发动机配气机构
配气机构 1
图3-1 捷达车 五气门示意图
说明2：一般发动机都采用每缸两气门，即一个进气门和一个排气门的结 构。为了进一步提高气缸的换气性能，许多中、高级新型轿车的发动机上普 遍采用每缸多气门结构，如三气门、四气门以及五气门等，其中以四气门为 多见。如图3-1所示为捷达车发动机每缸五气门(三个进气门、两个排气门) 结构。
保证气门的密封 进、排气阻力要小 （二）要求 进、排气要充分 进、排气的时机要恰当
项目三 配 气 机 构
（三）配气机构的组成 1、气门组 2、气门传动组
它们的作用和主要零件？
项目三 配 气 机 构
（三）配气机构的组成 1、气门组
（1）作用：封闭进、排气道 （2）主要零件：包括气门、气门座、气门弹簧和气门导管等
项目三 配 气 机 构
1、按气门布置形式分为：侧置气门和顶置气门
气
气
门
门
顶
侧
置
置
式
式
项目三 配 气 机 构
2、按凸轮轴的传动方式分类
配气机构按凸轮轴的传动方式分有齿轮传动式、链条传动式 和齿形带传动式。如图3-2所示。
（a）齿轮传动式
（b）链条传动式
（c）齿形带传动式
图3-2 凸轮轴的传动方式
（2）缺点：可靠 性、耐久性差，摩 擦阻力大，随温度 变化大
（3）应用：上海 别克、奥迪、桑塔 纳等轿车均采用这 种传动
张紧轮
水泵传动齿 形带轮
齿形 带传
动
中间轮
曲轴正时齿 形带轮
3）. 齿形带传动
从20世纪80年代初开始，齿形带传动逐渐得 到广泛使用。与链条传动相似，采用齿形带 传动时，曲轴上的齿形带轮通过齿形带驱动 凸轮轴上的齿形带轮，并用张紧轮调整齿形 带张力，如图3-2（ｃ）所示。齿形带由纤维 和橡胶制成，一面具有齿形，另一面是平面。 齿形带传动噪声小，不需要润滑。齿形带要 求汽车每行驶10000ｋｍ检查一次，以确保 工作可靠。安装时和齿轮传动式一样，在主 动轮和被动轮上都有正时记号，必须按要求 对准正时记号，以确保配气正时。
发动机配气机构工作原理
发动机配气机构工作原理发动机配气机构是内燃机中的一个重要部件，主要作用是控制气门的开闭，使空燃混合气能够按照一定的规律进入和排出气缸。
它的工作原理是通过凸轮轴和气门来实现的。
发动机配气机构的工作原理主要分为两个过程：进气过程和排气过程。
进气过程是指气门从关闭到打开的过程，排气过程则是指气门从打开到关闭的过程。
在进气过程中，凸轮轴上的凸轮通过推杆将运动转化为气门的开启动作。
凸轮的形状和凸轮轴的转速决定了气门的开启时间和幅度。
当凸轮轴转动时，凸轮会顺时针或逆时针旋转，推动推杆运动。
推杆的运动会将力传递给气门，使气门打开。
此时，进气门打开，气缸内的活塞向下运动，形成负压，使空气和燃油混合物进入气缸。
进气门打开的时间和幅度会影响燃烧效率和动力输出。
在排气过程中，凸轮轴上的凸轮继续转动，推杆传递力量给气门，使气门打开。
此时，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出气缸。
排气门打开的时间和幅度也会影响燃烧效率和动力输出。
发动机配气机构的工作原理中，凸轮轴是一个关键部件。
凸轮轴的转动通过推杆和气门来控制气门的开闭。
凸轮轴上的凸轮形状和凸轮轴的转速决定了气门的开启时间和幅度。
因此，凸轮轴的设计和制造对发动机的性能和经济性有着重要影响。
除了凸轮轴，还有一些其他的部件也对发动机配气机构的工作原理起着重要作用。
例如，气门弹簧用于控制气门的关闭，气门导杆用于传递凸轮轴的运动给气门，气门座圈用于密封气门等等。
这些部件的选择和设计也会对发动机的性能和经济性产生影响。
发动机配气机构是内燃机中至关重要的部件，它通过凸轮轴和气门来控制气缸内空气和燃油混合物的进入和废气的排出。
凸轮轴的转动和凸轮的形状决定了气门的开闭时间和幅度，从而影响发动机的性能和经济性。
