配气机构组成
配气机构拆装的实训报告
一、实训目的1. 了解配气机构的组成、结构和工作原理；2. 掌握配气机构的拆装方法和步骤；3. 培养动手能力和实际操作技能；4. 熟悉常用工具和量具的使用方法。
二、实训内容1. 配气机构的组成与结构2. 配气机构的拆装方法与步骤3. 常用工具和量具的使用三、实训过程1. 配气机构的组成与结构配气机构是发动机的重要组成部分，其主要作用是按照发动机的工作顺序，定时地开启和关闭各气缸的进、排气门，以保证新鲜可燃混合气得以及时进入气缸，并将燃烧后的废气排出气缸。
配气机构主要由以下几部分组成：（1）气门组：包括气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等；（2）气门传动组：包括凸轮轴、凸轮轴轴承、凸轮轴正时齿轮、摇臂、摇臂轴、摇臂轴轴承等；（3）气门导管：用于固定气门，防止气门在导管内转动；（4）气门弹簧：保证气门关闭严密，防止漏气；（5）气门锁片：固定气门弹簧，防止气门弹簧脱落。
2. 配气机构的拆装方法与步骤（1）拆卸气门组① 使用专用工具将气门弹簧压缩，取出气门弹簧；② 取出气门锁片，拆下气门弹簧座；③ 拆卸气门，取出气门导管；④ 检查气门导管是否磨损，如有磨损，需更换。
（2）拆卸气门传动组① 拆卸摇臂轴轴承，取出摇臂轴；② 拆卸摇臂，取出凸轮轴轴承；③ 拆卸凸轮轴，取出凸轮轴正时齿轮。
（3）拆卸气门导管① 拆卸气门导管固定螺钉；② 拆卸气门导管。
3. 常用工具和量具的使用（1）专用工具：气门弹簧压缩工具、气门锁片拆卸工具、摇臂轴轴承拆卸工具等；（2）量具：游标卡尺、塞尺、内径千分尺等。
四、实训结果与分析1. 通过本次实训，我们掌握了配气机构的组成、结构和工作原理；2. 掌握了配气机构的拆装方法和步骤；3. 提高了动手能力和实际操作技能；4. 熟悉了常用工具和量具的使用方法。
五、实训总结1. 在拆装配气机构的过程中，应注意安全操作，防止意外伤害；2. 拆卸和安装过程中，应按照正确的顺序进行，避免零件错位或损坏；3. 拆卸和安装过程中，要检查零件是否有磨损、变形等情况，如有问题，应及时更换；4. 常用工具和量具的使用要熟练，以提高工作效率。
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。
配气机构的作用及组成
1.配气机构的作用及组成一、功用：是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。
二、组成：气门组：气门及与之关联的零件；气门传动组：从正时齿轮到推动气门动作的所有零件。
2.为什么要预留气门间隙？什么是气门间隙?为什么要留气门相位?在气门杆尾端与摇臂端（侧置式气门机构为挺杆端）之间留有气门间隙，是为补偿气门受热后的膨胀之需的.发动机发动时，气门将因气温升高而膨胀。
如果气门以其传动件之间在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态下，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中的漏气，从而使功率下降，严重时甚至不易启动。
为了消除这种现象，通常在发动机冷态装配时，在气门与其传动机构中预留一定的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。
这一间隙被称为气门间隙。
但是，如果气门间隙留得太大，冷态下传动零件之间以及气门和气门座之间产生撞击，而且加速磨损，同时使得气门开启的持续时间减少，汽缸的充气情况变坏。
所以高级轿车上都采用液压挺柱，挺柱长度能自动变化，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙。
3.为什么有的配气机构中采用两个套装的气门弹簧你所指两套装置的气门弹簧我可否理解成控制气门开闭的弹簧。
所有的气门弹簧都是大簧套小簧；并且是是旋向相反。
采取这种结构的原因是防止因为气门弹簧旋向的原因产生谐振，造成气门关闭不严，所以设置成旋向相反的两个气门弹簧，让它们的谐振频率相反进行抵消，消除谐振引起的气门关闭不严的现象4.什么是点火提前角,其过大或过小有什么危害点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。
点火过早，会造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，磨损加剧。
点火过迟，气体做功效率低，排气声大。
不论点火过早或过迟，都会影响转速的提升。
若点火提前角过大，则活塞还在向上止点运动时，气体压力已达很大的数值，活塞受到迎面而来的反向压力的作用，压缩行程的负功增加使发动机功率下降，甚至有时造成曲轴反转使发动机不能工作。
配气机构构造与基本工作原理
2、三气门发动机的气门排列方式
每缸三个气门的发动机，有两个进气门，一 个排气门。进、排气门各排成一列
3、四气门发动机的气门排列方式
①同名气门排列两列，由一个凸轮轴通过T 形杆同时驱动，用一根凸轮轴驱动
②同名气门排成在同一列，一般用两根凸 轮轴驱动
三、凸轮轴的布置形式
1、凸轮轴上置式 ①用途： 轿车上的高速强化发动机 ②传动形式： 同步带传动或链条传动 ③分类： ⅰ、凸轮—摇臂式传动结构，通
3、气门间隙的测量工具以及调节装置
①测量工具： 塞尺
②因为磨损等原因，设有气门间隙调整螺 钉或调整垫块等气门间隙调整装置。
③液力挺柱： 不需要气门间隙及其调整装置，能随时调 整补偿气门的胀、缩量。
二、配气相位
1、定义：
发动机进、排气门实际的开启与关闭时 刻与开启持续的时间
2、理论：
进气门当曲拐处于上止点时开启，下止 点时关闭，排气门上止点时关闭，下止 点时开启。实际为使发动机进气充足， 排气干净，使气门早开迟闭。
• 目前大多数发动机配气相位是不能改变的， 少数电脑控制发动机配气相位可以随发动 机转速、负荷变化而自动调整。
