束永平．汽车发动机曲柄连杆机构动力学分析[J]．东华大学学报，2005．12．[6]周松鹤．工程力学（教程篇）[M]．北京：机械工业出版社．2003．2．[7]石津俊．发动机曲轴弯曲疲劳强度的可靠性分析[J]．武汉工学院学报，2005．7．[8]王东华．曲轴强度计算若干问题的探讨[J]．天津大学学报，2002．3．[9]夏天．捷达王与都市先锋轿车维修手册[M]．北京：北京理工大学出版社，2001．10．指导教师签字教研室主任签字主管系领导签字年月日年月日年月日直列四缸柴油机配气机构设计摘要气门配气机构是四冲程柴油机所特有的机构，它是按照发动机的点火次序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，完成换气过程。

4G63MIVEC-发动机配气机构

4G63MIVEC-发动机配气机构

4G63MIVEC 发动机配气机构目录第一章、配气机构第二章、正时机构一、配气机构功用:按照发动机各缸的作功次序和每一缸工作循环的要求，定时地将各缸进气门与排气门翻开、关闭，以便发动机进行进气、压缩、作功和排气等工作过程。

配气机构的组成:发动机配气机构由气门组和气门传动组〔也就是 MIVEC 机构〕组成。

气门组的组成:气门组包括气门、气门座、气门导管和气门弹簧、气门油封等零件。

〔一〕气门1、分类：气门分进气门和排气门。

2、气门的作用：气门是用来封闭气道的。

气门由头部和杆身两局部组成。

头部用来封闭进气道，杆身用来往气门开闭过程中起导向作用。

3、气门的一般构造:气门的构造包括头部和杆身两局部，两者圆弧连接。

气门头部由气门顶部和密封锥面组成；而气门杆身尾端的结构主要取决于气门弹簧座的固定方式。

4、气门弹簧座的固定:气门杆的尾部用以固定气门弹簧座，有两种：5、气门机油〔润滑油〕防漏装置:适量的机油进入气门导管与气门之间的间隙，对于气门杆的润滑是必要的。

但如果进入的机油过多，将会在气缸内造成积炭和在气门上产生沉积物。

因此，在气门杆上设有机油防漏装置，即气门油封。

〔二〕气门座:进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。

1、气门座的作用: 气门座与气门头部一起对气缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到对气门散热的作用。

2、气门座的形式单独制成气门座圈，镶嵌在气缸盖上。

〔三〕气门导管功用：给气门的运动作导向，保证气门的往复直线运动和气门关闭时能正确地与气门座贴合，并为气门杆散热。

〔四〕气门弹簧作用：使气门自动复位关闭，并保证气门与气门座的座合压力；还用于吸收气门在关闭过程中各传动零件所产生的惯性力，以防各个传动件彼此别离而破坏配气机构正常工作。