其他部件如气门弹簧、气门导杆和气门座圈等也起着重要作用。
通过合理的设计和选择这些部件，可以实现发动机的高效运行和可靠性。
第三讲发动机配气机构
1.进气提前角α :进气门开到上止点曲轴所转 过的角度.α＝0°～30° 2.进气迟后角β:从进气行程下止点到进气门关 闭曲轴转过的角度.β＝30°～80° 3.排气提前角γ :从排气门开启到下止点曲轴 转过的角度. γ＝40°～80° 4.排气迟后角 δ:从上止点到排气门关闭曲轴 转过的角度. δ＝0°～30° 5.气门重叠角 :重叠期间的曲轴转角.它等于进 气提前角与排气迟后角之和，即 α＋δ。
二、凸轮轴中置式配气机构
特点:缩短了推 杆,减轻了配气 机构的往复运 动质量，增大 了机构的刚度， 更适用于较高 转速的发动机。
三、凸轮轴上置式配气机构(OHC)
优点:运动件少， 传动链短，整 个机构的刚度 大，适合于高 速发动机。
四、气门驱动形式
有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型
1.摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构
作业
1.进、排气门为什么要早开晚关? 2.如何根据凸轮轴判定发动机工作顺序?
二、可变配气定时机构
四冲程发动机的配气定时应该是进气迟后 角和气门重叠角随发动机转速的升高而加 大。 如果气门升程也能随发动机转速的升高而 加大，则将更有利于获得良好的发动机高 速性能。
三、气门间隙
气门间隙: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.
5.凸轮轴的轴向定位
轴向移动量过大，对于由螺旋齿轮传动的凸 轮轴，会影响配气定时。
二、挺柱 1.挺柱的功用、分类 功用: 挺柱是凸轮的从动件，将来自凸轮的运 动和作用力传给推杆或气门. 分类: 机械挺柱和液力挺柱两大类，
2.机械挺柱
结构简单，质量轻， 在中、小型发动机中 应用广泛。
3.液力挺柱 :零气门间隙。消除撞击和噪声这一弊端.
汽车发动机维修项目三 配气机构
4
任 务 一 配 气 机 构 概 述
（2）按凸轮轴的传动方式分类 配气机构按凸轮轴的传动方式分齿轮传动式、链条传动式 和齿形带传动式。
5
（3）按凸轮轴布置形式和驱动方式分类
任 务 一 配 气 机 构 概 述
配气机构按凸轮轴的布置形式分凸轮轴下置式 、凸 轮轴中置式、凸轮轴上置式。
6
２．工作原理
15
2．气门的检修
任 务 二 气 门 组 的 构 造 与 维 修
气门的耗损主要有：气门工作面起槽、变宽，接至烧蚀后出现 斑点和凹陷，气门杆及尾端的磨损，气门杆的弯曲变形等。 (1)外观检验 当发现气门有裂纹、破损或熔蚀烧损时，须更换气门。 (2)测量气门尺寸 如果气门尺寸超过磨损极限，应更换气门。 (3)气门的检测 检测气门损耗达到下列情形之一时，应予以修校或 换新。 ①轿车气门杆磨损量大于0．05mm ，_载货汽车气门杆磨损量 大于0．10mm，或有明显台阶形磨损。 ②气门头圆柱面的厚度小1．0mm 。 ③气门尾端的磨损量大于0．05mm 。 ④气门杆直线度误差大于0．05mm时，应予更换或校直，校直 后的直线度误差不得大于0．02mm。如图3-14所示为气门杆直 线度的检测。将气门架在检测台上，转动气门杆一圈，百分表 的摆差即为直线度误差。 (4)气门的修理 气门工作锥面起槽、变宽，共至烧蚀后出现斑点和凹 陷时，应更换。
2．配气机构的组成
发动机配气机构基本可分成两部分：气门组和气门传动组。
3
二、配气机构的分类和工作原理
任 务 一 配 气 机 构 概 述
