1、镇江高等专科学校 毕业论文1镇 江 高 专ZHENJIANG GAOZHUAN 毕 业 设 计（论文）浅析气门间隙和配气相位对发动机工作的影响Shallow valve clearance and with gas phase of engine work of influence系 名： 机械工程系_专业班级： 汽车 08 学生姓名： 梅沙沙 学 号： 080105106 指导教师姓名： 沈恒旸 指导教师职称： 高级工程师 2010 年 12 月 10 日镇江高等专科学校 毕业论文2目 录第一章 汽车配气机构简介-5 1.1 配气机构的功用与组成-51.2 配气机构的类型-51.3 配气相位
2、-51.3.1 配气相位概念及简介-51.3.2 配气相位图-71.4 气门间隙-71.4.1 气门间隙概念及简介-81.4.2 气门间隙的调整方法及步骤-8第二章 气门间隙和配气相位对发动机工作的影响-10 2.1 发动机工作工况简介-102.2 发动机最佳工况时与气门间隙和配气相位的关系-122.2.1 气门间隙对发动机工作的影响-122.2.1.1 气门间隙过大对发动机工作的影响-122.2.1.2 气门间隙过小对发动机工作的影响-132.2.2 配气相位对发动机工作的影响-132.2.2.1 进气提前角对发动机工作的影响-13 2.2.2.2 进气迟闭角对发动机工作的影响-142.2.
3、2.3 排气提前角对发动机工作的影响-142.2.2.4 排气迟闭角对发动机工作的影响-15第三章 气门间隙和配气相位对发动机工作影响案例分析-153.1 爱丽舍汽车气门间隙和配气相位对发动机工作影响的案例-153.2 富康汽车气门间隙和配气相位对发动机工作影响的案例-17结论-18 致谢-19参考文献-20镇江高等专科学校 毕业论文3浅析气门间隙和配气相位对发动机工作的影响专业班级：汽车 08 学生姓名：梅沙沙指导老师：沈恒旸 职称：高级工程师摘要 随着中国经济的发展，我国的汽车保有量有了大幅度的增长，同时人们对汽车排放、节能及安全等性能的要求也日益提高。在需求的驱动下，汽车技术日新月异，出
4、现了大量新结构、新装置。而有着汽车心脏之称的发动机也是众多专家与学者的研究对象，而本论文也就此介绍了气门间隙和配气相位对发动机工作的影响以及气门间隙的调整方法。为了让发动机具有良好的经济性、动力性和安全性，使发动机在全负荷工作时，能够获得最大的功率，就必须要保证进气缸能吸入足够的新鲜气体，因此，在此工况下，要求配气机构能保证最大的新鲜气体供给量。而配气机构中的气门间隙和配气相位又是其中的重要组成部分，气门间隙的过大或过小以及进气提前角、进气迟闭角、排气提前角和排气迟闭角对发动机工况都有影响，因此必须对气门间隙进行检查和调整，使发动机能够在更好的工况下工作，而本论文也就对以上内容作了一一阐述。同
5、时也举例说明了几种车型的气门间隙和配气相位对发动机工作的影响，根据笔者的实习经验，也举例说明了雪铁龙车型的气门间隙和配气相位对发动机工作的影响以及其气门间隙的调整方法。经过查阅大量资料和结合自己的社会实践从而创作了本论文。关键词： 发动机 气门间隙 配气相位 调整镇江高等专科学校 毕业论文4Shallow valve clearance and with gas phaseof engine workof influenceAbstract With the development of Chinese economy, Chinese car quantities are increased
6、 greatly, and people to vehicle emission, energy-saving and safety performance requirements are increasing. In demand, automotive technology, there appear a large number of new structure, the new device. But as a car engine is the heart of many experts and scholars, and the study on paper introduces
7、 valve clearance and gas phase of the engine and influence of the valve clearance adjustment.In order to make the engine has good performance and fuel economy, safety, make the engine in full load at work, can obtain the biggest power, it must ensure into cylinder can inhale enough fresh air, theref
