第3章 配气机构
合集下载
第三章配气机构
圆柱形螺旋弹簧
不等距弹簧 应用： CA7560
双弹簧布置
旋向相反的 两个弹簧， 防止断裂的 弹簧卡入另 一弹簧
应用车型：
奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505
气门旋转机构
锥形套筒
锁片
作业
1、气门弹簧起什么作用？为什么在装配 气门弹簧时要预先压缩？ 2、气门锥角有什么作用？
二、气门驱动组
1、组成 2、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适 当的气门间隙。 摇臂轴 摇臂 凸轮轴 推杆
性能：
进气门570K~670K（铬钢 或铬镍钢） 排气门1050K~1200K（硅 铬钢）
头部
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
气门头部的结构形式
平顶式
凸顶式 （球面顶）
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。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清 除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工 较复杂。
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿 形带轮
曲轴正时 齿形带轮
2、挺柱
（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 （2）挺柱的分类：
菌式
气门侧置式
筒式
气门顶置式
滚轮式
减小摩擦所造成的对 挺柱的侧向力。多用 于大缸径柴油机。
挺柱端面与凸轮的关系
凸轮为何要成锥 形？
锥形凸轮
液力挺柱
结构： 卡环 球形支座 进油口 柱塞 单向阀 挺柱体 柱塞弹簧 柱塞腔
汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座
3、气门导管
作用： 为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。 倒角 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 气缸盖 材料： 气门导管 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 加工方法： 卡环：防止气门 外表面加工精度较高 导管在使用中脱 内表面精绞 落。 装配： 气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。
第三章 配气机构
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿 形带轮 曲轴正时 齿形带轮
四、每缸气门数及排列方式
1、气门数
一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排 气门的结构。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加 大气门的直径，特别是进气门的直径。但是由于燃烧室尺 寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。 当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的 气门结构就不能保证良好的换气质量。因此，很多新型汽 车发动机上采用每缸四个或五个气门结构。
气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷 为保证气门关闭严密，
态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、 态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、 挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。 挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
摇臂
气门间隙
气门杆
5、气门间隙调整原则
（1）不可调区域： 不可调区域： 将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。 将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。 将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。 将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。 调气门间隙的步骤： （ 2）调气门间隙的步骤： 画出配气相位图 排出各缸的位置 当一缸在压缩上止点时， 当一缸在压缩上止点时，判断其它缸位于何行 判断间隙是否可调。 程，并 判断间隙是否可调。
5、气门叠开
气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时， 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时， 出现的进排气门同时开启的现象。 出现的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度： 气门叠开角：气门同时开启的角度： （α+ δ）。
配气相位演示
第三节
配气机构的零件和组件
一、气门组 一、气门组
张紧轮
中间轴齿 形带轮 曲轴正时 齿形带轮
四、每缸气门数及排列方式
1、气门数
一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排 气门的结构。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加 大气门的直径，特别是进气门的直径。但是由于燃烧室尺 寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。 当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的 气门结构就不能保证良好的换气质量。因此，很多新型汽 车发动机上采用每缸四个或五个气门结构。
气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷 为保证气门关闭严密，
态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、 态装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、 挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。 挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
摇臂
气门间隙
气门杆
5、气门间隙调整原则
（1）不可调区域： 不可调区域： 将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。 将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。 将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。 将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。 调气门间隙的步骤： （ 2）调气门间隙的步骤： 画出配气相位图 排出各缸的位置 当一缸在压缩上止点时， 当一缸在压缩上止点时，判断其它缸位于何行 判断间隙是否可调。 程，并 判断间隙是否可调。
5、气门叠开
气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时， 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时， 出现的进排气门同时开启的现象。 出现的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度： 气门叠开角：气门同时开启的角度： （α+ δ）。
配气相位演示
第三节
配气机构的零件和组件
一、气门组 一、气门组
第三章配气机构
气门密封锥面的锥角为气门锥角，一般为45° ，也有的为30° 。 气门锥角小的优点:气门通过断面大,进气阻力小,可以增加进气量. 缺点是气门头部边缘 较薄,刚度较差,容易变形,从而使气门与气门座圈的密封性变差. 气门锥角大的优点:可以提高气门头部边缘的刚度;气门与气门座有较好的对中作用;与气 门座之间的接触压力提高, 有利于气门与气门座之间的传热和密封,并有利于挤掉密封锥 面的积炭. 缺点是气门通过断面小,进气量减少.
