汽车构造3 配气机构
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《汽车发动机构造与维修(职业教育版)》第三章气门组的构造与维修
气门座圈一般用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成，具有耐高温、 耐磨损、耐冲击、使用寿命长、易更换等优点。但是，如果装配不 当，将会发生松脱或与气缸盖配合不好、 影响散热等情况。
气门座圈
—10—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
3 气门导管
气门导管主要用于为气门提供运动导向，并为气门 杆散热。
—5—
任务3.1 气门组的构造与维修
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
任务引入
一天，邢某在开车下班回家途中遇到了大雨，发动机进水，汽车熄火。汽车熄火后， 邢某再次强行启动车辆，但一直都无法着车。于是，邢某就拨打了求助电话，将汽车送到了 汽修厂。维修人员首先确认了故障现象，然后针对故障现象确定了一套诊断流程，并逐步确 认。最终，维修人员发现是由气门杆弯曲变形导致的，更换新的气门后，故障排除，车辆也 恢复了正常。
—15—
任务3.1配气机构的构造与维修
➢ 3.1.2 配气相位
3 气门重叠角
进气门早开启、排气门晚关闭，势必会出现在同一时间内两个气门同时开启的现 象， 这种现象称为气门叠开。气门叠开过程中，曲轴转过的角度，称为气门重叠角， 即 α+δ。
若气门重叠角范围合理，则可燃混合气和废气不会乱窜，原因是：进、排气流各 自有流动方向和流动惯性，当重叠时间很短时，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道。
气门组
—8—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
气门由气门头部和气门杆部组成，如图所示。
气门头部 是一个具有圆锥斜面的圆盘，由气门顶部和 气门锥面组成。其中，气门顶部主要有平顶、凹顶和凸顶 三种结构形式；气门锥面是与气门杆部同心的圆锥面，与 气门座接触，起到密封进、排气道的作用。
气门座圈
—10—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
3 气门导管
气门导管主要用于为气门提供运动导向，并为气门 杆散热。
—5—
任务3.1 气门组的构造与维修
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
任务引入
一天，邢某在开车下班回家途中遇到了大雨，发动机进水，汽车熄火。汽车熄火后， 邢某再次强行启动车辆，但一直都无法着车。于是，邢某就拨打了求助电话，将汽车送到了 汽修厂。维修人员首先确认了故障现象，然后针对故障现象确定了一套诊断流程，并逐步确 认。最终，维修人员发现是由气门杆弯曲变形导致的，更换新的气门后，故障排除，车辆也 恢复了正常。
—15—
任务3.1配气机构的构造与维修
➢ 3.1.2 配气相位
3 气门重叠角
进气门早开启、排气门晚关闭，势必会出现在同一时间内两个气门同时开启的现 象， 这种现象称为气门叠开。气门叠开过程中，曲轴转过的角度，称为气门重叠角， 即 α+δ。
若气门重叠角范围合理，则可燃混合气和废气不会乱窜，原因是：进、排气流各 自有流动方向和流动惯性，当重叠时间很短时，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道。
气门组
—8—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
气门由气门头部和气门杆部组成，如图所示。
气门头部 是一个具有圆锥斜面的圆盘，由气门顶部和 气门锥面组成。其中，气门顶部主要有平顶、凹顶和凸顶 三种结构形式；气门锥面是与气门杆部同心的圆锥面，与 气门座接触，起到密封进、排气道的作用。
汽车构造课件—配气机构
ηv=M/M0 M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； Mo——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。
汽车工程系
3
§2 配气机构的布置及驱动
一、气门布置
现代汽车发动机都 采用气门顶置式配
气机构。
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。
汽车工程系
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。
凸轮轴
气门 进气门 排气门
间隙 0.25～0.30mm 0.30～0.35mm
气 门杆
汽车工程系
8
实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母，调整调节螺钉
汽车工程系
9
§2 配气相位
气门的开启和关闭时刻，以及所经历的曲轴转角，称为
配气相位
➢ 当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流， 正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回 位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。
汽车工程系
29
VTEC工作原理
四个活塞 安装处
汽车工程系
30
发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度 和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开
3、正时标记对准，活塞与气门 相对位置确定，保证了配气相 位和点火顺序。
汽车工程系
22
B、链条和齿形皮带传动：用于中置式或顶置式凸轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
