发动机配气相位与气门间隙
气门间隙调整和可变配气相位
稍有阻力即可。 （9）当拧紧锁紧螺母后，必须复查气门间隙。
1、几种可变配气正时
一、传统配气机构的不足之处
发动机在各种工况下，配气正时和气门升 程固定不变。
（1）低速时气流速度慢，真空度大，废气倒流， 造成怠速不稳，动力下降，经济性差。
气门间隙过小→气门关闭不严而漏气→发动机功
率下降，烧坏气门。
气门间隙过大→气门开度减小，气门开启延续时
间缩短，增加了零件之间的撞击→发动机功率下降， 磨损加剧。
注意点：
（1）一般来说，排气门的气门间隙比进气门的气 门间隙大。
（2）为便于调整，许多发动机进、排气门气门间 隙大小一样，将气门选择不同的材料。
2、VTEC的机械构造
3、3个凸轮的结构设计
（1）中间凸轮的升程最大，按发动机双进、双排气门工 作最佳输出功率的要求设计，
（2）主凸轮升程小于中间凸轮升程，按发动机低速工作 时单气门开闭的要求设计。
（3）次凸轮的升程最小，最高处稍微高于基圆，在发动 机怠速运行时，通过次摇臂稍微打开次气门，以免燃油集 聚在次进气门口。
（3）观察分火头或喷油泵。 （4）根据配气相位，结合进、排气门的动作找准
第1缸压缩上止点。
5、检查、调整气门间隙时的注意点
（1）必须拧紧摇臂轴支座的螺母。 （2）识别第一缸（正确区分发动机的前后端）。 （3）搞清气门的排列。 （4）知道发动机的作功顺序。 （5）知道气门间隙的大小。 （6）正确找准第1缸的压缩上止点。 （7）正确观察气门的工作状态（摇转曲轴，看1
（2）选择0.20~0.25mm厚度的厚薄规分别插入 第1缸进、排气门摇臂与气门杆之间，检查气门间 隙是否符合技术要求。
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。
气门间隙的调整
4
进
4
2
进
课题二 气门零件组的结构与检修
1.气门的检修方法 2.气门座的修理方法 3.气门导管的修配方法 4.气门的研磨方法
气门组的组成及各部分的结构
气门组：由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座圈
、锁片等零件组成。发动机在工作过程中，气门组的环境条件怎样 呢、随着使用会出现什么现象呢？
气门组组件
❖ 2. 用符合气门间隙的 塞尺尺片，插入气门杆与 气门摇臂之间，来回抽动 塞尺尺片检查，以拉动尺 片感觉稍有阻力为合适。
气门间隙的检查
二、气门间隙的调整
以解放CA6102型发动机为例，六缸发动机有两种调 整方法，即逐缸调整法和两次调整法。 1.逐缸调整法
找飞轮上的正时记号 1—飞轮壳固定标记 2—盖板 3—飞轮
发动机型号
αβ
γ
δ
桑塔纳AJR
2° 24° 44°
8°
桑塔纳JV
1° 37° 42°
2°
奥迪1.8L
3° 33° 41°
5°
EQ6100-1
20° 56° 38.5° 20.5°
CA6102
12° 48° 42°
18°
气门重叠角 10° 3° 8°
40.5° 30°
一、气门间隙的检查
❖ 1.摇转曲轴，使被检查 气门处于完全关闭状态。 气门挺柱落于凸轮基圆位 置时进行。
二、配气机构的分类和组成
配气机构：由气门组和气门传动组组成。 气门组的作用:封闭进排气道. 气门传动组的作用:使进排气门按配气相位规定的时刻开闭。 配气机构按气门组的布置位置不同可分为顶置式和侧置式两种，目前广 泛采用的是顶置式结构，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上。这 里以顶置式配气机构为基础，按凸轮的布置位置介绍几种类型的配气机构。 凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式三种。
配气相位的名词解释
配气相位的名词解释配气相位指的是发动机内部气门的开放和关闭时间。
在内燃机中，汽油和空气混合物需要被压缩，然后在燃烧室中燃烧来产生动力。
而气门则是使混合物进出燃烧室的主要途径。
配气相位被设计成不同的方式，以确保发动机正常运行并提高其性能。
气门的开启和关闭时间取决于机体旋转的速度和负载。
如果相位设计不正确，可能会导致效率低下、气门击穿、排气噪音增加等问题。
引擎的燃烧室分为进气道和排气道。
当汽缸向下运动时，进气门打开，混合物和空气进入汽缸。
当汽缸向上移动时，进气门关闭，汽缸内的混合物被压缩，直到点火器点燃混合物。
当燃烧完成后，排气门打开，尾气在汽缸可以被排出。
而这个过程，就叫做一个循环。
为了确保发动机运转正常，气门需要在正确的时机打开和关闭。