气门弹簧为不等距结构〔防止共振，防止断裂，安装要特别注意，有颜色标记，标记朝上，距大的朝上〕；弹簧的截面为椭圆状，其外表进行抛丸处理〔提高疲劳强度〕。

气门组零件的检修〔一〕气门1、检查气门座接触：气门座接触应与气门面中心一致。

3.配气机构

3.配气机构

配 气 相 位
上止点
下止点
二、气门重叠
气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时， 气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时，出现的进排 气门同时开启的现象。 气门同时开启的现象。 气门重叠角：气门同时开启的角度（ 气门重叠角：气门同时开启的角度（α+ δ）。
气门重叠角 排气过程
进气过程
配气相位演示
§3.3
作用： 作用： 为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮
产生的轴向力。 产生的轴向力。
4
5 3
2
6
1
1、正时齿轮；2、垫圈；3、 正时齿轮； 垫圈； 螺母； 止推片； 螺栓； 螺母；4、止推片；5、螺栓； 隔圈。 6、隔圈。
凸轮轴轴向定位
凸轮轴的驱动
齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。 A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。
凸轮轮廓与气门的运动规律
气门升程最大时刻 缓冲结束点 气门开启点 气门关闭点
消除气门间 隙阶段
出现气门间 隙阶段
同名凸轮的相对角位置
同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气 同一气缸的进、 相位相对应的。 相位相对应的。
点火顺序： 点火顺序： 1—2—4—3 2 4 3
四缸发动机凸轮投影
凸轮轴的轴向定位
杆部
头部
性能： 性能：
强度和刚度大、 强度和刚度大、 耐热、耐腐蚀、 耐热、耐腐蚀、耐 磨
进气门： 进气门：铬钢 或铬镍钢； 或铬镍钢； 排气门： 排气门：硅铬 钢
气门头部的结构形式
平顶式
结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小， 结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、 排气门都可采用。 排气门都可采用。
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123:1 1 (1 )2 1 (1 )34 12011 11 150.5 2.5 2.0 1.02012.3.20122012[1] [M] 2005[2] [M] 1980[3] [M] 2001[4] [M] 2009[5] [J] 2005 12[6] [M] 2003[7] [J] 2005[8] [J] 2002[9] [M] 2001 10195B 195B 195B 1..ABSTRACTThe valve train is one of the most important mechanisms in a internal combustion engine, whether the performances are good or bad, that affecting the power performance, economic performance, emissions performance of the engine, as well as affecting the reliability and wear performances of the whole engine. Along with the requests of the engine’s high power, super-speed, people demand a higher index. That is, when the engine runs under a high speed, it can still work steadily and dependably, which demand that the valve train system should have a high performance. Cam profile is the hard core of the valve train, which design is one of the important ways to carry out valve train optimal design. Simulation calculation and experimentation research are two important ways to carry out research and development on valve train of internal-combustion engine.Key words:Diesel engine; V alve train; Cam profile1.c 0.8—0.92. 2Fxn rop fD=95dropD drop )52.0~35.0()9.44~25.33( drop 195B drop=36mm, 10%~~20%a a a drop hkn Fkn 2cos sin cos * a—a=45 );hkn 25% 40.mmhkn =10mm :fkn =a a a drop hkn Fkn 2cos sin cos * =10 35*COS45+10*Sin45*Cos45)=865 mmdropFrop= 1.1~1.2 Fxn=(1.1~1.2)x865=(951.5~1038) 1000mmdrop=144Frop x10/3.