汽车工程系
23
汽车工程系
24
其它部件
汽车工程系
25
可变配气机构
气门可变机构 配气相位可变机构 气门定时和气门升成可变机构
汽车工程系
3
§2 配气机构的布置及驱动
一、气门布置
现代汽车发动机都 采用气门顶置式配
气机构。
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。
汽车工程系
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。
凸轮轴
气门 进气门 排气门
间隙 0.25～0.30mm 0.30～0.35mm
气 门杆
汽车工程系
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实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母，调整调节螺钉
汽车工程系
9
§2 配气相位
气门的开启和关闭时刻，以及所经历的曲轴转角，称为
配气相位
➢ 当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流， 正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回 位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。
汽车工程系
29
VTEC工作原理
四个活塞 安装处
汽车工程系
30
发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度 和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开
3、正时标记对准，活塞与气门 相对位置确定，保证了配气相 位和点火顺序。
汽车工程系
22
B、链条和齿形皮带传动：用于中置式或顶置式凸轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
汽车工程系
23
汽车工程系
24
其它部件
汽车工程系
25
可变配气机构
气门可变机构 配气相位可变机构 气门定时和气门升成可变机构
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。
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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
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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。
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（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;
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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。
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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）。
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。
配气机构
第三章 配气机构一、概述1．功用：配气机构是进、排气管道的控制机构，它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时地开闭进、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。
另外，当进、排气门关闭时，保证气缸密封。
进饱排净，四行程发动机都采用气门式配气机构。
2．充气效率新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能发出的功率愈大。
新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率v η表示。
o v m m =η气质量充满气缸工作容积的新进气系统进口状态下量实际充入气缸的新气质进气过程中,,→→ v η越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。
3．型式① ⎩⎨⎧气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构分根据气门安装位置不同, （图3-1） 气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。
其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比，目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。
气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构，由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。
省去了推杆、摇臂等另件，简化了结构。
因为它的进、排气门在气缸的一侧，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。
② ⎪⎩⎪⎨⎧凸轮轴上置式凸轮轴中置式凸轮轴下置式按凸轮轴布置位置 （图3-2）凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动另件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。
凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆，这种结构称为凸轮轴中置配气机构。
凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。
凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。
另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动机，③ ⎪⎩⎪⎨⎧齿带传动链条传动齿轮传动方式分按曲轴和凸轮轴的传动 （图3-3）（图3-4）凸轮轴下置，中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般从曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮传动，若齿轮直径过大，可增加一个中间齿轮。
汽车结构 第03章_配气机构
凸 轮 轴 下 置 和 中 置 的 配 气 机 构
第7页
2020/6/26
凸轮轴上置式配气机构
第8页
上置双凸轮轴布置
上置双凸轮轴布置适用于 多气门式发动机，特点是使用 两个凸轮轴分别驱动进气门和 排气门。双凸轮轴结构有利于 布置更多的气门，气门数多， 能提高发动机的进、排气效率， 可以进一步提高压缩比，提高 发动机的转速。这种双凸轮轴 多气门的配气机构，是高速现 代汽车发动机配气机构的主要 形式。图示为上置双凸轮轴直 接驱动5气门的配气机构。
链传动
链条与链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配气机构。为使链 条在工作是具有一定的张力而不致脱链，装有导链板14，上、下链 条张紧轮2、11等。为了使链条调整方便，有的发动机使用一根链条 传动。链传动的主要问题是其工作可靠性不如齿轮传动。其传动性 能在很大程度上取决于链条的制造质量。
第12页
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第18页
配气相位
配气相位就是进、排气门的实 际开闭时刻，通常用相对与上、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。
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第17页
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气门间隙
发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件 之间在冷却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，造成发动机在压缩行程和作功行程中的漏 气，从而使功率下降，严重时甚至不易起动。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留有一定的间隙，以补偿 气门受热后的膨胀量。这一间隙称为气门间隙。
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每缸气门数及其排列方式
▪ 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。
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凸轮轴上置式配气机构
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上置双凸轮轴布置
上置双凸轮轴布置适用于 多气门式发动机，特点是使用 两个凸轮轴分别驱动进气门和 排气门。双凸轮轴结构有利于 布置更多的气门，气门数多， 能提高发动机的进、排气效率， 可以进一步提高压缩比，提高 发动机的转速。这种双凸轮轴 多气门的配气机构，是高速现 代汽车发动机配气机构的主要 形式。图示为上置双凸轮轴直 接驱动5气门的配气机构。
链传动
链条与链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配气机构。为使链 条在工作是具有一定的张力而不致脱链，装有导链板14，上、下链 条张紧轮2、11等。为了使链条调整方便，有的发动机使用一根链条 传动。链传动的主要问题是其工作可靠性不如齿轮传动。其传动性 能在很大程度上取决于链条的制造质量。
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配气相位
配气相位就是进、排气门的实 际开闭时刻，通常用相对与上、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。
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气门间隙
发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件 之间在冷却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，造成发动机在压缩行程和作功行程中的漏 气，从而使功率下降，严重时甚至不易起动。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留有一定的间隙，以补偿 气门受热后的膨胀量。这一间隙称为气门间隙。
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每缸气门数及其排列方式
▪ 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。
汽车构造-第三章-配气机构
二、气门座和气门座圈
（５） 是否镶座的几种情况 1） 铝合金气缸盖必须镶双座圈，因其耐磨、耐热性差。 2） 有的汽油机的排气门镶座圈，而进气门不镶座圈。因为