例如，在顶点上，气门需要关闭，以保持汽缸内的压力。
这个顶点成为“上死点”，而气门在上死点附近关闭的位置可以被称为“死点关闭（TDC）”。
在内燃机中，虽然只有4个活塞，但每个活塞有两个气门。
为了确保操作的准确性，制造商通过调整这些气门的相位来确保它们在适当的时间打开和关闭。
这些相位是发动机设计的重要组成部分之一，可以显著影响其性能。
有一些不同类型的配气相位系统可用于不同的引擎，每个系统的工作原理都不同。
例如，单凸轮轴柴油发动机（SOHC）有一个凸轮轴驱动气门，而双凸轮轴（DOHC）具有两个凸轮轴，一个用于控制进气门，一个用于控制排气门。
四冲程引擎需要用到配气相位，而双冲程引擎通常不需要。
这是因为配气相位必须精心设计，以确保气门在正确的时间打开和关闭，从而产生最佳的性能。
双冲程引擎只有两个行程，没有像四冲程引擎那样需要大量的气门移动。
总体而言，配气相位是内燃机设计中关键的组成部分之一。
正常的操作需要准确而精心的设计，以确保发动机具有最佳的性能和效率。
WD615系列柴油发动机配气相位和气门间隙的检查与调整方法
WD615系列柴油发动机配气相位和气门间隙的检查与调整方法WD615系列柴油发动机是一种常用的柴油发动机，主要用于大型卡车、工程机械等。
在发动机运行过程中，配气相位和气门间隙的准确调整对发动机的正常运行和性能发挥至关重要。
本文将介绍WD615系列柴油发动机配气相位和气门间隙的检查与调整方法。
配气相位是指曲轴与凸轮轴之间的相对位置，它决定了燃气进、排气门的开启和关闭时间。
WD615系列柴油发动机的配气相位一般由凸轮轴上的凸轮凸起与凸轮轴上的标记相对准确来确定。
以下是WD615系列柴油发动机配气相位的检查与调整方法：1.准备工作：(1)将发动机停止并待冷却至室温；(2)确保气门将要检查的气缸处于上死点。
2.配气相位的检查：(1)在凸轮轴前侧散热罩上找到曲轴定位齿轮标记，确保标记恰好位于凸轮轴法兰的隙缝处；(2)检查和记录进、排气凸轮轴上的凸轮凸起与法兰上的标记相对位置；(3)检查完所有气缸的配气相位，并记录下来，以备调整。
3.配气相位的调整：(1)若配气相位偏移，则需要调整凸轮轴与曲轴之间的正时齿轮传动间隙；(2)打开凸轮轴法兰盖板，找到调节螺栓和螺母，逆时针旋转调节螺栓，可将凸轮轴朝后或向前调整；(3)用合适的工具将凸轮轴调整至所需位置后，固定调节螺钉。
气门间隙是进、排气门在发动机工作中闭合状态时，凸轮轴凸起与气门杆和气门腔间的间隙。
良好的气门间隙调整能够保证发动机的正常工作和燃烧效率。
以下是WD615系列柴油发动机气门间隙的检查与调整方法：1.准备工作：(1)发动机停止并待冷却至室温；(2)确保气门将要检查的气缸处于上死点。
2.气门间隙的检查：(1)根据发动机型号和工作手册要求，找到适用的气门间隙标准；(2)使用气门间隙检测器具，逐个检查每个气缸的进、排气门间隙，并记录下来；(3)检查所有气缸的气门间隙，确保其在标准范围内。
3.气门间隙的调整：(1)若气门间隙过大，则需要调整气门杆的高度；(2)打开气门上的调整螺母，将调整螺杆顺时针转动，使气门杆向气门升高一定距离；(3)用合适的工具将调整螺杆的紧固螺母固定住。
气门间隙与配气相位
5.气门叠开是指在下止点附近，进、排气门同时打开的现象。 A 对 B、错
课堂小结
1.气门间隙是用来补偿气门受热后的膨胀量而预留的，进气门 的检修通常为0.15-0.25mm，排气门间隙为0.20-0.30mm。 2.气门间隙的检查和调整必须是在气门完全关闭的状态下。 3.液压挺柱可以自动补偿气门间隙，使配气机构无间隙运行。 4.配气相位是指进排气门正确开闭的时间和持续打开的时段。 5.为了进气充分、排气彻底，发动机的进排气门都是提前打开、 延迟关闭。 6.在上止点附件进排气门同时打开（排气门还没关完，进气门 提前打开了），称为气门叠开。
从上止点到排气门关闭对应的转角称排气迟后角。用 δ杆表机示构，一般为10°～30°。排气持续角为 γ+180°+δ。
根据四缸发动机工作循环，判断可调气门。
曲轴转角 0°~180° 180°~360° 360°~540° 540°~720°
第一缸 做功 排气 进气 压缩
第二缸 排气 进气 压缩 做功
课后作业
1.四缸发动机，只需摇转曲轴两圈，把所有的进排气门间隙调 整完的方法，是怎么做的？ 2.如果想让发动机在低速和高速时气门的开度不一样，有什么 办法？
第三缸 压缩 做功 排气 进气
第四缸 进气 压缩 做功 排气
4缸发动机的工作顺序是1-3-4-2，当1缸处在压缩上止点时， 哪些气门可以调整间隙？
判断题
1.气门间隙过大过小都会造成发动机动力下降、功率不足。 A 对 B、错
