《汽车配气机构》PPT课件
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汽车配气机构-PPT文档资料
川师成都学院电子工程系
2
2019/3/24
汽车构造
组成：由气门组和气门传动组组成。
2019/3/24
川师成都学院电子工程系
3
汽车构造
配气机构的布置形式
分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置
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。
2019/3/24
为何排气 门间隙大 于进气门 间隙？
2019/3/24
川师成都学院电子工程系
14
汽车构造
气门间隙过大与过小的危害
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。 无间隙或间隙过小：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。
边缘应保持一定 的厚度，1～ 3mm。 装配前应将密 封锥面研磨。
2019/3/24
川师成都学院电子工程系
24
汽车构造
气门杆部
凹槽
气门杆尾部：
环形槽、锁销孔
较高的加工精度，表 面经过热处理和磨光， 保证同气门导管的配 合精度和耐磨性
排气提前角γ ：一般为：40º～80º 排气迟后角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。为 180º+γ+δ
气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启 的现象。 气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ
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汽车构造
组成：由气门组和气门传动组组成。
2019/3/24
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汽车构造
配气机构的布置形式
分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置
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。
2019/3/24
为何排气 门间隙大 于进气门 间隙？
2019/3/24
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汽车构造
气门间隙过大与过小的危害
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。 无间隙或间隙过小：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。
边缘应保持一定 的厚度，1～ 3mm。 装配前应将密 封锥面研磨。
2019/3/24
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24
汽车构造
气门杆部
凹槽
气门杆尾部：
环形槽、锁销孔
较高的加工精度，表 面经过热处理和磨光， 保证同气门导管的配 合精度和耐磨性
排气提前角γ ：一般为：40º～80º 排气迟后角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。为 180º+γ+δ
气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启 的现象。 气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ
川师成都学院电子工程系
汽车结构 第03章配气机构精品文档PPT课件
▪ 按每气缸气门数目，有二气门式、
四气门和五气门等多气门式。
第4页气门的ຫໍສະໝຸດ 置形式▪ 1.气门顶置式配气机构
▪
进气门和排气门都倒
挂在气缸上。现代汽车发
动机均采用气门顶置式配
气机构。
▪ 2.气门侧置式配气机构
▪
气门侧置式配气机构
的进气门和排气门都装置
在气缸体的一侧，目前已
被淘汰。
12.11.2020
第5页
《汽车构造》电子教案
第三章 配气机构
12.11.2020
第三章 配气机构
▪ 概述 ▪ 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
配气机构的功用是按照发动机每一气缸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。新鲜空气或可燃混合气被吸进气缸越多，则发动机可能 发出的功率越大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充量 系数来表示。
第2页
12.11.2020
充量系数
•
所谓充量系数就是在进气过程中，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
c
M Mo
式中，M 为进气过程中，实际充入气缸的新气的质量；M o 为
进气状态下充满气缸工作容积的新气质量。
▪
充量系数越高，表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气越多，
第3页
12.11.2020
第一节 气门式配气结构的布置及传动
气门式配气机构由气门组 和气门传动组零件组成。配气机 构可以从不同角度分类：
▪ 按气门的布置形式，主要有气门
四气门和五气门等多气门式。
第4页气门的ຫໍສະໝຸດ 置形式▪ 1.气门顶置式配气机构
▪
进气门和排气门都倒
挂在气缸上。现代汽车发
动机均采用气门顶置式配
气机构。
▪ 2.气门侧置式配气机构
▪
气门侧置式配气机构
的进气门和排气门都装置
在气缸体的一侧，目前已
被淘汰。
12.11.2020
第5页
《汽车构造》电子教案
第三章 配气机构
12.11.2020
第三章 配气机构
▪ 概述 ▪ 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
配气机构的功用是按照发动机每一气缸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。新鲜空气或可燃混合气被吸进气缸越多，则发动机可能 发出的功率越大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充量 系数来表示。
第2页
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充量系数
•
所谓充量系数就是在进气过程中，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
c
M Mo
式中，M 为进气过程中，实际充入气缸的新气的质量；M o 为
进气状态下充满气缸工作容积的新气质量。
▪
充量系数越高，表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气越多，
第3页
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第一节 气门式配气结构的布置及传动
气门式配气机构由气门组 和气门传动组零件组成。配气机 构可以从不同角度分类：
▪ 按气门的布置形式，主要有气门
配气机构解析PPT教学课件
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四、配气机构组成
配气机构
气门组
气门传动组
汽车构造与使用
10
四、配气机构组成
汽车构造与使用
11
四、配气机构组成
汽车构造与使用
12
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 7Hale Waihona Puke 气门汽车构造与使用13
四、配气机构组成
➢气门组