排气门座热负荷大，而进气管中真空度大，会从气门导管间 隙吸进少量机油，对进气门座进行润滑。 3)柴油机一般情况是进、排气门都镶座，有的柴油机只镶进气 门座圈，这是由于柴油机的废气往往在排气过程中还有未燃 完的柴油，可对排气门座进行润滑。而柴油机因没有节气门， 进气管中真空度小，难以从进气门导管处吸进机油，对进气 门座进行润滑。
4、顶置气门配气机构的分类 （1）按凸轮轴的位置 （2）按气门驱动形式 （3）按凸轮轴传动的形式 （4）按每缸气门数及其排列方式
第一节 配气机构的功用和组成
4、顶置气门配气机构的分类 （1）按凸轮轴的位置 凸轮轴下置式、凸轮轴中置式、凸轮轴上置式。
凸轮轴下置式
凸轮轴中置式
第二节配气定时及气门间隙
气门间隙过大过小的危害？ 间隙过小: 热态下使气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，
甚至烧坏气门。 间隙过大: (1)将在气门与气门座以及各传动件之间产生撞击和
响声。（2）使气门开启的持续时间减少，气缸充气 和排气情况变坏。
气门间隙
可变配气定时机构
180º+α+β
第二节配气定时及气门间隙
排气提前角：从排气门开启到活塞到达下止点，曲 轴转角；γ一般为：40º-80º
排气迟后角：从排气行程上止点到排气门关闭，曲 轴转角；δ一般为：10º-30º
排气持续角：排气门开启持续时间的曲轴转角。 180º+γ+δ
第二节配气定时及气门间隙
（1）进气提前的目的 进气开始时进气门有较大的开度或较大的进气通过
第三章-配气机构概述PPT课件
2020年9月28日
12
2020年9月28日
13
4．组成 包括气门组和气门传动组
2020年9月28日
14
第二节 配气机构的主要零部件
1．气门组 构成：气门、气门座、
气门导管、气门 弹簧、锁片等。
2020年9月28日
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气门组实物图
2020年9月28日
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（1）气门 功用：控制进、排气管的开闭 工作条件： 承受高温、高压、冲击、
2020年9月28日
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2．充气效率
新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能 发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度， 用充气效率表示。越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混 合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。
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3. 型式 (1) 气门布置方式
与气门座配对研磨。
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气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等。
2020年9月28日
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➢ 平顶：结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、进、 排气门均可采用。
➢ 球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的 清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复 杂。
➢ 喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大。 ➢ 有的发动机进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，
气门顶置式配气机构、气门侧置式配气机构
2020年9月28日
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气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、
推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻力小， 燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比，目前国 产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。
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气门组：气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门锁夹、气门旋转机构 气门传动组：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂或摆臂 、摇臂轴座、气门间隙调整 螺钉。
每组零件的组成与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式有关。
气门的位置
侧置气门式
顶置气门式
凸轮轴位置有：下置式、中置式、上置式。
1、 凸轮轴下置式 优点：凸轮轴离曲轴近，可用齿轮传动； 缺点：传动链长，整个机构刚度差，速度高时，可能破坏气门的运动规律。
2 、气门顶面 平顶：结构简单，吸热面积小，进排气门都可使用。应用最多。 凹顶：适于作进气门，进气阻力小，但受热面积大，不宜作排气门。 凸顶：排气阻力小，头部刚度大，适于作排气门，但质量大，受热面积大，加工复杂。
3 、气门密封
气门密封锥面的锥角为气门锥角，一般为45° ，也有的为30° 。
4 、气门散热