2.气门间隙调整必须在气门完全关闭的情况下进行。 A 对 B、错
3.配有液压挺柱的配气机构不用调整气门间隙。 A 对 B、错
进曲气柄连迟闭角：
凸轮轴和配气相位：配气机构精髓所在
凸轮轴和配气相位：配气机构精髓所在对于四冲程汽油机来说，发动机能够良好工作的基础有四点：一是需要良好的气缸密封性，保证气缸压力正常，这由活塞、气缸、活塞环、气缸垫、气门、缸盖保证；二是合适混合气的浓度，这由燃油供给系统指供；三是良好的润滑和冷却、这由发动机的冷却系统来保证；四是足够的点火能量，这由点火系统提供；五是正确的配气时间和点火时间：即在进气时进气门适时的打开，当压缩和作功时必须关闭，当排气时排气门要及时打开，保证燃烧后的废气排出。
在混合气被压缩到一定程度后，点火系统要适时的点燃混合气。
对于这些必需有时间保证的控制，在原系统的设计的基础上，需要维修工在装配时保证配气时间和点火时间的正确，这些操作的理论基础即是发动机的工作原理和配气相位。
面对多种设计的配气机构和点火系统，本文将分析发动机工作原理和配气机位在发动机维修中的指导意义。
配气相位是研究发动机工作时气门的开启和关闭时间的，配气相位的基础是气门的早开和晚关。
因为气门的开启和关闭由凸轮驱动，而凸轮的曲线设计决定了气门在打开和关闭时需要一段时间，而全开的时间更短，为了保证充气效率，在凸轮设计上保证气门提前打开并迟后关闭。
理解四冲程发动机的工作原理对理解配气相位有重要作用为了了解配气相位，要从四冲程发动机的工作原理中应掌握三点内容: 一是进气、压缩、作功、排气这四个冲程中活塞的运动方向，冲程开始时活塞处于哪个点、结束时处于哪个点：进气和作功活塞下行，开始于上止点、结束于下止点；压缩与排气活塞上行，开始于下止点、结束于上止点。
二是四个冲程中气门的状态：进气时进气门打开、排气时排气门打开，在其它冲程时处于关闭状态；三是什么时间点火：压缩即将结束，活塞到达上止点前的某一时刻，火花塞点燃气缸的混合气；进气门开启时间：为了实现进气门早开，在进气冲程的前一个冲程即排气冲程即将结束时，也就是活塞到达上止点前某刻进气门开始开启，当排气结束活塞处于上止点时，进气门处于微开状态，这体现了进气门的早开。
17配气相位与气门间隙FXL-17
（二）排气门的 配气相位
1.排气提前角 （γ） 排气提前角 ）
(1)定义：在作功行程的后期，活塞到 定义：在作功行程的后期， 定义 达下止点前，排气门提前开启。 达下止点前，排气门提前开启。 从排气门开始开启到下止点所对 应的曲轴转角称为排气提前角(或 应的曲轴转角称为排气提前角 或 排气门早开角)。排气提前角用γ表 排气门早开角 。排气提前角用 表 一般为40° 示，γ一般为 °~80°。 一般为 ° (2)目的： ①利用气缸内的废气压力 目的： 目的 提前自由排气： 提前自由排气：恰当的排气门早 开，气缸内还有大约 300kPa~500kPa的压力，作功作 的压力， 的压力 用已经不大， 用已经不大，可用它使气缸内的 废气迅速地自由排出。 废气迅速地自由排出。 减少排气消耗的功率：提前排气， ②减少排气消耗的功率：提前排气， 等活塞到达下止点时， 等活塞到达下止点时，气缸内只 剩约110kPa~120kPa的压力，使 的压力， 剩约 的压力 排气冲程所消耗的功率大为减小。 排气冲程所消耗的功率大为减小。 高温废气的早排， ③高温废气的早排，还可以防止发 动机过热。
进排气门的配气相位演示
进排气的 配气相位 演示图→ 演示图
α β γ δ
10°~30 ° ° 40°~80 ° ° 40°~80 ° ° 10°~30 ° °
二、发动机对配气相位的要求
1、在发动机低速工作时减小气门提前开启角和迟 、 后关闭角。 后关闭角。 2、在发动机高速工作时增大气门提前开启角和迟 、 后关闭角。 后关闭角。
2.排气迟后角（δ） 排气迟后角（ ） 排气迟后角
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1、配气相位(valve timing)（图3-18）
（1）定义：配气相位是用曲轴转角表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间，通常用环形图表示-配气相位图。
（2）理论上的配气相位分析
理论上讲进、压、功、排各占180°，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180°。
但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的，它不能满足发动机对进、排气门的要求。
