汽车配气机构(精)
汽车发动机的配气机构简介修订版
二、配气相位
1.配气定时(配气相位)
（1）配气定时：以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间
·进气提前角α：从进气门开到上止点曲轴所转过的角度
·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
·排气提前角γ：从排气门开启到下止点曲轴转过的角度
·排气迟后角δ：从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度
2.、下止点曲拐位置时的配气定时曲轴转角环形图
·进气时：进气门提前α角打开，滞后β角关闭。进气时间为：α+180°+β
·排气时：排气门提前γ角开启，滞后δ角关闭， 排气时间为：γ+180°+δ
·气门重叠：活塞在排气上止点附近出现进、排气门同时开启的现象
·气门重叠角：重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和α+ δ
汽车发动机的构造与维修(第二版)-电子演示文稿-配气机构构造与维修
1.故障现象 发动机发生类似普通机械气门脚响的现象。
3.6 配气机构异响的诊断
2.原因分析
3.6 配气机构异响的诊断
3.排除方法 （1）拆卸机油底壳，检查更换机油泵、集滤器； （2）调整机油液面或更换机油； （3）拆检配气机构； （4）更换液力挺柱或气门导管。
3.6 配气机构异响的诊断
3.6 配气机构异响的诊断
2.原因分析
3.6 配气机构异响的诊断
3.诊断流程
请点击图片观看大图
3.7 配气机构维修
配气机构的修理就是修复或更换新件，使配气正时、密封严密。 气门检查主要是检查它的： 1.弯曲度 2.气门杆的磨损程度 点击观看视频：检察气门杆的磨损程度.wmv 3.气门长度 4.进气门密封锥面母线长度等。
一、发动机密封性检测的目的
现象：发动机输出功率小，提速不快，油耗增加等，其影响的重要原 因之一就是密封性变差。对发动机密封性能参数进行检测、综合分析 及检修是改善发动机动力性能的重要手段。
二、发动机密封性检测的项目
1.气缸压缩压力 2.曲轴箱窜气量 3.气缸漏气量 4.进气歧管真空度 气缸压缩压力能反映气缸活塞组、气门与气门座、气缸垫的密封性。
启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角
排气滞后角：活塞过上止点，排气门才关闭。从上止点到排气
门关闭所对应的曲轴转角
排气门开启持续时间内曲轴转角： ＋180°+
四、气门叠开：
进气门在上止点前开启，排气门在上止点后关闭，出现在一段时
间内进排气门同时开启现象。重叠的曲轴转角为： ＋
3.5 发动机密封性检测
三、正时齿轮（齿形带）响
1.故障现象 （1）声响比较复杂，有时有节奏，有时无节奏，有时间隙响，有时 又是连续响。 （2）发动机怠速运转或转速有变化，在正时齿轮室盖处发出杂乱而 轻微的噪声；转速提高后噪声消失；急减速时，此噪声尾随出现。 （3）有的声响不受温度和单缸断火试验的影响；有的声响受温度影 响，温度降低时无噪声，温度正常后才出现噪声。 （4）有的声响伴随正时齿轮室盖振动，有的声响不伴随振动。
汽车构造课件—配气机构
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
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§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
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VTEC工作原理
四个活塞 安装处
汽车工程系
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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
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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
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汽车工程系
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其它部件
汽车工程系
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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
汽车发动机配气机构的组成
汽车发动机配气机构的组成
汽车发动机配气机构是发动机的重要部件，它的作用是控制气门的开闭来调节进出气量，从而实现燃油的燃烧和动力输出。
其主要组成部分包括：
1、凸轮轴：凸轮轴是驱动气门开闭的主要部件，它的形状和数
量决定了气门的工作规律和进出气量。
2、气门：气门是控制气缸进出气量的门板，通常由阀门杆、阀
门芯和弹簧组成，能够耐受高温和高压的作用。
3、气门导管：气门导管是连接气门和气缸的通道，其长度和直
径的变化会影响气门的进出气量和压力。
4、气门升程器：气门升程器是控制气门升程的部件，通过调节
凸轮轴的高低位置来实现。
5、气门驱动装置：气门驱动装置是驱动气门工作的电动机或液
压装置，通常由传动系统、控制系统和供电系统组成。
以上是汽车发动机配气机构的主要组成部分，不同的发动机型号和工作要求会有所不同，但其基本原理和构造都是类似的。
为了确保发动机的正常工作和长期使用，需要对配气机构进行定期检查和维护，并及时更换老化或损坏的零部件。
- 1 -。
汽车发动机配气机构的组成
汽车发动机配气机构的组成
汽车发动机配气机构是指控制汽车发动机进出气门开启和关闭的