（1）在挺柱底面镶嵌耐磨合金属； （2）使用滚子挺柱； （3）挺柱表面做成球面，凸轮工作面制成锥面； （4）挺柱中心线与凸轮中心线不相重合 。
作用是使进、排气门能按配 气相位规定的时刻开闭，且保证 有足够的开度。
一、凸轮轴
1 、工作条件：承受周期性载荷，要求有足够的刚度和耐磨性。 一般用优质钢模锻。
2 、构造 （1）组成：主要有进、排气凸轮、驱动分电器的齿轮和驱动油泵的偏心轮等。
（2）支承： 有全支承
和非全支承。
（3）同异名凸轮 同名凸轮：相对角位置符合各缸发火次序和发火间隔时间的要求。 异名凸轮：同一气缸进排气凸轮的相对角位置与既定的配气相位相适应。
3 、气门重叠角 活塞位于上止点附近时，进排气门同时开启。 气门重叠角：α+δ
进气提前角过大，废气可能流入进气歧管，使进气量减少； 排气迟后角过大，则新气可能随同废气一起排出。 而增压柴油机可以选择较大的气门重叠角？
Hale Waihona Puke 二、气门间隙发动机冷态时，在气门及其传动机构中，留有适当间隙以补偿气门受 热后的膨胀量，此间隙即为气门间隙。
一、配气定时
指以曲轴转角所表示的进、排气门开闭时刻及其所持续的时间。用 相对于上、下止点的曲轴转角的环形图（配气相位图）表示。
1 、进气门 进气提前角：α=0～30°； 进气迟后角：β=30～80° 进气持续角：180°+α+β
2 、排气门 排气提前角：γ=40～80°； 排气迟后角：δ=0～30° 排气持续角：180°+γ+δ
第三章 配气机构
配气机构的功用及组成 配气定时及气门间隙 气门组 气门传动组
3.1 配气机构的功用及组成
一、充量系数
定义：表征新鲜充量充满气缸的程度，指每循环实际进入气缸的
充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值。
φc
=
M M0
影响因素：进气终了时气缸压力；进气终了时气缸内温度；上一
循环残留在气缸内的高温废气。
提高措施：减小进气和排气阻力；进、排气门的开启时刻和持续 开启时间适当，使进气和排气都尽可能充分。
二、功用
按照发动机每一气缸内所进行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，使新鲜充量及时进入气缸，废气及时从气缸排出。
三、组成
气门式配气机构通常由气门组和气门传动组组成。
四、气门弹簧
保证气门及时落座并紧密贴合，同时防止发动机振动时气门跳动。 为防止共振，可采取以下措施：① 双气门弹簧；② 变螺距弹簧；③ 锥形弹簧
五、气门旋转机构
可使气门头沿圆周温度分布均匀，同时，摩擦锥面上的摩擦力能阻止 沉积物形成。
通过变厚度凹槽的设计，使得气门旋转。
3.4 气门传动组
气门传动组主要包括凸轮轴、 正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂、 摇臂轴等。
气门头部的热量直接通 过气门座以及通过气门杆、 经气门导管而传到气缸盖 上，最终被冷却液带走。
为提高散热性能： ① 气门头与气门座严密 贴合； 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。
5、 每缸气门数
一般发动机为一进 一排两气门，且进气门 比排气门大。
多气门发动机使用最 多的是四气门发动机， 其优点包括： 1）气门通过断面积大， 进气量增加； 2）运动惯性力减小，有 利于提高转速； 3）多采用蓬型燃烧室， 有利于燃烧。
气门间隙一般由发动机制造厂根据试验确定。
3.3 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、 工作条件及要求 工作条件：高温、高压、惯性力和差的冷却和润滑条件。 要求气门有足够强度、刚度、耐热性和耐磨性。 进气门一般用合金钢制造；排气门用耐热合金钢制造。
行轴向定位。 中、下置式凸轮轴，多采用止推板形式。
二、挺柱
将凸轮的推力传给推杆，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。 1、 工作条件
由于与凸轮间高速运动，要求必须耐磨。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。 为减小挺柱的磨损，采取以下措施：
6、气门杆
用来为气门运动时导向、承受侧压力并传走一部分热量。气门杆应具有一 定耐磨性，其杆端形状决定于气门弹簧座的固定方式。
二、气门座与气门座圈
气门座是气缸盖上与气门锥面相贴合的部位。气门座可在气缸盖上直接镗 出，也可用较好的材料单独制作，然后镶嵌到气缸盖上。
三、气门导管
主要起导向作用，保证气门作直线往复运动，同时，气门导管还起 导热作用。气门杆和气门导管之间一般留0.05-0.12mm间隙，保证气门 杆运动。
（4）凸轮形状 凸轮的轮廓形状决定着气门的开启持续时间和气门升程及运动规律。
（5）凸轮轴的传动 齿轮传动：多用于凸轮轴下置、中置发动机。 链传动：适于凸轮轴上置发动机，不如齿轮传动可靠。 齿形带传动：适于凸轮轴上置式发动机，噪声小，工作可靠。
（6）凸轮轴定位 上置式凸轮轴，利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进
2 、凸轮轴中置式 优点：减少或缩短推杆，可以减轻配气机构往复运动质量，增大传动
机构刚度； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。
3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。
气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型
气门驱动形式汇总小结
3.2 配气定时及气门间隙
每组零件的组成与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式有关。
气门的位置
侧置气门式
顶置气门式
凸轮轴位置有：下置式、中置式、上置式。
1、 凸轮轴下置式 优点：凸轮轴离曲轴近，可用齿轮传动； 缺点：传动链长，整个机构刚度差，速度高时，可能破坏气门的运动规律。
