本田发动机配气机构的分析.ppt

汽车发动机配气机构的拆装与 分析 任务二：本田发动机配气机构的分 析 步骤： 一：了解发动机配气机构的组成及功用 二：分析发动机换气过程 三：分析凸轮的工作环境及性能 四：分析发动机配气机构材料的影响因素及性 能的控制方法 一、发动机配气机构的组成及功用 • 1、组成：配气机构由气门组和气门传动组两部分组成 ，其中气门组零件包括气门、气门座圈、气门导管、气门 弹簧、气门弹簧座和气门锁夹等；气门传动组零件则包括 凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂轴座和气门间 隙调整螺钉等 • 2、功用：按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发 火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使 新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出； 在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封 常见的配气机构 换气过程 • 排气门开启直到进气门关闭的过程分为四 阶段： • 1、自由排气 • 2、强制排气 • 3、进气 • 4、燃烧室扫气 活 塞 排气门打开 进气门关闭 残余废气 压力0 .105~0.115 MPa 温度900~1200 K 排气行程 曲轴转角活塞运 动方向 气门位置行程 名称 曲轴旋 转动力 进排 0°~180°上→下开关进气飞轮惯 性力 180°~360°下→上关关压缩飞轮惯 性力 360°~540°上→下关关作功气体压压力 540°~720°下→上关开排气飞轮惯 性力 单缸发动机曲轴每转两周中只有半周是由于膨胀气体的作 用使曲轴旋转，其余一周半则依靠飞轮惯性维持转动。

所以曲 轴转速是不均匀的，因而发动机运转不平稳 凸轮形状 凸轮机构的类型 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 凸轮轴的工作环境分析 : 凸轮轴在工作过程中除承受一定的弯曲和 扭转载荷外，主要是凸轮部分承受周期变 化的挤压应力以及与挺杆体相互接触产生 的滑动带滚动的摩擦 • 凸轮轴的失效分析 : 在低应力作用下凸轮轴与气门阀杆、挺杆构成摩 擦副，在工作过程中承受连杆挤压应力作用，其 次受到一定的弯曲和扭曲的作用，同时又要承受 周期性变化的挤压应力以及与挺杆相接处产生的 滑动带滚动摩擦的作用，也受到周期性的冲击载 荷和摩损凸轮轴与顶柱配合接触面应力大，工 作过程中摩擦生热，而散热条件差，容易出现刮 伤、撕裂、剥落以及早期的磨损等，故工作条件 恶劣凸轮轴的主要损坏形式为解除疲劳破坏（ 黏着磨损及擦伤）、凸轮磨损、表面压应力反复 作用造成麻点和块状剥落等 • 性能要求 : • （1）凸轮轴要有一定的抗弯强度和足够的韧性， 能承受一定的抗扭转载荷，保证受力后无明显的 变形 • （2）凸轮轴表面要有较高的粗糙度、中等强度和 硬度以及一定的耐磨性，防止凸轮轴在工作过程 中产生磨损、刮伤、断裂等缺陷 • （3）凸轮轴需要具有较好的耐磨性能和切削加工 性能。

• （4）凸轮轴要具有准确的尺寸，轴颈要有中等的 抗弯强度和抗扭转载荷及中等的韧性和耐磨性 凸轮材料 • 低速、轻载：凸轮材料可选HT250、QT800-2、QT900－ 2等，用球墨铸铁时，轮廓表面可进行淬火处理，以提高 其耐磨性从动件受弯曲应力大，不用脆性材料，可选中 碳结构钢，高副端表面淬火至40－50HRC为减小冲击 ，也可选用质量小的尼龙作为从动件材料 • 中速、中载：凸轮常用45、45Cr、20Cr、20CrMn等材料 ，从动件可用20CR等低碳合金钢，并经表面淬火，低碳 合金钢应渗碳淬火，渗碳层深0.8-1.5mm，使硬度达56－ 62HRC • 高速、重载：凸轮可用40CR等中碳合金钢表面高频淬 火至56－60HRC，或用38CrMoAl，经渗氮处理至60－ 67HRC，但渗氮表层脆而不宜受冲击从动件则可用T8 、T10等碳素工具钢，经表面淬火处理 END 。