机构。
它是汽车发动机的重要组成部分之一，直接影响着汽车的动力性、经济性和可靠性。
下面我们将逐步介绍汽车发动机配气机构的组成。
第一步，汽车发动机配气机构的主要零部件是凸轮轴。
凸轮轴是
坚硬的钢铁杆，上面安有一系列凸起的凸轮。
通过曲轴传动，凸轮轴
会带动气门抬升，从而控制气门进出的开启和关闭。
第二步，汽车发动机配气机构还包括气门。
气门是控制气缸进气
和出气的关键部件。
当凸轮轴上凸起的凸轮旋转到相应位置时，就会
将气门抬升，形成通道让空气进入或排出汽缸。
第三步，配气机构的另一个重要组成部分是进气歧管和排气歧管。
进气歧管将空气引入发动机中，而排气歧管则将废气从发动机中排出。
这两个零部件的设计直接影响着发动机的效率和性能。
第四步，汽车发动机配气机构还包括气门操纵装置，用于控制气
门的开启和关闭。
气门操纵装置一般由凸轮轴、气门弹簧、气门升程器、顶盖和活塞销等组成。
通过这些零部件的协作，可以实现有效控
制气门的开启和关闭。
综上所述，汽车发动机配气机构是由凸轮轴、气门、进气歧管、
排气歧管以及气门操纵装置等多个零部件组成的。
它们的协作能力直
接影响着发动机的性能和可靠性。
因此，在日常使用中，我们要经常
进行保养和检查，确保它们能够正常工作，提高汽车的安全性和可靠性。
配气机构
配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机各缸工作顺序和工作循环的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使足量新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出,使发动机完成进气、压缩、做功和排气等工作过程,气门关闭时确保气缸的密封。
1—气门座;2—气门;3—气门导管;4—气缸盖5—气门外弹簧;6—气门内弹簧;7—气门弹簧座8—锁片;9—摇臂;10—调整螺钉;11—锁紧螺母12—摇臂轴;13—推杆;14—挺柱;15—凸轮轴图3 1 气门顶置式配气机构配气机构是发动机的两大核心机构之一,其结构和工作性能的好坏直接影响发动机的总体性能。
要求配气机构的气门要关闭严密,开闭及时,开度足够。
如果气门关闭不严,在压缩行程会漏气,造成气缸压力不足和燃气质量的损失;在做功行程会泄压,使燃气压力降低。
如果气门开闭不及时或开度不够,则会使进气不充分,排气不彻底。
上述情况都会严重影响发动机的功率,甚至使发动机不能启动。
3.1.2 配气机构的基本组成和工作过程如图3 1所示,气门顶置式配气机构由气门组和气门传动组组成。
气门组包括气门座1、气门2、气门导管3、气门弹簧5和6、气门弹簧座7及锁片8等,用来封闭进、排气道;气门传动组则由摇臂轴12、摇臂9、推杆13、挺柱14、凸轮轴15和正时齿轮等组成,用来控制气门打开以及气门开启与关闭的时刻和规律。
气门穿过气门导管,气门弹簧套装在气门杆上,一端支承在气缸盖上,另一端支承于装在气门杆尾端的弹簧座上,用锁片或锁销固定于气门杆尾端的环槽内。
气门弹簧安装时具有一定的预紧力。
当气门关闭时,在气门弹簧预紧力的作用下,气门头部密封锥面压紧在气门座上,将气道封闭。
摇臂轴通过支架固定在气缸盖上平面,摇臂则套装在摇臂轴上,可绕摇臂轴转动。
摇臂的长臂端与气门杆尾部接触,短臂端装有用来调整气门间隙的调整螺钉。
凸轮轴安装在缸体的一侧。
挺柱呈筒形,安装在挺柱导向孔内,下端面与凸轮轴上的凸轮接触。
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
汽车发动机配气机构
正时齿轮 螺栓
驱动汽 油泵的 偏心轮
凸轮
止推座
垫片
止推凸缘
驱动分电器的螺旋齿轮
凸轮轴轴颈
2、凸轮
1)作用：气门开启和关闭的时刻、持续时间、 开闭速度，这是由凸轮的轮廓来保证的。
凸轮的轮廓决定气门的最大升程和升降行程 的运动规律。 2)工作条件： 承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。 3)凸轮性能： 表面有良好的耐磨性，足够的刚度。
链条传动
曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时 齿形带传动 齿轮
凸轮轴上臵 式配气机构
齿轮传动
曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴 正时齿轮（铸铁或胶木）
凸轮轴下臵、 中臵式配气 机构
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。为了啮合平稳， 减小噪声，正时齿轮多用斜齿 材料： 曲轴正时齿轮：钢制 凸轮轴正时齿轮：铸铁，夹布胶木 配气正时：安装时正时记号对齐
消除气门 间隙阶段
出现气门 间隙阶段
凸轮轴的轴向定位：
作用：为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿 轮产生的轴向力。
利用调节环控制轴向间隙
3、凸轮轴轴承 结构：衬套压入座孔 材料：低碳钢背内浇减磨合金或铜套
4、挺柱
(1)作用：将凸轮的推力传给推杆或气门，并承受凸轮旋转时施加 的侧向力。 (2)常用材料：有中碳钢、合金钢、合金铸铁等 (3)普通挺柱挺柱的分类：
菌式
筒式
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。
4)挺柱的旋转 (1)旋转的目的：使挺柱磨损均匀。 在挺柱工作时，由于受凸轮侧向推力的作用会引起挺柱与导管之 间单面磨损，又因挺柱底面与凸轮固定不变地在一处接触，也会造 成磨损不均匀。 (2)旋转的措施：
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第一节 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零件组 成。配气机构可从不同角度分类：
（1）按气门布置方式：气门顶置和气门侧置式；