原因：
①气门的开、闭有个过程
开启总是由小→大
关闭总是由大→小
②气体惯性的影响
随着活塞的运动
同样造成进气不足、排气不净
③发动机速度的要求
实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短。
当转速为5600转／分时，一个行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是转速为1500r/min，一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气不足，排气不净。
可见，理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求，那么，实际的配气相位又是怎样满足这个要求的呢？下面我们就进行分析。
（3）实际的配气相位分析
为了便进气充足，排气干净，除了从结构上进行改进外（如增大进、排气管道），还可以从配气相位上想点办法，气门能否早开晚闭，延长进、排气时间呢？
①气门早开晚闭的可能从示功图中可以看出，活塞到达进气下止点时，由于进气吸力的存在，气缸内气体压力仍然低于大气压，在大气压的作用下仍能进气；另外，此时进气流还有较大的惯性。
由此可见，进气门晚关可以增加进气量。
进气门早开，可使进气一开始就有一个较大的通道面积，可增加进气量。
在作功行程快要结束时，排气门打开，可以利用作功的余压使废气高速冲出气缸，排气量约占50%。
排气门早开，势必造成功率损失，但因气压低，损失并不大，而早开可以减少排气所消耗的功,又有利于废气的排出，所以总功率仍是提高的。
从示功图上还可以看出，活塞到达上止点时，气缸内废气压力仍然高于外界大气压，加之排气气流的惯性，排气门晚关可使废气排得更净一些。
由此可见，气门具有早开晚关的可能，那么气门早开晚关对发动机实际工作又有什么好处呢？
．进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。
．进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。
．排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。
．排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。
②气门重叠
由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气门同时开启。
把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作气门重叠角。
在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这是因为：
．进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门
排出；
．进气门附近有降压作用，有利于进气。
③进、排气门的实际开闭时刻和延续时间
实际进气时刻和延续时间：在排气行程接近终了时，活塞到达上止点前，即曲轴转到离上止点还差一个角度α，进气门便开始开启，进气行程直到活塞越过下止点后β时，进气门才关闭。
整个进气过程延续时间相当于曲轴转角180°+α+β。
α－进气提前角一般α=10°～30°
β－进气延迟角一般β=40°～80°
所以进气过程曲轴转角为230°～290°
实际排气时刻和延续时间：同样，作功行程接近终了时，活塞在下止点前排气门便开始开启，提前开启的角度γ一般为40°～80°，活塞越过下止点后δ角排气门关闭，δ一般为10°～30°，整个排气过程相当曲轴转角180°+γ+δ。
γ- 排气提前角一般γ=40°～80°
δ- 进气延迟角一般δ=10°～30°
所以排气过程曲轴转角为230°～290°
气门重叠角α+δ=20°～60°
从上面的分析，可以看出实际配气相位和理论配气相位相差很大，实际配气相位，气门要早开晚关，主要是为了满足进气充足，排气干净的要求。
但实际中，究竟气门什么时候开？什么时候关最好呢？这主要根据各种车型，经过实验的方法确定，由凸轮轴的形状、位置及配气机构来保证。
图3-18
２、气门间隙(valve clearance)（图3-19）
（1）定义：气门间隙是指气门完全关闭（凸轮的凸起部分不顶挺柱）时，气门杆尾端与摇臂或挺柱之间的间隙。
（2）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。
图3-19。