2 、排气门配气定时 排气提前角：排气行程下止点前 （在作功行程中） γ=40～80° 排气提前的原因：在排气门开启时，气缸内有较高的压力，使废气能以很高的速度自由排出。 排气迟后角：排气行程上止点后 （在进气行程中） δ=0～30° 排气迟后的原因：利用废气流动的惯性，继续排气，以达到减少气缸内残余废气量。 排气持续角：180°+γ+δ 3 、气门重叠角 （1） 活塞位于上止点附近时，由于进气门早开和排气门晚关，出现进排气门同时开启的现象，称为 气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角。α+δ (进气提前角+排气迟后角) （2） 虽然进排气门在一段时间内同时开启，但是由于进气和排气都有较大的流动惯性，进气和废气 并不会相互掺混。 （3）气门重叠角选择要适当。 可以达到使进气更加充分，排气更加干净的目的。 气门重叠角过小，增加进气量和使排气更干净的效果不显著。 气门重叠角过大可以分为两点：进气提前角过大，废气可能进气管；排气迟后角过大，进入气缸的新 气可能经排气管排出。 为什么增压发动机可以选择较大的气门重叠角？？
循以下原则: 第一,凡是进排气门数目相等的 情况下,进气门头部直径一定比排气门大;第 二,对三气门和五气门而言,进气门一定要比 排气门多一个,而进气门头部直径一定要比排 气门小. 目的都是为了增加进气量.
2 、排气门配气定时 排气提前角：排气行程下止点前 （在作功行程中） γ=40～80° 排气提前的原因：在排气门开启时，气缸内有较高的压力，使废气能以很高的速度自由排出。 排气迟后角：排气行程上止点后 （在进气行程中） δ=0～30° 排气迟后的原因：利用废气流动的惯性，继续排气，以达到减少气缸内残余废气量。 排气持续角：180°+γ+δ 3 、气门重叠角 （1） 活塞位于上止点附近时，由于进气门早开和排气门晚关，出现进排气门同时开启的现象，称为 气门重叠。重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角。α+δ (进气提前角+排气迟后角) （2） 虽然进排气门在一段时间内同时开启，但是由于进气和排气都有较大的流动惯性，进气和废气 并不会相互掺混。 （3）气门重叠角选择要适当。 可以达到使进气更加充分，排气更加干净的目的。 气门重叠角过小，增加进气量和使排气更干净的效果不显著。 气门重叠角过大可以分为两点：进气提前角过大，废气可能进气管；排气迟后角过大，进入气缸的新 气可能经排气管排出。 为什么增压发动机可以选择较大的气门重叠角？？
循以下原则: 第一,凡是进排气门数目相等的 情况下,进气门头部直径一定比排气门大;第 二,对三气门和五气门而言,进气门一定要比 排气门多一个,而进气门头部直径一定要比排 气门小. 目的都是为了增加进气量.
