配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)中重要的組成部分，它控制著氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)氣體的進(jìn)出，確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。課程介紹11.概述本課程將深入探討配氣機(jī)構(gòu)的作用、結(jié)構(gòu)和工作原理，并介紹其在內(nèi)燃機(jī)中的重要性。22.目標(biāo)幫助學(xué)生掌握配氣機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)，理解其工作原理，并了解其在現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。33.內(nèi)容課程內(nèi)容涵蓋單氣門和雙氣門結(jié)構(gòu)、氣門配合間隙、凸輪機(jī)構(gòu)、配氣參數(shù)優(yōu)化以及可變氣門技術(shù)等。44.應(yīng)用本課程的知識(shí)將在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)維修、保養(yǎng)和設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。配氣機(jī)構(gòu)作用控制氣門開(kāi)閉氣門開(kāi)閉時(shí)間，進(jìn)排氣時(shí)間，保證發(fā)動(dòng)機(jī)吸入新鮮空氣，排出廢氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。控制氣門開(kāi)閉角度控制氣門打開(kāi)時(shí)間，決定氣門行程，影響氣缸進(jìn)排氣效率，決定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。控制氣門開(kāi)閉時(shí)機(jī)控制氣門打開(kāi)時(shí)間，影響發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣流量，決定發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能，例如扭矩和燃油經(jīng)濟(jì)性。配氣機(jī)構(gòu)分類按氣門數(shù)量分類單氣門機(jī)構(gòu)只使用一個(gè)氣門，而雙氣門機(jī)構(gòu)使用兩個(gè)氣門，用于進(jìn)氣和排氣。按氣門位置分類頂置式氣門機(jī)構(gòu)將氣門放置在氣缸蓋上，而側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)將氣門放置在氣缸體上。按氣門驅(qū)動(dòng)方式分類凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門機(jī)構(gòu)使用凸輪軸來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門，而搖臂驅(qū)動(dòng)氣門機(jī)構(gòu)使用搖臂來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門。單氣門結(jié)構(gòu)單氣門結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的配氣機(jī)構(gòu)形式，只有一個(gè)氣門來(lái)控制進(jìn)氣和排氣。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，適用于低速、低功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于只有一個(gè)氣門，氣門流量受限，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和效率較低。單氣門工作原理進(jìn)氣行程活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，形成負(fù)壓，將新鮮空氣吸入氣缸。壓縮行程活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮氣缸內(nèi)的空氣，氣缸壓力和溫度升高。做功行程燃料在高溫高壓下燃燒，產(chǎn)生膨脹的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。排氣行程活塞向上運(yùn)動(dòng)，將燃燒后的廢氣排出氣缸，完成一個(gè)工作循環(huán)。單氣門性能評(píng)價(jià)指標(biāo)指標(biāo)描述氣門升程氣門最大開(kāi)啟高度氣門開(kāi)啟時(shí)間氣門打開(kāi)持續(xù)時(shí)間氣門關(guān)閉時(shí)間氣門關(guān)閉持續(xù)時(shí)間氣門重疊角進(jìn)排氣門同時(shí)開(kāi)啟角度雙氣門結(jié)構(gòu)雙氣門結(jié)構(gòu)是指發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中設(shè)置兩個(gè)氣門，一個(gè)進(jìn)氣門，一個(gè)排氣門。與單氣門結(jié)構(gòu)相比，雙氣門結(jié)構(gòu)能夠提高進(jìn)排氣效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。雙氣門結(jié)構(gòu)可以有效地提高氣缸的充氣效率，并降低氣流阻力，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。同時(shí)，雙氣門結(jié)構(gòu)還可以改善燃燒室的形狀，提高燃燒效率，降低油耗。雙氣門工作原理1進(jìn)氣行程氣門打開(kāi)，混合氣進(jìn)入氣缸2壓縮行程氣門關(guān)閉，活塞壓縮混合氣3做功行程混合氣燃燒，推動(dòng)活塞做功4排氣行程氣門打開(kāi)，廢氣排出氣缸雙氣門的工作原理基于四個(gè)行程的循環(huán)，每個(gè)行程都由特定的氣門動(dòng)作來(lái)控制。每個(gè)氣門在每個(gè)行程中扮演著重要的角色，確保氣缸內(nèi)混合氣的進(jìn)出以及燃燒過(guò)程的順利進(jìn)行。雙氣門性能評(píng)價(jià)指標(biāo)雙氣門性能評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括氣門開(kāi)啟角度、氣門關(guān)閉角度、氣門升程、氣門重疊角和氣門間隙等。這些指標(biāo)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性。氣門配合間隙的重要性保證氣門密封氣門配合間隙過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成漏氣，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。防止氣門撞擊氣門配合間隙過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致氣門打開(kāi)延遲，造成氣門撞擊活塞，損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。確保氣門正常工作適當(dāng)?shù)臍忾T配合間隙，可以保證氣門正常工作，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。