知识准备
一、配气机构的作用
配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求,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。在压缩与做功行程中,保证燃烧室的密封,如图7-2所示。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的混合气,对于柴油机而言是纯空气。
图7-2 配气机构的作用
二、配气机构的组成
配气机构主要由气门组、气门传动组和气门驱动组组成,如图7-3所示。
图7-3 配气结构的组成及安装位置
①气门组由气门、气门导管、气门弹簧、气门锁片等组成。
②气门传动组由凸轮轴、摇臂等组成。
③气门驱动组由正时链条、凸轮轴正时齿轮及曲轴正时齿轮等组成。
三、配气机构的工作原理
凸轮轴通过正时齿轮由曲轴驱动。四冲程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈(720°),各缸进、排气门各开启一次,凸轮轴只需转一圈,曲轴转速与凸轮轴转速之比为2∶1。
当凸轮(下置式)凸起部分与挺柱接触时,将挺柱顶起,挺柱通过推杆、调整螺钉使摇臂绕摇臂轴顺时针摆动,摇臂的长臂端向下推动气门,压缩气门弹簧,将气门头部推离气门座而打开;当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱后,逐渐减少对挺柱的推力,气门在其弹簧张力的作用下,开度逐渐减少,直至最后关闭,使气缸密封。工作原理如图7-4所示。
(https://www.daowen.com)
图7-4 配气机构的工作原理
从上述工作过程可知,气门的开启是通过气门传动组的作用完成的,而气门的关闭则是由气门弹簧来完成的。气门的开闭时刻与规律完全取决于凸轮的轮廓曲线形状。每次气门打开时,压缩弹簧,为气门关闭积蓄能量。
四、气门驱动组的组成
以卡罗拉为例,气门驱动为链式驱动。气门驱动组主要由正时链条、凸轮轴正时齿轮和曲轴正时齿轮等组成,如图7-5所示。气门驱动组通过正时链条和正时齿轮使曲轴驱动凸轮轴转动。
图7-5 气门驱动组的组成
五、正时链条的作用
正时链条的作用是将曲轴正时齿轮的动力传递给凸轮轴正时齿轮,并且保证曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮正确的相对位置,如图7-6所示。
图7-6 正时链条的作用
六、正时链条的张紧器结构
配气机构采用链条式驱动时,为使链条在工作时具有一定的张力而不致脱链,在正时链条上装有张紧器和导链板。正时链条张紧器主要由张紧器壳体、单向阀、减容器、导向销、柱塞、张紧滑轨等组成,如图7-7所示。
图7-7 正时链条张紧器的结构