第三章 配气机构
第三章配气机构3.1 概述 (2)3.2 配气相位 (5)3.3 配气机构的零件和组件 (8)3.4 可变进气系统 (21)学习目标：1.掌握配气机构的组成及各零部件的结构特点；2.掌握配气相位、气门间隙；3.掌握凸轮轴的结构特点；4.掌握可变进气系统的结构类型特点。
学习方法：介绍发动机配气机构的结构及组成，通过实物教学和多媒体课件动态演示相结合，并和汽车拆装与调整实践教学相辅相承，使学生掌握各零部件的结构特点和安装要求。
学习内容：§3.1 概述§3.2 配气相位§3.3 配气机构的零件和组件§3.4 用配气相位图分析可调间隙的气门§3.5 可变进气系统学习重点：1.配气相位；2.气门间隙；3.凸轮轴的结构特点；4.可变进气系统的结构类型。
作业习题：1.影响充气效率的因素主要有哪些？2.配气机构的功用是什么？3.如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮和该发动机的发火顺序？4.气门弹簧起什么作用，为什么在装配气门弹簧时要预先压缩？5.挺柱的类型主要有哪些，液压挺柱有哪些优点？6.可变进气系统主要有哪几种型式？3.1 概述配气机构的功用就是根据每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时打开和关闭各缸的进排气门，使新气及时进入气缸和废气及时排出气缸，使换气过程最佳。
好的配气机构应使发动机在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。
发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气充量。
吸入的进气越多，发动机发出的功率和扭矩越大。
进气充满气缸的程度，常用充气效率 ( 也称充气系数 ) η v 表示。
即：ηv =M/Mo式中M －进气过程中，实际充入气缸的进气量；Mo －在进气状态下充满气缸工作容积的进气量。
一般情况下发动机充气效率η v 总是小于 l 的。
η v 的大致范围是：四冲程汽油机 0.7 ～ 0.85 ；四冲程非增压柴油机 0.75 ～ 0.90 ；四冲程增压柴油机 0.90 ～ 1.05 。
第三章配气机构
气门热量从气门座处散失)和避免受热变形。
• 有些发动机为了制造和维修方便，二者都用450。
42
锥面研磨
• 为保证良好密合，装配前应将气门头与气门座二者的 密封锥面互相研磨，研磨好的零件不能互换。
43
③气门直径
• 气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排 气阻力就越小。
44
45
(2)气门杆部
1-气门杆；2-气门弹簧； 3-弹簧座；4-锁片；5-卡环
4
一、气门的布置形式:
1.顶置式—位于缸盖顶上
气门行程大,充气好,燃烧室紧 凑，有利于燃烧及散热，有 利于提高压缩比和改善发动 机动力性（结构复杂,零件多）
5
2.侧置式—位于缸体一侧已趋于淘汰
a. 结构简单，高度低 b. 燃烧室结构不紧凑,散热大 c. 拐弯多,阻力大,进气不充分,排气不彻
底
6
二、 凸轮轴的布置位置
（4）优点：正时精度高，传动阻力小，无需张紧机构。
12
（5）正时记号(装配时必须对齐):保证配气正时。
A—B；
1—1为配气正时记号; 2—2为喷油正时记号;
13
2、链条传动（凸轮轴上置或中置用）
（1）特点：噪声小,可靠性、 耐久性不如齿轮传动，传 动性取决于链条的制造质 量。
（2）防止链条抖振，设有导 链板和张紧装置。
37
一、气门
• 作用：
• 燃烧室的组成部分； • 根据工作需要，实现燃烧室的开启与密封。
• 工作条件：
• 承受热负荷：进气门600~700K，排气门800~1100K； • 承受机械载荷：气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等； • 作高速往复直线运动；冷却和润滑条件差； • 易被腐蚀（高温燃气中有腐蚀性的气体）。
• 有些发动机为了制造和维修方便，二者都用450。
42
锥面研磨
• 为保证良好密合，装配前应将气门头与气门座二者的 密封锥面互相研磨，研磨好的零件不能互换。
43
③气门直径
• 气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排 气阻力就越小。
44
45
(2)气门杆部
1-气门杆；2-气门弹簧； 3-弹簧座；4-锁片；5-卡环
4
一、气门的布置形式:
1.顶置式—位于缸盖顶上
气门行程大,充气好,燃烧室紧 凑，有利于燃烧及散热，有 利于提高压缩比和改善发动 机动力性（结构复杂,零件多）
5
2.侧置式—位于缸体一侧已趋于淘汰
a. 结构简单，高度低 b. 燃烧室结构不紧凑,散热大 c. 拐弯多,阻力大,进气不充分,排气不彻