=36mm123195B245195B 195—01018404727283526: 195B7Db=2Ro 2~4 mmRo Ro=14.5Db=2Ro 2~4 =2x14.5 2~4 = 25~270.02~0.03mm 0.01~0.25mm8abcdf91210Mkn=115g Mn=75g Mr=0/Mmr=0 Mn=120g Ro=14.5mm R1=138 R2=8.3mm Htmax=7mm Lr=46 L=32 =115rad/s P=239 d=36mmPrmax=[min Pnp + 2n d /4 Pr —"r p ]Ln/Lr+Mr 2x w r1—r2=[239+3.14*33.0/4x 0.445—0.1 x 610x46/32+374x 2115x 138—14.5 x 610 =2539a d =36mmba d =42mmr P 0.445'r p 0p =0.1Mr= k n m +np m /3 x r n l /r l2)+99=374g''n m =k m 2kn l /32r l =120x 246/3x 232=81gY=0.8)1032(*95*10*2.269*26*24178.0)(445224422max p p t d El b a P =0.0003mmE=2.2*510 —— ;L=a+b=26+70=96mm---mm r 3225.14*2220 ---mm p 10 ——1max /418.0r b E P n r cm =0.418 0572.0*025.0/10*2.2*002417.06 =255n b =25mm11)2)3)4)5)6)7)8)2hR R= 1.5~2.5 x maxnR=(1.5~2.5)x10=15~25 195B 14.5mm105B19494721a r 41900 =90+1/4 47-21+49-19=104=0.5 180)21a a=0.5 180)21a a =0002119108*5.0 =01102r =popocos 1 cos *max 0r h r =14.5—0062cos 162cos *7 =8.3mmr h r a r )(2max 0 po poo o a a r r a r r a r r cos 2cos 22022221=)cos (2/cos **23.875.145.1420222a a r r a a =1380r k r o o n s r r s :ss = 0.25~0.35 mm s = 0.35~0.50 mm r r1 r1=11~3 195B 2mm195B2295B 20 HBC55 45 BRC54~653max k22max max /6mm kgf l d m k r l d —— mmL —— mmmax m ——22max max /6mm kgf l d m k r =22/5.6*16448*6mm kgf =39.362mm kgf 4 t De r vd de ewv nrrmm D r 35 max d d ht22max max 22B a D e d d t ht22max 2/)2/(B a D e tsm /14~132~125.2242~18125.3062~12/142)2/35(22re e rr r E u E u B F22110565 F — kgf ;mmB mmeu r u — e E r E — kgf/mme u r u 0.27 0.30: 2.0x 410 kgf/2mm30.0 e r u u2/110565mm kgf E E B F e r r4410*0.2110*0.2118*6.4592.0p 5.67x 610 r d r Lr d =(0.15~0.20 D mm= 0.15~0.20 *95=(14.25~19) 16mmD (mmr L = 3.0~3.5 rd mm= 3.0~3.5)*16=(48~59)mm 195 r d =58mm0.02~0.08mm2r 2r 1rmm r r 3.0~2.0121 12 3 2 1 2 ;(3) 3 4 51 2 34 4 6 71212 453195B195B 291mm 9mm 4.5mmkgf lEj P rp 22 =26233010*19.1**14.3E 5105.2x kgfPEJ2264m f d d J26441019.15964/14.3mm x f d m dLpxpp P P n =2.5 x 510/451025.6x t P —p n1 p n =2.5~3(2) p n =3~53 p n =4~63221211338.0 r r E P mp r 3225515.41105.2338.0 m E x = 1802/mm kgf p p kgfEm — 2/mm kgf 1r mm2r — mmr(1) r =150~2002/mm kgf 2 r =100~1202/mm kgf12T I 195B T3 1.6 195B 46/32=1..4345195B6QT60—27322338.0r E P m e r 2/mm kgf 32258105.2338.0mE x 4202/mm kfg r P kgfR mm450 r 2/mm kfg A-AA A G F a P W a P 1cos2/mm kgf 25cos *18005*18001a W A =4002/mm kgf r Pa WA FA1A2 A-AB_BA A G F a P W a P 1cos2/mm kgf 25cos *19005*19001a W A =4202/mm kgf r Pa WA FA1A2 A-Ac c1 2/5.2mmkgf r 2 2/10mm kgf r32/20mm kgf r (4) 2/5mmkgf r 5 2/0.2mm kgf r 195B 4 2/5mm kgf r75% 25%242/mmkgf11.62kgf 200~450 /mm650~850 195 B195B 40Cr 40Cr9Si21 0.35~0.80%650c04crsi2. 4Cr10Si2Mn122870c0 4Cr14NiW2MoTF—3, 4Cr10Si2Mn41195B2195B 42 36mm3195————9 1.05b= 0.9~1.05 *4.5= 4.05~4.725 mm—— T 4.5b= 0.9~1.05 *4=(3.6~4.2)mm—— T 4.0b b b1.5~3.0, 195B2.3mm51195B216~25 % 195B d= 16~25 % *42= 6.72~10.5 mm3 L:L= 2.5~3.5 D D 195B L= 2.5~3.5 *42= 105~147 mm4HRC5051~2mm 195 B :1 2— 3 412195B :3195B 6~8deg 20~25rpm1 200~300 QT62—2 195B QT62—22 :340~65c0 195 B45mm mm125~600.05~0.10250~750.075~0.125375~1000.10~0.156 h VH= 8~15 %x D= 0.08~0.15 x40= 3.2~6 mmV= 1.7~2.5 %*D= 0.017~0.025 *40= 0.68~1 mmD70.5~1 