氣門配合間隙調(diào)整1檢查間隙使用塞尺測(cè)量氣門間隙。塞尺應(yīng)平穩(wěn)插入氣門桿與搖臂之間。間隙不符合要求需要調(diào)整。2調(diào)整螺母通過(guò)松緊氣門間隙調(diào)整螺母來(lái)改變間隙。如果間隙過(guò)大，則需擰緊螺母；如果間隙過(guò)小，則需松開(kāi)螺母。3再次測(cè)量調(diào)整后再次測(cè)量間隙，確保其符合規(guī)范。重復(fù)上述步驟直到間隙調(diào)整到合適范圍。氣門搖臂機(jī)構(gòu)搖臂結(jié)構(gòu)搖臂機(jī)構(gòu)是將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為氣門的升降運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件。運(yùn)動(dòng)規(guī)律搖臂機(jī)構(gòu)利用凸輪的形狀變化，控制氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間。類型多樣常見(jiàn)的搖臂機(jī)構(gòu)類型包括側(cè)置式、頂置式、以及滾針式搖臂。氣門彈簧氣門彈簧是配氣機(jī)構(gòu)中不可或缺的部件，其作用是使氣門在閉合時(shí)始終保持緊閉，防止氣門在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)因氣體壓力而打開(kāi)。氣門彈簧的性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有很大影響，彈簧的彈力過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，因此彈簧的彈力必須符合發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)是配氣機(jī)構(gòu)的重要組成部分。它通過(guò)凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)氣門開(kāi)閉，控制氣門開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間和角度。凸輪機(jī)構(gòu)的形狀和尺寸決定了氣門開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)機(jī)和幅度，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能至關(guān)重要。不同的凸輪機(jī)構(gòu)形狀和尺寸對(duì)應(yīng)不同的氣門開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)機(jī)，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放等性能。凸輪工作原理1凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)2凸輪廓線推動(dòng)氣門3氣門升程氣門開(kāi)閉4氣門時(shí)程控制氣門動(dòng)作凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪廓線推動(dòng)氣門搖臂，使氣門升程，從而實(shí)現(xiàn)氣門的開(kāi)閉。凸輪廓線形狀決定了氣門升程和氣門開(kāi)啟、關(guān)閉的時(shí)間，即氣門時(shí)程。氣門時(shí)程控制了氣門動(dòng)作，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣和排氣過(guò)程。凸輪參數(shù)設(shè)計(jì)升程升程是凸輪輪廓最大高度，決定氣門開(kāi)啟高度，影響進(jìn)排氣量。升程過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致氣門與活塞碰撞，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能?；鶊A半徑基圓半徑?jīng)Q定凸輪輪廓的尺寸，影響氣門開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間?；鶊A半徑過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致凸輪軸強(qiáng)度不足，影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。凸輪廓角凸輪廓角決定氣門開(kāi)啟和關(guān)閉的速度，影響進(jìn)排氣效率。凸輪廓角過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致氣門開(kāi)啟和關(guān)閉速度過(guò)快，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。凸輪軸偏心距凸輪軸偏心距決定氣門開(kāi)啟和關(guān)閉的位置，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。凸輪軸偏心距過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致氣門開(kāi)啟和關(guān)閉位置不準(zhǔn)確，影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。凸輪擺角與氣門時(shí)程凸輪擺角凸輪擺角是指凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，凸輪廓線所掃過(guò)的角度。氣門升程氣門升程是指氣門從關(guān)閉狀態(tài)到完全打開(kāi)時(shí)的最大高度。氣門開(kāi)啟時(shí)間氣門開(kāi)啟時(shí)間是指從凸輪開(kāi)始推動(dòng)氣門到氣門完全打開(kāi)的時(shí)間。氣門關(guān)閉時(shí)間氣門關(guān)閉時(shí)間是指從氣門開(kāi)始關(guān)閉到完全關(guān)閉的時(shí)間。配氣參數(shù)優(yōu)化提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能通過(guò)調(diào)整氣門升程、開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、扭矩和燃油經(jīng)濟(jì)性。減少排放優(yōu)化配氣參數(shù)可以降低有害排放，例如氮氧化物和顆粒物。數(shù)值模擬使用計(jì)算機(jī)模擬軟件對(duì)不同的配氣參數(shù)進(jìn)行仿真，預(yù)測(cè)其影響。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證模擬結(jié)果，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，獲得最佳配置。動(dòng)態(tài)配氣技術(shù)11.可變氣門升程調(diào)節(jié)氣門打開(kāi)高度，控制進(jìn)氣量和排氣量。22.可變氣門正時(shí)改變氣門開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，優(yōu)化燃燒過(guò)程。33.