底
6
二、 凸轮轴的布置位置
（4）优点：正时精度高，传动阻力小，无需张紧机构。
12
（5）正时记号(装配时必须对齐):保证配气正时。
A—B；
1—1为配气正时记号; 2—2为喷油正时记号;
13
2、链条传动（凸轮轴上置或中置用）
（1）特点：噪声小,可靠性、 耐久性不如齿轮传动，传 动性取决于链条的制造质 量。
（2）防止链条抖振，设有导 链板和张紧装置。
37
一、气门
• 作用：
• 燃烧室的组成部分； • 根据工作需要，实现燃烧室的开启与密封。
• 工作条件：
• 承受热负荷：进气门600~700K，排气门800~1100K； • 承受机械载荷：气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等； • 作高速往复直线运动；冷却和润滑条件差； • 易被腐蚀（高温燃气中有腐蚀性的气体）。
第三章配气机构
*二、挺柱
作用： 将凸轮的推力（运动）传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，并将其传给 机体或者气缸盖。
1、 工作条件 由于挺柱底面与凸轮接触面积小，同时与凸轮间高速运动，导致接触压力很大，造成磨损严重，
因此要求挺柱必须耐磨。一般用镍铬合金铸铁制造。结构形式上包括机械挺柱和液力挺柱。
2、 机械挺柱 机械挺柱会存在偏磨损。
为提高散热性能： ① 气门头与气门座密封良好； ② 气门头与气门杆过渡部分应圆滑； ③ 气门杆与气门导管间隙尽可能小。
充钠冷却
**5、 每缸气门数
(1) 一般发动机为一进一排两气门，且进气门比 排气门大15%~30%。两气门发动机多采用 半球形燃烧室.
(2) 现代汽车普遍采用每缸三、四、五个气门。 其中四气门的应用最为广泛。四气门发动机 每缸两个进气门和两个排气门.四气门发动机 多采用蓬形燃烧室.
气门间隙一般由发动机制造厂根据试验确定。
第三节 气门组
气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等。 气门组应保证气门能够实现气缸的密封。
**一、气门 *1、 工作条件、要求、材料及组成
（1）工作条件 热负荷大：气门直接与高温燃气接触，受热严重，散热难(接触面积小)，因此，气门的温度很高。 排气门由于废气的加热作用温度高，为600~800°；进气门由于受到新气的冷却作用，温度稍低， 约为300~400°。 受力情况：气门承受气缸内气体压力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使 气门落座时受到冲击。 腐蚀情况：与腐蚀性气体接触而受到腐蚀。
整个机构刚性差。
2 、凸轮轴中置式（通常位于机体的上部） 优点：传动机构刚度有所增加； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。
** 3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，气门传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。
汽车构造(上)第三章
配气相位演示
四、气门间隙
概念：
气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装
配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸 轮）之间留有适当的间隙。 气门 进气门 排气门 间隙 0.25~0.30mm 0.30~0.35mm
气门间隙
作用：给热膨胀留有余地、保证气门密封 不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态 时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.25～ 0.3mm，排气门间隙约为0.3～0.35mm。 间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低 了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进 气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的 撞击增加，磨损加快。 间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使 气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面 严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。 采用液压挺柱的配气机构不需要留气门间隙。