1．配气机构的分类 发动机配气机构形式多种多样，其主要区别是气门布置形式 和数最、凸轮轴布置形式和驱动方式 。 （1）按气门布置形式分类 按气门布置形式分类可分为侧置气门和顶置气门，其中顶置 气门应用最为广泛，侧置式气门已被淘汰。 一般发动机都采用每缸两气门，即一个进气门和一个排气门 的结构。为了进一步提高气缸的换气性能，许多中、高级新型 轿车的发动机上普遍采用每缸多气门结构，如三气门、四气门 以及五气门等，其中以四气门为多见。 气门数目的增加，使发动机的进、排气通道的断面面积大大 增加，提高充气效率，改善了发动机的动力性能。
配气机构的特点
配气机构的特点
配气机构是发动机的重要组成部分，其特点如下：
结构复杂：配气机构包含了气门、气门弹簧、气门导管、气门座等众多零部件，结构较为复杂。
运动规律性强：配气机构的运动规律与发动机的转速和曲轴的相位密切相关，对于发动机的正常运转至关重要。
工作环境恶劣：配气机构位于发动机的燃烧室附近，经常受到高温和高压的考验，工作环境较为恶劣。
维护保养要求高：由于配气机构的工作环境恶劣，因此需要定期进行维护保养，以保证其正常运转。
性能要求高：配气机构的性能直接影响发动机的进排气效率，进而影响发动机的动力性和燃油经济性，因此其性能要求较高。
可靠性要求高：配气机构是发动机的关键部分，其可靠性直接关系到发动机的整体性能和寿命，因此对其可靠性要求极高。
多种类型并存：由于不同类型的发动机具有不同的工作特性和用途，因此配气机构的类型也多种多样，如顶置凸轮轴、下置凸轮轴、中置凸轮轴等。
不断发展和创新：随着发动机技术的不断发展和创新，配气机构也在不断发展和创新，如可变气门正时技术、可变气门升程技术等。
总的来说，配气机构作为发动机的心脏部位，对于发动机的工作性能和使用寿命都有重要影响。
如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业技术人员。
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 。
配气机构(农机发动机构造与维修课件)
一、配气机构的功用 配气机构是控制发动机进气和排气的装置，其作用是
按照发动机的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关 闭各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃 混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，在排气行 程将废气快速排出气缸。
二、气门式配气机构的分类 一般按气门布置型式的不同，可分为:侧置气门式和顶置
下往复运动时不发生径向摆动，准确落座，与气门座正确贴 合。同时起导热作用，将气门杆的热量经气门导管传给缸盖 及水套。为了防止导管在使用过程中松动脱落，有的发动机 在气门导管的中部加装定位卡环，如图3-6所示。
图3－6 气门导管 1-卡环 2-气门导管
图 3－7 气门座圈
5、气门座 气门座有两种:一种是在气缸盖上直接镗削加工而成； 另一种是用合金铸铁或奥氏体钢单独制作成气门座圈，
（三）凸轮轴的传动方式 曲轴与凸轮轴之间的传动方式有: 齿轮传动、链传动和
齿形带传动三种方式。
第一节 气门组主要零件
气门组件包括进、排气门及其附属零件。组成如图3-3 所示。
图3－3 气门组件的组成 1-弹簧座 2-分开式气门锁片
1、气门 气门分进气门和排气门两种。进、排气门结构相似，
都由头部和杆部两部分组成,如图3-4所示。
如图3-2所示。
结构特点气门安装在气缸盖中，处于气缸的顶部进、排 气阻力小，采用半球形、楔形或盆形燃烧室，燃烧室结构紧 凑，压缩比高，改善了燃烧过程，减少了热量损失，提高了 热效率。因而，有利于提高发动机的动力性和经济性。
（二）凸轮轴的布置型式 凸轮轴的布置型式是根据凸轮轴在机体中安装位置的