张紧轮绕张紧轮支架上的心轴转动，张紧 轮支架绕固定在机体上的心轴转动，当张 紧器的顶杆弹性顶压在支架心轴一侧时， 支架绕其心轴做正时针转动，使左、右两 个张紧轮始终压靠在同步带的背侧，使其 保持张紧状态。
3、材料
用氯丁橡胶制成，中间夹有高强度的纤维心 线
链条传动
学习目标
1、气门间隙的定义、常见数值大小以及测量 工具
配气机构的构造与基本的工作原理
学习目标
1、配气机构的作用和对其要求 2、配气机构的组成 3、气门组和气门传动组的组成和作用 4、简述配气机构的结构特点 5、配气机构的工作过程 6、配气机构的工作特点
配气机构的功用与组成
配气机构的功用与组成第一节配气机构的功用与组成一、配气机构的功用配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照发动机的作功次序和每一缸的工作循环的要求，适时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。
二、配气机构的形式按气门布置方式不同可分为气门顶置式和侧置式两种。
汽车发动机大多采用顶置气门式配气机构。
由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。
顶置式配气机构按凸轮轴的布置形式可分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式、凸轮轴上置式；按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为齿轮传动式、链条传动式和齿形带式。
根据每只气缸的气门数目可分为两气门式和四气门式。
(如图3.1)(相关视频：第一集)三、配气机构的组成由气门组和气门传动组组成。
(如图3.2)(相关视频：第二集)第二节配气相位定义：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，即配气相位图。
为了使进气充足，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。
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。
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 。
配气机构的工作原理
配气机构的工作原理配气机构是内燃机中的一个重要部件，它的工作原理直接影响着内燃机的性能和效率。
在内燃机中，配气机构主要负责控制气门的开启和关闭，以实现气缸内气体的进出。
下面我们将详细介绍配气机构的工作原理。
首先，配气机构由凸轮轴、气门、气门弹簧、气门升程器等部件组成。
凸轮轴是配气机构的核心部件，它通过凸轮的形状和排列来控制气门的开启和关闭时间。
当凸轮轴旋转时，凸轮的凸部会推动气门弹簧，使气门打开；当凸轮的凸部离开时，气门弹簧会将气门关闭。
气门升程器则用来调节气门的开启高度，以适应不同工况下的气门开启时间和持续时间。
其次，配气机构的工作原理可以分为进气阶段和排气阶段。
在进气阶段，凸轮轴的凸部推动气门打开，气缸内的活塞向下运动，吸入新鲜空气和燃料混合气；在排气阶段，凸轮轴的凸部离开，气门关闭，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出。
这样循环往复，实现内燃机的气缸工作。
此外，配气机构的工作原理还受到气门正时的影响。
气门正时是指气门的开启和关闭时间与活塞运动的位置相适应，以保证气门在正确的时间打开和关闭。
若气门正时不准确，会导致气门提前或延迟关闭，影响气缸内气体的充放和燃烧效率。
最后，配气机构的工作原理对内燃机的性能有着重要影响。
合理的配气机构设计可以提高内燃机的进气效率、燃烧效率和排气效率，从而提高动力性能和燃油经济性。
因此，配气机构的工作原理是内燃机设计中的关键问题，也是不断优化和改进的方向之一。
总之，配气机构作为内燃机的重要组成部分，其工作原理直接关系到内燃机的性能和效率。
通过对配气机构工作原理的深入了解，可以更好地理解内燃机的工作原理，为内燃机的设计和优化提供重要参考。
希望本文对配气机构的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
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汽车工程学院
1
基本内容
配气机构基础
配气机构种类
配气相位 配气机构组成
气门间隙
一、配气机构基础
发动机的换气过程
发动机的换气过程： 发动机的换气过程包括排气过程（包括自由排气和强制排气）和进 气过程。其任务是排除缸内废气，并吸入新鲜空气或混合气。 为提高发动机的性能，对换气过程的要求是：排气彻底，进气充分， 换气损失小。
四、配气机构组成
气门座圈
以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。 镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造 成严重事故。
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 气门座圈
四、配气机构组成
气门 弹簧 功用：保证气门的回位。
材料：高锰碳钢、铬钒钢。 气门弹簧座
目前国产的汽车发动 机都采用气门顶置式 配气机构。
气门侧置
气门顶置
二、配气机构种类
凸轮轴下置式
凸轮轴中置式
凸轮轴上置式
二、配气机构种类
凸轮轴的传动
传动方式 图 示 应 用
齿轮传动
凸轮轴下置、中置 式配气机构 凸轮轴上置式配气 机构 凸轮轴上置式配气 机构
链条传动
齿形带传动
三、配气相位
用曲轴转角表示的进、排 气门实际开闭时刻和开启持续 时间，称为配气相位。 通常用相对于上、下止点 曲拐位置的曲轴转角的环形图 来表示，这种图形称为配气相 位图。