2、进气迟闭角：从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角。
目的：利用压差，气流惯性，提高充量 （β=40º — 80º ）。
二、排气定时：包括（排气提前角γ，排气迟闭角δ）
1、排气提前角：排气门在下止点前开始开启，从开始开启 到下止点所对应的曲轴转角（γ=40º — 80º ）。
目的：利用压差进行排气。（作功接近终了时，缸内压力P=3— 4个大气压）
单缸4气门
(1)不同名气门排成两列 (2)同名气门排成同一列
充气效率较高，可适当减 小气门升程，改善配气机 构的动力性，
单缸2气门
一个进气门和一个排气门 大多数采用所有气门沿机体 纵向轴线排成一列的方式。
单缸3气门
单缸5气门
（5）气门座
气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接 受气门传来的热量。
汽车构造(上册)第3章 配气机构_OK
气门旋转机构：当气门工作时，如能产生缓慢的旋转
运动，可使气门头部周向温度分布比较均匀，从而
减少
44
小气门头部的热变形。同时，气门旋转时，在密封 锥面上产生轻微的摩擦力，能够清除锥面上的沉积
等螺距弹簧
非等螺距弹簧
变螺距弹簧
采用等螺距的单弹 簧，在其内圈加一 个过盈配合的阻尼45 摩擦片来消除共振
46
锥角作用： A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性
。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过边缘大应保而持降一定低的流厚 速。
度，1～3mm。
39
2.气门座 气门座概念：
气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。 作用：
靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。接受 气门传来的热量。
热作用。 工作条件： 工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨
损。 材料： 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 装配： 气门与气门导管间隙0.05～0.12mm，确保气门
能在导管中自由运动。同时为防止过多润滑油进入 燃烧室，通常会在气门导管上安装橡胶油封。
42
气门导管
卡环：防止气门导 管在使用中脱落。
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
定位弹簧
35
❖3.4 气门组
❖ 气门组件主要由气门、气门座、气门导管、气门弹 簧、气门锁夹零件组成。
要求： ①气门头部与气门座贴合严密； ②气门导管与气门杆上下运动有良好的导向； ③气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直； ④气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动
惯性。
轮轴配气机构、顶置凸轮轴配气机构。
11
（3）按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分 按曲轴和配气凸轮轴的传动方式可分为齿轮传动、 链传动和齿带传动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12:54:08
5
气门的布置形式
四行程汽油机的气门有气门顶置和气门侧置两种形式。
12:54:08
6
12:54:08
7
凸轮轴顶置
凸轮轴布置在气缸盖上，这样布置使气门的传 动更轻便灵活、功率响应迅速，特别适用于高 速发动机。 气门传动零件少，质量小，不仅减小了气门传 动机构的惯性力，而且弯曲变形的零件数也减 少了。 凸轮轴与曲轴距离长，动力传动机构复杂。
第三章 配气机构
12:54:08
1
第3章
配气机构
概述 配气机构的构造 气门间隙 配气相位 配气机构的组成和零件
12:54:08 2
配气机构的功用
功用：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。 新鲜的可燃混合气进入气缸 的愈多，发动机可能发出的 功率就愈大。由于进气阻力， 残余废气以及温度升高等因 素，进入气缸内新鲜气体的 体积，如果换算到进气口处 状态的话，将小于气缸的工 作容积。
9
2、凸轮轴中置式 、
传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱 动摇臂，省去了推杆。 应 用：适用于发动机转速较高 时，可以减少气门传动机构的往复 运动质量。