不同，划分为下置式、中置式和上置式三种。
气门式两大类。
二、气门式配气机构的分类
技能点1 能正确描述配气机构的功用、组成、类型及工作原理
一段时间内排气门与进气门同时
开启的现象，这种现象称为气门
重叠。重叠的曲轴转角α+δ称
气门重叠角
为气门重叠角。
汽车发动机维修
2．充气效率
充气效率就是在进气行程中，
实际进入气缸内的新鲜空气或可燃
混合气的质量与理想状态下充满气
缸工作容积的新鲜空气或可燃混合
气的质量之比。
=
M 为进气过程中实际充入气缸的新鲜空气的质量；
汽车发动机维修
影响充气效率的因素：
进气终了压力对充气效率的
进气终了温度对充气效率的
影响。
影响。
残余废气压力和温度对充气
效率的影响。
压缩比对充气效率的影响：
谢谢观看！
Thank You！
止点后，排气门才关闭，排气门关
闭的延迟角δ为排气迟闭角，排气
持续角180°+γ+δ。排气提前角γ
一般为40°～80°。排气迟闭角δ一
般为10°～30°
排气门配气相位图
汽车发动机维修
气门重叠角
在实际的发动机中，在排气
行程的上止点前后，由于进气门
在上止点前即开启，而排气门在
上止点后才关闭，这就出现了在
的气门安置在气
缸盖上，进气阻
力小，燃烧室结
构紧凑，热效率
的气门安置在气
缸体上，散热面
积大，目前已不
采用。
汽车发动机维修
1．按凸轮轴的位置分类
凸轮轴上置式
一种形式是凸轮轴直接通过摇臂
来驱动气门。
优点：省去了推杆、挺柱，使往
复运动质量大大减小，因此它适合于
高速发动机；
缺点：由于凸轮轴离曲轴中心较
- 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)。
(3)活塞材料：广泛采用铸铝合金制造。 (4)活塞构造；活塞基本上可分为三部分：即 顶部、头部(或称为“环槽部”)和裙部(见图：24）。 活塞顶部 汽油机活塞顶部多采用平顶（见图
2 .气门传动组 气门传动组有凸轮轴正时齿轮、挺柱及其导管， 气门项置式配气机构还有推杆、摇臂和摇臂轴等。 1.气门组 凸轮轴：整体式凸轮轴的结构见图2-14所示。
(2)按凸轮轴的布置位 置，配气机构可分为凸轮轴 下置式，凸轮轴中置式和凸 轮轴上置式。
(3)按曲轴和凸轮轴的 传动方式，配气机构可分为 齿轮式传动和链条式传动。
(4)按气门数目及布置 分 每缸两气门、四气门或 五气门。
二、配气机构的主要零部件 配气机构的组成可按其功用分为：气门组及气
门传动组。 1.气门组 气门组有气门、气门导管、气门座及气门弹簧
杂机器。现以EQ1090E型汽车用的EQ6100-1型发动 机为例，介绍四冲程化油器式汽油机的一般构造(见 图2-1)。
车用汽油机一般由两个机构和五个系统所组成： (1)曲柄连杆机构 (2)配气机构 (3)供给系 (4)点火系 (5) 冷却系 (6)润滑系 (7)起动系。
二、发动机的常用术语 图2-2为发动机示意图。
第十三节 现代汽车新结构
第十四节 现代汽车发展动态
第一节 汽车的总体构造
按照我国传统划分，汽车通常由发动机、底盘、 车身、电气设备四个部分组成。
1.发动机 2.底盘 底盘由下列部分组成：传动系、行驶系、转向 系、制动系。 3.车身 4.电气设备
第二节 汽车发动机总体构造 及性能指标
一、发动机总体构造 汽车发动机是一部由许多机构和系统组成的复
第二章汽车构造
第一节 汽车的总体构造
第二节 汽车发动机总体构造及性能指标
第三节 发动机曲柄连杆机构
基
第四节 发动机配气机构 第五节 发动机燃料供给机构
本
第六节 发动机点火系和起动系 第七节 发动机润滑系和冷却系
内
第八节 汽车传动系 第九节 行驶系
容
第十节 制动和转向系 第十一节 车身和油漆
第十二节 汽车电气设备
2-4a），也有采用凸顶或凹顶的活塞。 柴油机的活塞顶部大多有各种凹坑。