2 、气门顶面 平顶：结构简单，吸热面积小，进排气门都可使用。应用最多。 凹顶：适于作进气门，进气阻力小，但受热面积大，不宜作排气门。 凸顶：排气阻力小，头部刚度大，适于作排气门，但质量大，受热面积大，加工复杂。
3 、气门密封
气门密封锥面的锥角为气门锥角，一般为45° ，也有的为30° 。
4 、气门散热
（1）在挺柱底面镶嵌耐磨合金属； （2）使用滚子挺柱； （3）挺柱表面做成球面，凸轮工作面制成锥面； （4）挺柱中心线与凸轮中心线不相重合 。
作用是使进、排气门能按配 气相位规定的时刻开闭，且保证 有足够的开度。
一、凸轮轴
1 、工作条件：承受周期性载荷，要求有足够的刚度和耐磨性。 一般用优质钢模锻。
2 、构造 （1）组成：主要有进、排气凸轮、驱动分电器的齿轮和驱动油泵的偏心轮等。
（2）支承： 有全支承
和非全支承。
（3）同异名凸轮 同名凸轮：相对角位置符合各缸发火次序和发火间隔时间的要求。 异名凸轮：同一气缸进排气凸轮的相对角位置与既定的配气相位相适应。
3 、气门重叠角 活塞位于上止点附近时，进排气门同时开启。 气门重叠角：α+δ
进气提前角过大，废气可能流入进气歧管，使进气量减少； 排气迟后角过大，则新气可能随同废气一起排出。 而增压柴油机可以选择较大的气门重叠角？
Hale Waihona Puke 二、气门间隙发动机冷态时，在气门及其传动机构中，留有适当间隙以补偿气门受 热后的膨胀量，此间隙即为气门间隙。
一、配气定时
指以曲轴转角所表示的进、排气门开闭时刻及其所持续的时间。用 相对于上、下止点的曲轴转角的环形图（配气相位图）表示。
1 、进气门 进气提前角：α=0～30°； 进气迟后角：β=30～80° 进气持续角：180°+α+β
2 、排气门 排气提前角：γ=40～80°； 排气迟后角：δ=0～30° 排气持续角：180°+γ+δ
第三章 配气机构
配气机构的功用及组成 配气定时及气门间隙 气门组 气门传动组
3.1 配气机构的功用及组成
一、充量系数
定义：表征新鲜充量充满气缸的程度，指每循环实际进入气缸的
充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值。
φc
=
M M0
影响因素：进气终了时气缸压力；进气终了时气缸内温度；上一
循环残留在气缸内的高温废气。
提高措施：减小进气和排气阻力；进、排气门的开启时刻和持续 开启时间适当，使进气和排气都尽可能充分。
二、功用
按照发动机每一气缸内所进行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，使新鲜充量及时进入气缸，废气及时从气缸排出。
三、组成
气门式配气机构通常由气门组和气门传动组组成。
四、气门弹簧
保证气门及时落座并紧密贴合，同时防止发动机振动时气门跳动。 为防止共振，可采取以下措施：① 双气门弹簧；② 变螺距弹簧；③ 锥形弹簧
五、气门旋转机构
可使气门头沿圆周温度分布均匀，同时，摩擦锥面上的摩擦力能阻止 沉积物形成。
通过变厚度凹槽的设计，使得气门旋转。
3.4 气门传动组
气门传动组主要包括凸轮轴、 正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂、 摇臂轴等。
气门头部的热量直接通 过气门座以及通过气门杆、 经气门导管而传到气缸盖 上，最终被冷却液带走。
为提高散热性能： ① 气门头与气门座严密 贴合； 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。
5、 每缸气门数
一般发动机为一进 一排两气门，且进气门 比排气门大。
多气门发动机使用最 多的是四气门发动机， 其优点包括： 1）气门通过断面积大， 进气量增加； 2）运动惯性力减小，有 利于提高转速； 3）多采用蓬型燃烧室， 有利于燃烧。
气门间隙一般由发动机制造厂根据试验确定。
3.3 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、 工作条件及要求 工作条件：高温、高压、惯性力和差的冷却和润滑条件。 要求气门有足够强度、刚度、耐热性和耐磨性。 进气门一般用合金钢制造；排气门用耐热合金钢制造。
行轴向定位。 中、下置式凸轮轴，多采用止推板形式。
二、挺柱
将凸轮的推力传给推杆，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。 1、 工作条件
由于与凸轮间高速运动，要求必须耐磨。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。 为减小挺柱的磨损，采取以下措施：
6、气门杆
用来为气门运动时导向、承受侧压力并传走一部分热量。气门杆应具有一 定耐磨性，其杆端形状决定于气门弹簧座的固定方式。
二、气门座与气门座圈
气门座是气缸盖上与气门锥面相贴合的部位。气门座可在气缸盖上直接镗 出，也可用较好的材料单独制作，然后镶嵌到气缸盖上。
三、气门导管
主要起导向作用，保证气门作直线往复运动，同时，气门导管还起 导热作用。气门杆和气门导管之间一般留0.05-0.12mm间隙，保证气门 杆运动。
（4）凸轮形状 凸轮的轮廓形状决定着气门的开启持续时间和气门升程及运动规律。
（5）凸轮轴的传动 齿轮传动：多用于凸轮轴下置、中置发动机。 链传动：适于凸轮轴上置发动机，不如齿轮传动可靠。 齿形带传动：适于凸轮轴上置式发动机，噪声小，工作可靠。
（6）凸轮轴定位 上置式凸轮轴，利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进
2 、凸轮轴中置式 优点：减少或缩短推杆，可以减轻配气机构往复运动质量，增大传动
机构刚度； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。
3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。
气门驱动形式有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型
气门驱动形式汇总小结
3.2 配气定时及气门间隙