调整螺钉
摇臂
挺柱
凸轮轴
活塞
12:54:08 10
3、凸轮轴上置式 、
特点： 特点： 凸轮轴与气门 距离近，不需要推杆、 距离近，不需要推杆、 挺柱， 挺柱，使往复运动的 惯量减少。 惯量减少。
12:54:08
28
气门组实物图
12:54:08
29
1）气门 ）
功用： 燃烧室的组成部分， 功用： 燃烧室的组成部分，是气体 出燃烧室通道的开关， 进、出燃烧室通道的开关，承受冲击 高温冲击、高速气流冲击。 力、高温冲击、高速气流冲击。 工作条件： 工作条件： A、进气门 、进气门600K~700K，排气门 ， 800K~1100K。 。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力、 、头部承受气体压力、气门弹簧力、 传动惯性力等， 传动惯性力等， C、冷却和润滑条件差， 、冷却和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所 、 腐蚀。 腐蚀。 性能： 性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
12:54:08
气门间隙
23
配气相位
进、排气门实际开启时刻到关闭时刻，相对于曲拐所转过的角度称为配 气相位。通常用曲轴转角的环形图来表示，这种图形称为配气相位图。 配气相位图是表示曲轴旋720°气门的工作过程，为了简化起见把它画在 一个图形中(360°)。
配气相位角
12:54:08 24
上止点 1、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 ，称为配气相位。
12:54:08
17
12:54:08
18
12:54:08
19
常用气门顶置配气机构的类型
气门顶置，下置凸轮轴（OHV） 气门顶置，上置凸轮轴（OHC） 气门顶置，双摇臂，上置凸轮轴（OHV/OHC） 气门顶置，上置双凸轮轴（OHV/DOHC） OHV/DOHC
单顶置凸轮轴(SOHC) Single over head camshaft 双顶置凸轮轴(DOHC) Dual Over Head Camshaft
12:54:08 26
气门重叠角
活塞在排气上止点时进气门已经开大，而排气门还未有关闭，这就是 说活塞在排气上止点附近的一定转角范围内，排气门和进气门都同时 开启，这种现象称为气门重叠，气门重叠时的曲轴转角称为气门重叠 角。 由于在排气过程中，废气都向排气口流动，排气流有一定的惯性，在 短时间内不会改变流向，使进气门周围产生一定的真空度，且此时进、 排气门开启得都很小，因此只要气门重叠角选择得合适，就不会有废 气流入进气管或新鲜可燃气被排出的现象，这对于换气是有利的。 气门重叠角的大小发动机转速有关，高速发动机大一些，低速发动机 则小一些。但应注意，如果气门重叠角选择过大，发动机在小负荷运 转时，节气门开启很小，进气管内压力很低时，就可能出现废气倒流 进气管，致使新鲜可燃气进入量减少。
12:54:08
22
气门间隙
气门工作温度很高，气门及其传动件 因温度升高而膨胀。 发动机在冷态装配时，在气门与其传 动机构中留有适当的间隙，以补偿气 门及其传动件受热后的膨胀伸长量， 使气门在工作状态下受热伸长后，还 能与气门座贴紧，保证具有良好的密 封。 气门间隙的大小一般由发动机制造厂 根据试验确定。一般在冷态时，进气 门的间隙为0.25-0.3mm，排气门的间 隙为0.3-0.35mm。 使用一定时间后气门传动机构会有一 定的磨损，磨损后气门间隙必然增大， 在气门摇臂的一端装有气门间隙调整 螺钉，以便根据需要重新进行调整。
15
链传动的液压自动张紧机构
张紧器是由拧进气缸盖中的 柱塞套7、支承单向阀3的盖 螺母1、推力柱塞6、预紧弹 簧4及溢流阀8等组成。预紧 弹簧4对柱塞6施加的轴向推 力迫使它将张紧滑轨10轻压 到滚子链11上。 当发动机运行时，来自发动 机润滑系统的机油从气缸盖 的油道、张紧器的柱塞套和 盖螺母1并通过单向阀3进入 柱塞腔。柱塞套7内建立的初 始机油压力迫使柱塞6向右移 动，引起张紧滑轨10摆动，
12:54:08 3
充气效率
换算到p, T下的每循环进气体积 φc = 气缸的工作容积 每循环实际进气质量 = 在p, T下充满工作容积的新气质量 m = m0
播放
12:54:08 4
配气机构的布置及传动
配气机构组成：气门组和气门传动机构 配气机构可以从不同的角度分类：
按气门的布置形式：主要有气门顶置式和气门侧 置式； 按凸轮轴的布置位置：有凸轮轴下置、凸轮轴中 置和凸轮轴下置式； 按凸轮轴的数目：有单凸轮轴和双凸轮轴式； 按同一个凸轮所驱动摇臂数目：有驱动单摇臂和 驱动两个摇臂式； 按凸轮轴的传动方式：有齿轮传动和链条传动以 及齿形带传动方式； 按每气缸的气门数目，有二气门、三气门式、四 气门、五气门式等。