活塞头部 ：其主要作用有三。
头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。
活塞裙部 ：活塞裙部是自环槽部分的油环槽
下端面起至活塞底的一段高度部分，它用作引导 活塞在气缸内运动和承受侧压力。
2.活塞环 活塞环包括气环和油环。 (1)功用 (2)工作条件 (3)活塞环材料：目前广泛应用的活塞材料是 合金铸铁。 (4)气环的切口
式中：Me——有效转矩，N·m n——曲轴转速，r／min
2.经济指标 发动机的经济指标主要指燃油消耗率。
燃油消耗率指发动机每发出1kw有效功率，在 1h内所消耗的燃油质量(以克为单位)，称为燃油消 耗率，用ge表示，单位为g／kw·h。
第二节 发动机曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是将气缸中的可燃混合气 燃烧时放出的热能转换成机械能的重要机构 。 它包括活塞组、连杆组和曲轴飞轮组。
曲轴的前端(见图 2-9)装有驱动配气凸轮 轴的正时齿轮4，驱动 风扇和水泵的皮带轮7 以及止推片3等。
曲拐由若干个曲
柄销3和左右两端的曲 柄4，以及前后两个主 轴颈2组成(见图2-8)；
按照曲轴的主轴颈数，可以把曲轴分为全支 撑曲轴和非全支撑曲轴两种。在相邻的两个曲拐 之间，都设置了一个主轴颈的曲轴，称为全支撑 曲轴(见图2-8a)；否则为非全支撑曲轴(见2-8b)。
常用术语有： (1)上止点 (2)下止点 (3)活塞行程 (4)曲柄半径 (5)气缸工作容积：通常用Vh表示。气缸工作 容积的总和称为发动机排量，用VL表示：
式中：D——气缸直径，cm S——活塞行程，cm i——气缸数。
(6)燃烧室容积 (7)气缸总容积：用Va表示 (8)压缩比：用ε表示
三、发动机的主要性能指标 1.动力性指标 (1)有效转矩 (2)有效功率
等零件(见图2-11)。 气门由气门头部和杆部组成。气门头部的形状
有平顶的、球形的和喇叭形的(见图2-12)。 气门导管：气门导管的主要作用是保证气门作
直线运动，使气门与气门座能正确闭合。 气门弹簧：气门弹簧的作用是使气门关闭时与
气门座保持密合，并防止在开闭过程中，因传动件 的惯性而产生彼此脱开现象。气门弹簧多为圆柱形 螺旋弹簧(见图2-13a所示)。
3.活塞销 (1)功用 (2)工作条件 (3)活塞销材料 活塞销和活塞销座孔及连杆 小头衬套孔的连接配合有全浮式 和半浮式。目前大多采用全浮式。 （见图2-5）
二、连杆组
连杆组包括连杆、连杆螺栓(或 连杆螺钉)和连杆轴承。
1．连杆 (1)功用 (2)工作条件 (3)材料 (4)连杆的构造：连杆主要由小 头、杆身和大头三部分组成(见图2-6)。
三、曲轴飞轮组
曲轴飞轮组主要由曲轴，飞轮以及其它不同作用 的零件和附件组成。典型结构见图2-7所示。 1.曲轴 (1)功用 (2)工作条件 (3)材料 汽油机和柴油机的曲轴广泛采用高强度球 墨铸铁(简称球铁)的铸造毛坯，或者45号优质中碳 钢的模锻毛坯制造。
(4)曲轴构造 曲轴主要由三个部分组成，即：曲轴 前端(或称自由端)、曲拐(包括主轴颈、曲柄销和 曲柄)以及曲轴后端(或称功率输出端)，见图2—8a)、 b)所示。
2.飞轮 飞轮的主要功用是储藏作功冲程能量，克服 辅助冲程的阻力，使曲轴能够均匀地旋转。
第四节 发动机配气机构
配气机构的功用是按照气缸间的发火顺序和气 缸中所进行的工作过程，适时的开启和关闭进气门 及排气门，相应地保证气缸填充新鲜燃料混合气或 空气，并使气缸内的废气得以排除。
一、气门式配气机构的布置及传动 气门式配气机构由气门组和气门传动组组成。 配气机构按以下方法分类。 (。气门顶置式配气机构的特点是 进、排气门均安装在汽缸盖上，如图2-10所示。