可變進(jìn)氣歧管根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷調(diào)整進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度，提高進(jìn)氣效率。44.電子控制系統(tǒng)精確控制動(dòng)態(tài)配氣參數(shù)，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能。可變氣門行程技術(shù)氣門行程調(diào)節(jié)改變進(jìn)氣和排氣氣門的開(kāi)度，控制氣門行程變化，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化。機(jī)械式調(diào)節(jié)通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)改變氣門行程，例如凸輪輪廓可變技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同工況下氣門行程的改變。電子控制通過(guò)電子控制單元（ECU）控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)氣門行程的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。優(yōu)勢(shì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，降低油耗，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，改善排放性能。可變氣門正時(shí)技術(shù)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能可變氣門正時(shí)技術(shù)可通過(guò)改變氣門開(kāi)閉時(shí)間，優(yōu)化進(jìn)排氣過(guò)程，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩，改善燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。提升燃油效率可變氣門正時(shí)技術(shù)可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況，調(diào)整氣門開(kāi)閉時(shí)間，在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，優(yōu)化氣門正時(shí)，提高燃油利用效率?？勺儦忾T正時(shí)機(jī)構(gòu)機(jī)械式機(jī)構(gòu)利用凸輪軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)改變氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)可變氣門正時(shí)。電子控制機(jī)構(gòu)通過(guò)電子控制單元控制電磁閥，改變油壓，從而控制氣門正時(shí)?；旌鲜綑C(jī)構(gòu)將機(jī)械式和電子控制式機(jī)構(gòu)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)更精確和靈活的控制?？勺儦忾T機(jī)構(gòu)性能分析可變氣門機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)氣門升程、正時(shí)或兩者結(jié)合，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放。10-15%燃油效率提升可變氣門機(jī)構(gòu)可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況調(diào)整氣門升程和正時(shí)，優(yōu)化氣缸充氣效率，降低油耗。5-10%動(dòng)力提升在高負(fù)荷工況下，可變氣門機(jī)構(gòu)可以提高氣缸充氣效率，提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率。5-10%排放降低可變氣門機(jī)構(gòu)可以優(yōu)化燃燒過(guò)程，降低有害氣體排放。1-2%噪聲降低可變氣門機(jī)構(gòu)可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲?？勺儦忾T機(jī)構(gòu)故障診斷運(yùn)行噪音可變氣門機(jī)構(gòu)故障會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪音明顯增加。動(dòng)力下降可變氣門機(jī)構(gòu)故障會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，加速無(wú)力。故障碼汽車電子控制系統(tǒng)會(huì)記錄可變氣門機(jī)構(gòu)故障碼，可通過(guò)OBD讀取。指示燈儀表盤上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示燈可能會(huì)亮起，提醒駕駛員注意。柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)特點(diǎn)柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)比汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常采用單氣門結(jié)構(gòu)，排氣門在進(jìn)氣門之后開(kāi)啟。柴油機(jī)燃燒室壓縮比高，燃油利用率高，排氣壓力高，對(duì)排氣管道的密封性要求更高。氣門結(jié)構(gòu)柴油機(jī)氣門通常采用直線形氣門，氣門桿較粗，氣門頭較大，以增強(qiáng)強(qiáng)度和耐熱性。氣門彈簧的彈簧剛度較大，以確保氣門能夠在高壓力下正常工作。汽油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)11.吸氣行程進(jìn)氣門打開(kāi)，新鮮空氣進(jìn)入汽缸。22.壓縮行程進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞壓縮混合氣。33.爆炸行程混合氣被點(diǎn)燃爆炸，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。44.排氣行程排氣門打開(kāi)，廢氣被排出汽缸。配氣機(jī)構(gòu)電子控制電子控制單元(ECU)ECU控制配氣相位和氣門升程，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，提高燃油效率和排放。傳感器傳感器收集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力和溫度。執(zhí)行器執(zhí)行器根據(jù)ECU指令調(diào)節(jié)氣門正時(shí)和升程，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。配氣機(jī)構(gòu)維護(hù)保養(yǎng)定期檢查定期檢查氣門間隙、氣門彈簧、凸輪軸等部件，確保其完好無(wú)損，避免因磨損或故障導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降或損壞。清潔保養(yǎng)定期清潔配氣機(jī)構(gòu)，清除積碳和油泥，保持氣門和氣門座的清潔，確保氣門的正常工作。更換零件根據(jù)使用時(shí)間和磨損程度