0c195B1 195B23 640.003~0.0055 0.005~0.01 0.008~0.012 195B 10* 0.005~0.01 =0.05~0.1 mm 1 2 3 4 5( )1)2)11 0r2)("min a r rop np p p F P —min np P N—rop F 2mm"r P Pakpa0.02~0.032jnp np KP P KK=1.28~1.52, K=1.33~1.662jnp P N1234d 2.5~5.55mm d D /2 6~9 2D19585%I II III 65mn 50CrVA 195B 3mmc o65Mn12015050CrV A 2102p 1p C C2 C3 C0 30% 2P 1P11005.0 n p n n / s rad w x /115 mm h xn 92.8max mm d rop 5.32 ,7,3.8,138,15max 210mm h mm r mm r mm r T mm r h r a r 2.132max 0 mm l xn 46 ,32mm l r 1 =35kpa n 15001rx rn xn np l w al km P /2max N44832/10*293*46*18.12*4.1*19532 K=1.4——n r mr r np kn kn m ml m m m m M '2)ln )((31 =130+407531 =195——rm m =130g ——np m =n np n np m m .. =55+20=75g ——:)3/(22'rn rn n n l l m m =120*)6.52*3/(6.52*12022 =120g ——2rr rn rn np l l r r KM P /)(220min =195*1.4*6210*293 /33.5=239N3C=2RRn K M =195*1.4*2293*610 /33.5=21.6k n /m41)(20min r r f rRn l l / = 15-8.5 *52.6/33.5=10.2mm2maxmin max Rn h f f =10.2+8.92=19.12mm51max .max .35.0n np n np P P =0.35*448 =156.8N65.83239*35.035.0min min . np n np P P N2NP P P n np np n np 2.2918.156448max .max max . NP P P n np np n np 35.15565.83239min .min min . 6max max ./f P c np n np =291*3310*12.19/10 =14.06KN/mmKN f P c n np n np /58.710*12.19/10*8.156/33max max ..mKN c c n np /64.2158.706.14.max.max .max n np n np np P P P min.min min n np npn np P P P 7A :mmn np 4. mm n np 3. B28. n Dnp mm D n np 19. C6.58.2*10*269*8912.1*36.0*3.883643.max .max4.. nnp n np n np n p D P f G i 6.69.1*10*145*8912.1*24.0*3.88.3643.max .max4.n np n np n np pn D P f G i G=8.3——D :6.726.52 pn nn i i 6.826.62 pn nn i i F :min ...min n p n np n n n i i L =7.6*3.6+5.6*0.3=29.1mmmin ...min n p n np n n n i i L =8.6*2.4+6.6*0.3=22.6mmmmL L n 1.29min min G02.3892.81.29max min 0 kn h L L mmH22.4812.191.29max min . f L L n cn n mmmax min .f L L n cn n =22.6+19.12=41.72mmI13..max .`max 8n np n np n Pnp B D k =59510*4.2*14.310*19*145*817.1939 3..max .`max 8n np n np n Pnp B D k=31810*4.2*14.310*19*4.77*817.1939'B k =1.17 B np B np D ../ =19/2.4=7.92 3..max .`max 8n np n np n Pnp B D k =1.18485106.3*14.310*28*269*8939 3..max .`max 8n np n np n Pnp B D k=1.1825910*6.3*14.310*28*6.143*8939'B k =1.18 B np B np D ../ =28/3.6=7.8M12/)(min max T = 595+318 /2=456.52/)(min max = 595-318 /2=138.5'k )/(n M k 1n T )/(n M k =138.5*1=138.522/)(min max T = 485+259 /2=3722/)(min max = 485-259 /2=113N1)/(1 n =350/ 138.5+0.2*456.5 =1.52=0.22)/(1 n =350/ 113+0.2*372 =1.87O2..7./10*17.2n np pB n np B c D i n =2.17*710*2.4/6.6*210=21850.....3.2.18.72800/21850/ p cB n n 2..7./10*17.2n np pB n np B c D i n =2.17*710*3.6/5.6*228=17790.....3.2.135.62800/17790/ p cB n n p cn p cB n n n n /8.7/ =6.358123AutoCAD CAD AutoCAD[1] [M] 2005 9[2] [M] 1980 6[3] [M]2001 5[4] [M] 2009 4[5] [J]2005 12[6] [M] 2003 2[7] [J] 2005 7[8] [J] 2002 3[9] [M]2001 10。

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