12:54:08 31
气门弹簧
功用：克服气门及其传动机构在工作过程中的运动惯性力， 保证气门能随配气凸轮的转动及时开启和关闭，关闭后能 与气门座紧密贴合。为此，气门弹簧应具有一定的刚度和 安装预紧力。 材料：采用高锰钢(65Mn)、铬钒钢(50CrVA)等冷拔钢丝， 加工成弹簧后需进行热处理。钢丝表面要进行抛光或喷丸 处理，借以提高耐疲劳强度，增强弹簧的工作可靠性。 共振： 采用变螺距圆柱螺旋弹簧 同一个气门采用同心安装的内外两根弹簧。 锥形弹簧
凸轮轴
凸轮轴
应用：高速发动机 如：桑塔纳轿车发动机
活塞
12:54:08
双凸轮轴上置式发动机
11
12:54:08
12
凸轮轴的传动方式
气门的运动必须同活塞的位置相匹配，凸轮轴 传动机构的作用是使凸轮轴和气门按活塞的位 置正常工作，为此，凸轮轴的转速应是曲轴转 速的一半，所以传动机构应有减速功能。其传 动比为2：1。 1．齿轮传动 2．链传动 3．同步带传动 播放
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小， 适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清 凸顶式 除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大， 除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加 球面顶） 工较复杂。 （球面顶） 工较复杂。 凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形， 凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减 凹顶式 少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门， 少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门， 喇叭顶） 而不宜用于排气门。 （喇叭顶） 而不宜用于排气门。
12:54:08
8
1、凸轮轴下置 有利因素：简化曲轴与凸轮轴 之间的传动装置（齿轮传动）， 有利于发动机的布置。
凸轮轴与气门相 距较远， 距较远，动力传 递路线较长， 递路线较长，环 节多， 节多，因此不适 用于高速发动机。 用于高速发动机。 不利因素是什么？ 不利因素是什么？
不利因素是什么？
12:54:08
12:54:08
32
倒角
气门导管
作用： 作用： 气门导管 为气门的运动导向， 为气门的运动导向，保证气门直线运 动兼起导热作用。 动兼起导热作用。 工作条件： 工作条件： 工作温度较高， 工作温度较高，约500K。润滑困难， 卡环：防止 。润滑困难， 卡环： 易磨损。 易磨损。 气门导管在 使用中脱落。 使用中脱落。 材料： 材料： 用含石墨较多的合金铸铁或粉末冶金 材料，能提高自润滑作用。 材料，能提高自润滑作用。 加工方法： 加工方法： 外表面加工精度较高 ，内表面精绞 伸入深度应适量。 伸入深度应适量。 装配： 装配： 锥度可减少气流 气门杆与气门导管间隙0.05～0.12mm。 气门杆与气门导管间隙 ～ 。 阻力。 阻力。
12:54:08 20
三气门的排列方式及气门的传动
排列方式一般是同名气门排 成一列，采用单顶置凸轮轴 时两个进气门用一个叉形摇 臂来驱动，采用双顶置凸轮 轴时，由凸轮通过挺柱或下 置摇臂直接驱动气门。
12:54:08
21
四气门的排列方式及气门的传动
两种排列方式：一种是四个气门呈辐射状排列；另一 种是同名气门轴线互相平行并与气缸轴线成一定夹角。
12:54:08
使链条张紧。
16
同步齿形带传动的张紧机构
通过弹簧给枢轴板1加上恒定的转矩，使调整枢轴板1把张紧轮压向齿 带的光面，使齿带张紧并具有正确的张紧力。 产生枢轴摆动的弹簧力可由不同类型的弹簧获得：①压缩弹簧2(图311a)；②张紧弹簧14(图3-11b)；③扭簧9(图3-11c)。 图3-11d为偏心轴套调整式张紧器。这时同步齿形带8的张紧是利用偏 心轴套11进行的。 图3-12为弹簧加载的滑板式带传动的张紧机构。 图3-12a所示的张紧器，其张紧轮4通过一个轴承支柱2安装在滑动板3 上。同步齿形带5的张紧是通过松开紧固在狭长调整孔中的螺栓或螺 母使预紧的压缩弹簧6伸张，直至以预定的力把张紧轮推向同步齿形 带5的光面，然后再次拧紧锁紧螺母，以使滑动板3维持在其调整好的 位置上。 另一种同步齿形带5的张紧轮有一个凸轮8在调整之前释放同步齿形带 上的张力，以便它可轻松地滑落或推向带槽的张紧轮而不破坏同步齿 形带5的纤维结构。