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。 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。 加工方法： 外表面加工精度较高 ， 内表面精绞 装配： 气门杆与气门间隙0.05～0.1 2mm。
卡环：防止气门导 管在使用中脱落。
偏心轮
斜齿轮
四、配气机构组成
凸轮
凸轮轮廓
四、配气机构组成
凸轮
气门开启点 气门升程最大时刻
气门关闭点
出现气门间 隙阶段 消除气门间 隙阶段
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、配气机构组成
同名凸轮的相对 同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。 角位置
点火顺序：
1—3—4—2
四缸发动机凸轮投影
四、配气机构组成
气门各部分名称
四、配气机构组成
气门头部的结构形式
四、配气机构组成
平顶式
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 凸顶式（球面 果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。 顶） 凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进 凹顶式（喇叭 气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用 顶） 于排气门。
四、配气机构组成
气门锥角
气门锥角概念：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部
平面的夹角。
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、避免气流拐弯过大而降低流速。
边缘应保持一定 的厚度，1～3mm。
装配前应将密 封锥面研磨。
四、配气机构组成
质量； Mo——在理想状态下，充满气缸工作容积的 新气质量。
一、配气机构基础
配气机构作用
其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各 缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。所谓新气，对于汽油 机就是汽油与空气的混合物，对于柴油机则为纯净的空气。
二、配气机构种类
压缩比受到限制，进 排气门阻力较大，发 动机的动力性和高速 性均较差，逐渐被淘 汰。
锁片 气门关闭 保证气门及时关 闭、密封 气门弹簧 气门开启 保证气门不脱离 凸轮
四、配气机构组成
气门传动组
四、配气机构组成
凸轮轴
四、配气机构组成
凸轮轴
作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相 位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料： 斜齿轮： 驱动分电器、 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 （机油泵） 结构： 偏心轮： 驱动汽油泵 正时齿轮 轴颈 凸轮
液力挺柱结构（一）
工作条件：
A、进气门570K～670K，排气门1050K～1200 K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、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。
性能： 强度和刚度大、耐热、 耐腐蚀、耐磨 进气门：铬钢 或铬镍钢； 排气门：硅铬 钢
杆部
头部
四、配气机构组成
气门实物图
四、配气机构组成
一、配气机构基础
充气效率
新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率来表 示。所谓充气效率就是指在进气过程中，发动机每一工作循环 的实际充气量与理论充气量的比值。 提高充气效率，改善换气过程的措施： 减小进气阻力 合理选择配气相位 减小排气阻力 ηv=M/M0 降低进气温度 M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的
气门导管 气缸盖
过盈配合 伸入深度应适量。锥度 可减少气流阻力。
四、配气机构组成
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。 气门密封干涉角： 比气门锥角大0.5～1度的气门座圈锥角。
四、配气机构组成
气门干涉角
四、配气机构组成
配气机构
气门组
气门传动组
四、配气机构组成
四、配气机构组成
四、配气机构组成
气门组
1—锁片 2、6—弹簧座 3、4—弹簧 5—气门导管与气门油封 7—气门
四、配气机构组成
气门组
四、配气机构组成
功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温 冲击、高速气流冲击。
凸轮轴的驱动
A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。
四、配气机构组成
凸轮轴的驱动
B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用 于中置式或顶置式凸轮轴发动机。
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、配气机构组成
液力挺柱
四、配气机构组成
液力挺柱
1-高压油腔；2-缸盖油道；3油量孔；4-斜油孔； 5-球阀；6-低压油腔； 7-键形槽；8-凸轮轴； 9-挺柱体；10-柱塞焊缝；11柱塞；12-套筒； 13-弹簧；14-缸盖； 15-气门杆