8、ore, in this condition, the requirement with gas institutions can guarantee the largest fresh gas filling quantity. But the air valve clearance and gas phase is one of the important part of the valve clearance is too small or too early and late, air intake and exhaust closing Angle Angle and exhaust
9、 closes later on engine operating Angle, therefore must have impact on valve clearance, inspection and adjust the engine can work in a better working conditions, this paper also is one of the above content. Also illustrates several models of valve clearance and gas phase of engine, and the influence
10、 of the internship experience, according to the author also illustrates the Citroen models of valve clearance and gas phase of work and the engine valve clearance adjustment methods.After consulting a large number of data and combining their social practice and the creation of this thesis.Keywords:
11、engine valve clearance with gas phase adjustments镇江高等专科学校 毕业论文5引 言对于配气机构，要提高充气效率主要应减小进、排气阻力，如采用多气门机构，合理的进、排气门开闭时刻和开启的大小等，保证充气量尽可能大，这样才能使发动机能输出更大的功率，才能提高发动机的工作效率，因此对于配气机构中的气门间隙和配气相位的研究也是重中之重，本论文也就由此而展开了。第一章 配气机构简介1.1 配气机构的组成与功用配气机构的作用是按照发动机各缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，定时开、闭进、排气门，使新鲜混合气（汽油机）或空气（柴油机）及时充入气缸，液化后的
12、废气及时排出气缸。配气机构由气门组和气门传动组组成。气门组包括气门、气门导管、气门座、气门锁片气门油封和气门弹簧等。它的作用是实现气缸的密封。气门传动组包括凸轮轴、凸轮正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。它的作用是使气门按发动机配气相位规定的时刻及时开、闭，并保证规定的开启时间和开启高度。1.2 配气机构的类型配气机构的类型很多，可按不同的布置方式分类。按气门的布置形式，可分为侧置气门式和顶置气门式，由于侧置气门式高速性能差已基本淘汰，顶置气门又可按不同的布置方式分类，按凸轮轴的布置可分为顶置凸轮轴式。中置凸轮轴式和下置凸轮轴式；按传动方式可分为齿轮传动式、链条传动式和齿形传动带传动式；按每
13、个气缸的气门数目可分为 2 气门式、3 气门式、4 气门式和5 气门式、6 气门式等。1.3 配气相位镇江高等专科学校 毕业论文61.3.1 配气相位概念及简介配气相位就是用曲轴转角表示的进、排气门的实际开闭时刻和开启的持续时间。理论上四冲程发动机的进气门应当在活塞处在上止点时开启，当活塞运动到下止点时关闭；排气门则应当在活塞处于下止点时开启，在上止点时关闭。进气时间和排气时间各占 180曲轴转角。但是实际发动机的曲轴转速都很高，活塞每一行程历时都很短。这样短时间的进气和排气过程，往往会使发动机充气不足或排气不净，从而使发动机功率下降。因此，现代发动机都采取延长进、排气时间的方法，即气门的开启
14、和关闭时刻并不正好是活塞处于上止点和下止点的时刻，而是分别提前或延迟一定曲轴转角，以改善进、排气门状况，从而提高发动机的动力性。发动机的进气门是在排气行程接近终了，活塞到达上止点之前打开的。从进气门开始打开到活塞到达排气行程上止点对应的曲轴转角，称为进气提前角，用 表示。汽车发动机的进气提前角一般为 1030进气门早开的目的，主要是为了当活塞到达上止点时，进气门已经开大，使进气行程开始时新鲜气体能顺利充入气缸。进气行程活塞到达下止点后，进气门并未马上关闭，而是曲轴继续转过一定角度，活塞又上行一定距离后才关闭。从活塞位于进气行程下止点起，到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟闭角，用 表示。发动