（2）按凸轮轴的布置位置：下置、中置和上置； （3）按曲轴和凸轮轴的传动方式：齿轮传动式、 链传动式和带传动式。 （4）按气缸气门数目：二气门式、四气门式和五 气门式等多气门式。
2）进气终了温度（残余废气等加热）（370-400K） 3）残余废气存在。... 要求： （1）足够高的充气效率; （2）工作可靠; （3）配气相位准确; （4）气门机构有良好的高速动力特性（传动链不飞进气系统的阻力，残留的高温废气，以及燃 烧室、活塞顶、气门等高温零件对进入气缸的新气加 热，使充气终了时气体温度的升高，实际充入气缸的 新鲜气体的总量总是小于在进气状态下充满气缸工作 容积的新鲜气体的质量。 即充气系数总小于1，一般 为0.8-0.9。 提高充气系数可从多方面入手，就配气机构而言， 主要是要求其结构有利于减小进气和排气的阻力，而 且进、排气门开启时刻和持续开启的时间比较适当， 使吸气和排气都尽可能充分。
第一节 气门式配气机构的布置及传动
二、凸轮轴的布置形式 凸轮轴的布置形式可分为下置、中置和上置三种。
三种都可以用于气门顶置式配气机构；
第一节 气门式配气机构的布置及传动
1.凸轮轴下置和中置的配气机构 凸轮轴下置和中置的配气机构 中的凸轮轴分别位于曲轴箱和气缸 体上部。 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 动零件较多，结构较复杂，发动机 高度也有所增加。
第三章 配气机构
气门式配气机构的布置及传动
配气相位
配气机构的零件和组件
第三章 配气机构
第三章 配气机构
配气机构的功用是:
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，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合 气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气 得以及时从气缸排出。
一、气门布置方式 气门开启的结构方
法有三种： 一种是
利用摇臂结构；
另一种是通过凸轮
轴直接驱动。
处于二者中间的是
摆臂驱动。
第一节 气门式配气机构的布置及传动
一、气门布置方式 摇臂驱动方式必须在凸轮和气门杆之间布置有摇 臂，通过选择摇臂两段的长度比来改变气门升程的大 小。气门升程较大的发动机可以采用这种驱动方式， 但结构复杂、不紧凑、尺寸大，发动机高速转动时易 挠曲。 直接驱动方式减少了零件数量，不足之处是气门升 程不能太大，间隙调整也较困难。 摆臂驱动方式比摇臂驱动方式刚度更好，更有利于 高速发动机，因此在轿车应用比较广泛。
新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸越多，可燃混合气 燃烧时所放出的热量越大，发动机所发出的功率越高。 新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充量系数 Φc 表示。
第三章 配气机构
充量系数Φc：就是在进气过程中，实际进入气
缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气状 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，即
每循环实际进气量（kg） Φc = —————————————————————100%... 大气环境下充满气缸工作容积的新气质量（kg）
Φc愈大，新鲜可燃混合气进入气缸的数量愈多，着火时放热 量愈大，输出功率愈大。 Φc一般在80 %~90 %。...
第三章 配气机构
影响因素： 1）进气终了压力（进气阻力损失） (0.75- 0.90bar）
第一节 气门式配气机构的布置及传动
第一节 气门式配气机构的布置及传动
第一节 气门式配气机构的布置及传动
四、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。 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，在 很多新型汽车发动机上多采用每缸四个气门结构。即 两个进气门和两个排气门。
一、气门布置方式 2. 气门侧置式：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、摇臂等零件，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。
第一节 气门式配气机构的布置及传动
第一节 气门式配气机构的布置及传动
一、气门布置方式 1.气门顶置式：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。
第一节 气门式配气机构的布置及传动
第一节 气门式配气机构的布置及传动
三、凸轮轴的传动方式
按曲轴和凸轮轴之间的传动方式有齿轮传动、链传动 和带传动。
凸轮轴下置和中置的配气机构大多采用圆柱形定时齿轮传 动。一般曲轴和凸轮轴之间的传动只需要一对定时齿轮， 必要时加装中间齿轮。为了啮合平稳，减小噪声，正时齿 轮多用斜齿。
链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工 作可靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机 上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形带传动，噪声小、 工作可靠、成本低。
第一节 气门式配气机构的布置及传动
1.凸轮轴下置和中置的配气机构 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。
第一节 气门式配气机构的布置及传动
2. 凸轮轴上置式配气机构 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。