15、机的进气迟闭角一般为 4080。进气门晚关的目的，主要是利用进气行程终了时气缸内压力仍低于大气压行程的压力差和气流惯性继续进气。发动机的排气门是在作功行程接近终了，活塞还未到达下止点之前打开的。从排气门开开打开到活塞到达作功行程下止点对应的曲轴转角，称为排气提前角，用 表示。汽车发动机的排气提前角一般为 4080。排气门早开的目的，是利用作功行程接近终了时对活塞作功无多大意义的缸内余压进行自然排气，使大部分废气迅速排出，以减小活塞上行时的强制排气阻力。同时，废气的迅速排出，还可以防止发动机过热。经过整个排气行程，活塞到达排气上止点后又下行一定的曲轴转角，排气镇江高等专科学校 毕业论文7门才关闭
16、。从活塞位于排气行程上止点起，到排气门完全关闭时对应的曲轴转角，称为排气迟闭角，用 表示。发动机的排气迟闭角一般为 1030。排气门晚关的目的，主要是为了利用排气行程终了时燃烧室的废气压力仍高于大气压力，使废气再压力差和气流惯性的作用下继续排气，可以使废气排放得更干净。由于进气门在排气上止点之前已经开启，而排气门又在排气上止点之后关闭，这就出现了在同一时间内，进气门和排气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠或气门叠开。气门重叠对应的曲轴转角称为气门重叠角，即。1.3.2 配气相位图 上面简单介绍了配气相位，而配气相位用曲轴转角的环形图来表示，称为配气相位图，如图 1 所示。图 1 配气相位图
17、由图中可以看出：进气时：进气门提前 角打开，滞后 角关闭。进气时间为：+180+排气时：排气门提前 角开启，滞后 角关闭， 排气时间为：+180+气门重叠角：它等于进气提前角与排气迟后角之和 + 镇江高等专科学校 毕业论文81.4 气门间隙1.4.1 气门间隙概念及简介发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙，如图 2 所示。图 2 气门间隙发动机工作时，气门及传动件都将因为温度升高而膨胀伸长。如果气门及传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必会引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和做功行程中漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易
18、启动。为了消除这种现象，通常留有适当的气门间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。气门间隙的大小由发动机制造厂试验确定，一般在冷态时，气门间隙为 0.250.30mm,排气门的间隙为 0.300.35mm。1.4.2 气门间隙的调整方法及步骤气门间隙通常会因为配气机构零件的磨损、变形发生变化，当气门间隙过大或过小的时候对发动机的工作状态都有很大影响，因此，在汽车的使用过程和维护中，应按原厂规定的气门间隙值认真地检查和调整气门间隙，以保证发动机的正常工作。那么气门间隙的调整方法都有哪些呢？汽车气门间隙的调整方法及步骤：方 法 1镇江高等专科学校 毕业论文9A.在 气 门 工 作 面 上 用 软 铅 笔
19、沿 径 向 每 隔 4mm 划 一 条 线 ， 将 相 配 的 气 门与 座 接 触 ， 并 转 动 气 门 1/8 1/4 转 后 取 出 ， 如 铅 笔 线 痕 迹 已 全 部 中 断 ， 且接 触 在 居 中 偏 下 ， 则 表 示 密 封 良 好 ； 如 果 有 的 线 未 断 ， 或 接 触 位 置 不 对 ， 则说 明 密 封 不 严 或 密 封 不 合 要 求 ， 需 重 新 研 磨 或 修 复 。 B.将 气 门 在 相 配 的 座 上 轻 拍 数 下 后 ， 察 看 气 门 及 座 的 工 作 面 ， 应 有 明 亮完 整 的 光 环 ， 且 气 门 上 的 光 环 位 置
20、应 在 工 作 锥 面 的 居 中 偏 下 ， 则 认 为 已 达 到密 封 要 求 。 C.用 带 有 气 压 表 的 气 门 密 封 性 试 验 器 进 行 检 查 ， 气 门 组 零 件 处 于 装 备 状态 ， 将 试 器 的 空 气 筒 紧 紧 压 在 气 门 头 部 位 置 ， 使 容 筒 端 面 与 汽 缸 盖 （ 或 汽缸 体 ） 结 合 面 保 持 良 好 密 封 ， 然 后 捏 橡 皮 球 ， 向 空 气 容 筒 内 充 气 ， 使 具 有0.6 0.7MPa 的 气 压 。 如 果 在 半 分 钟 内 气 压 表 的 读 数 不 下 降 ， 则 表 示 气 门 与座 的
21、结 合 密 封 是 良 好 的 。 检 查 和 调 整 气 门 间 隙 的 原 则 ， 应 在 气 门 处 于 完 全 关 闭 、 且 气 门 挺 柱 落 在最 低 位 置 时 进 行 ， 顶 置 式 气 门 应 测 量 气 门 杆 端 面 与 摇 臂 之 间 的 间 隙 ， 侧 置 式气 门 则 测 量 气 门 杆 端 面 与 挺 柱 之 间 的 间 隙 ， 其 检 查 调 整 方 法 有 两 种 。 检 查 调 整 方 法a.逐 缸 调 整 法 。 首 先 找 到 一 缸 压 缩 终 点 ， 调 整 该 缸 进 排 气 门 间 隙 ， 然 后摇 转 曲 轴 ， 按 点 火 顺 序 逐 缸
22、进 行 。 b.两 次 调 整 法 。 以 六 缸 发 动 机 按 1、 5、 3、 6、 2、 4 点 火 顺 序 工 作 为 例说 明 如 下 ： (1)先 将 一 缸 活 塞 置 于 压 缩 终 点 ， 则 该 缸 的 进 排 气 门 必 然 可 调 整 。 (2)按 “二 进 三 排 ”的 原 则 。 即 此 时 二 缸 的 进 气 门 和 三 缸 的 排 气 门 必 然处 于 完 全 关 闭 状 态 ， 它 们 也 是 可 以 进 行 检 查 、 调 整 的 。 (3)连 杆 轴 径 在 同 一 平 面 上 两 个 气 缸 ， 一 次 只 能 调 整 一 对 气 门 ， 所 以 此时
23、 五 缸 的 排 气 门 和 四 缸 的 进 气 门 也 必 然 可 以 检 查 调 整 (4)当 六 缸 活 塞 位 于 压 缩 终 点 ， 则 其 余 未 检 查 和 调 整 的 气 门 ， 必 然 处 于完 全 关 闭 状 态 。 由 此 ， 摇 转 曲 轴 两 次 ， 即 可 将 发 动 机 的 所 有 气 门 都 进 行 检 查 调 整 。方 法 2 镇江高等专科学校 毕业论文10A.划 线 法 ,在 研 磨 过 的 气 门 工 作 面 上 ,每 隔 8mm 左 右 用 软 铅 笔 画 一 条 线 ,然 后 将 相 配 的 气 门 放 在 气 门 座 上 旋 转 1/4 圈 ,如 所
24、 划 的 线 条 均 被 切 断 ,则 表示 密 封 性 良 好 ,如 有 的 线 条 未 被 切 断 ,说 明 密 封 不 良 ,需 重 新 研 磨 。 B.加 压 法 ,从 进 、 排 气 管 口 各 注 入 50ml 煤 油 ,然 后 施 加 20 30kPa 的气 压 ,看 是 否 有 煤 油 经 气 门 渗 出 ,若 渗 油 应 拆 下 再 次 研 磨 。 C.涂 色 法 ,在 气 门 工 作 面 上 涂 上 一 层 贡 蓝 薄 膜 ,在 气 门 自 然 压 下 气 门 座时 ,相 对 气 门 座 旋 转 气 门 ,此 时 ,若 气 门 密 封 面 360都 出 现 贡 蓝 ,则 气
25、 门 是同 心 的 ,反 之 则 应 更 换 气 门 。 检 查 调 整 方 法 调 整 的 一 般 方 法 是 ： (1)预 热 发 动 机 使 冷 却 液 水 温 达 到 80 -90 。 (2)打 开 离 合 器 壳 体 上 正 时 标 志 检 查 孔 和 缸 盖 罩 。 (3)确 认 缸 盖 螺 栓 处 于 拧 紧 到 规 定 扭 矩 状 态 。 (4)转 动 曲 轴 ， 使 飞 轮 上 “0”刻 线 与 离 合 器 壳 上 标 记 线 对 齐 ， 确 认 第 一缸 进 排 气 门 摇 臂 的 弧 面 与 凸 轮 轴 凸 轮 基 圆 接 触 ， 即 一 缸 活 塞 处 于 压 缩 上
26、止点 (如 果 摇 臂 与 凸 轮 接 触 ， 则 应 旋 转 曲 轴 360)此 时 气 门 处 于 关 闭 位 置 。 (5)松 开 调 整 螺 钉 1 的 锁 紧 螺 母 2， 用 螺 丝 刀 转 动 调 整 螺 钉 使 螺 钉 下 端面 与 气 门 杆 3 上 端 面 之 间 A 为 规 定 的 间 隙 值 (用 厚 薄 规 的 厚 度 确 定 )。 保 持螺 丝 刀 不 动 ， 拧 紧 锁 紧 螺 母 至 规 定 扭 矩 ， 然 后 可 用 厚 薄 规 插 入 间 隙 A 进 行复 查 ， 如 此 可 以 调 完 第 一 缸 进 、 排 气 门 间 隙 。 (6)然 后 顺 时 针 转 曲 轴 (从 发 动 机 前 端 看 )， 对 于 4 缸 机 每 转 动 180，即 可 按 点 火 顺 序 1-3-4-2 的 次 序 调 整 下 一 发 火 缸 的 气 门 间 隙 。 对 于 3 缸 机则 每 转 240， 即 可 按 点 火 顺 序 1-2-3 次 序 调 整 (曲 轴 旋 转 的 角 度 可 用 飞 轮齿 圈 的 齿 数 进 行 换 算 )。 第二章 气门间隙和配气相位对发动机工作的影响2.1 发动机工作工况简介