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果 凸顶式（球面 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，可以减少进气
凹顶式（喇叭 阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排
顶）
气门。
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
气门锥角
进气门：铬钢 或铬镍钢； 排 气门：硅铬钢
汽车构造与使用
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杆部 头部
四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门实物图
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门各部分名称
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门头部的结构形式
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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。
工作条件：
承受气门间歇性开启的冲击载荷。
材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁
结构：
斜齿轮： 驱动分电器、 （机油泵）
偏心轮： 驱动汽油泵
正时齿轮
轴颈
凸轮
汽车构造与使用
发动机配气机构ppt课件
同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ
如何根据凸轮轴的旋向及各进、排气凸轮的工作次序，判定发动机的发火次序。
1、判定各缸进、排气凸轮； 2、判定凸轮轴的旋向； 3、根据同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ判定同名
凸轮的工作顺序，即发动机的发火次序。
※—— ——※
（二）挺柱：
功 用： 将凸轮的推力传给推杆。 材 料： 合金铸铁（高强度、耐磨）
第二节 配气相位
※—— ——※
定义： 进、排气门的开闭时刻和开启持续时间用曲轴转角表示。
进排气门早开晚关的意义：
延长进、排气时间，改善换 气过程，提高发动机性能。
现代汽车发动机转速较高，活塞每
一行程所经历的时间十分短促，上
海桑塔纳轿车，发动机在最大功率 时的转速为5600r/min，一个行程历 时间为0.0054s，在这样短的时间内 使进气充足，排气干净比较困难。
气门头部形状：
①平顶：工艺简单、受热面小、工作可靠，用作进、排气门。 ②凹顶：头部与杆部过渡圆滑可减少进气阻力但制造困难，受热面大。用作进门 ③球面顶：可减少排气阻力和积炭，但制造困难，受热面积大，用作排气门。
气门锥角：
意义：便于气门落座时自行对正中心，接触良好。 锥角不能过小，否则头部边缘较薄，易变形。
一、组成：
观看动画
顶 置 式 配 气 机 构 工 作 原 理
观看动画
※—— ——※
（一）气门的布置型式：
特点
优点
顶置式
进、排气门 倒挂在气缸
盖上
经济性、动力性 好
侧置式 进、排气门 结构简单（无摇
在缸体一侧
臂）
xx
缺点 结构较复杂
燃烧室结构不紧凑， 经济、动力性差
如何根据凸轮轴的旋向及各进、排气凸轮的工作次序，判定发动机的发火次序。
1、判定各缸进、排气凸轮； 2、判定凸轮轴的旋向； 3、根据同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ判定同名
凸轮的工作顺序，即发动机的发火次序。
※—— ——※
（二）挺柱：
功 用： 将凸轮的推力传给推杆。 材 料： 合金铸铁（高强度、耐磨）
第二节 配气相位
※—— ——※
定义： 进、排气门的开闭时刻和开启持续时间用曲轴转角表示。
进排气门早开晚关的意义：
延长进、排气时间，改善换 气过程，提高发动机性能。
现代汽车发动机转速较高，活塞每
一行程所经历的时间十分短促，上
海桑塔纳轿车，发动机在最大功率 时的转速为5600r/min，一个行程历 时间为0.0054s，在这样短的时间内 使进气充足，排气干净比较困难。
气门头部形状：
①平顶：工艺简单、受热面小、工作可靠，用作进、排气门。 ②凹顶：头部与杆部过渡圆滑可减少进气阻力但制造困难，受热面大。用作进门 ③球面顶：可减少排气阻力和积炭，但制造困难，受热面积大，用作排气门。
气门锥角：
意义：便于气门落座时自行对正中心，接触良好。 锥角不能过小，否则头部边缘较薄，易变形。
一、组成：
观看动画
顶 置 式 配 气 机 构 工 作 原 理
观看动画
※—— ——※
（一）气门的布置型式：
特点
优点
顶置式
进、排气门 倒挂在气缸
盖上
经济性、动力性 好
侧置式 进、排气门 结构简单（无摇
在缸体一侧
臂）
xx
缺点 结构较复杂
燃烧室结构不紧凑， 经济、动力性差
配气机构教学课件PPT
配气定时图。
上止点
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
h
下止点
23
2、配气定时演示
h
24
3、气门叠开
气门叠开的后果？
由于新鲜气流和废气流的流动惯性都比
气门叠开：当进气门早开和较排大气，门晚在关短时时，间出内现是的不进会排改气变门流向的，
同时开启的现象。
因此只要气门重叠角选择适当，就不会
支承板
锁锁片片
壳体
碟形弹簧
强制旋转机构
h
42
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？
h
43
二、气门驱动组
1、组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。
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
凸轮轴正 时齿轮
h
推杆 挺柱
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐 磨
h
杆部
头部
进气门570K~670K（铬钢 或铬镍钢） 排气门 1050K~1200K（硅铬钢）
28
气门头部的结构形式
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。
凸顶式 （球面 顶）
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，但球形的受热面积大， 质量和惯性力大，加工较复杂。
两根凸轮轴分别用2根凸轮轴驱动同名气门优缺点气道结构简单利于缸盖冷却充气效率高有利于改善排放充气效率更高排放性能好降低油耗代表车型货车发动机多数新款轿车宝来18t18相邻气门共用一个气19每缸4气门排列方式每缸4气门驱动方式20常用气门顶置配气机构的类型?气门顶置下置凸轮轴ohv?气门顶置上置凸轮轴ohc?气门顶置双摇臂上置凸轮轴ohvohc?气门顶置上置双凸轮轴ohvdohc211概念
上止点
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
h
下止点
23
2、配气定时演示
h
24
3、气门叠开
气门叠开的后果？
由于新鲜气流和废气流的流动惯性都比
气门叠开：当进气门早开和较排大气，门晚在关短时时，间出内现是的不进会排改气变门流向的，
同时开启的现象。
因此只要气门重叠角选择适当，就不会
支承板
锁锁片片
壳体
碟形弹簧
强制旋转机构
h
42
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？
h
43
二、气门驱动组
1、组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂。
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
凸轮轴正 时齿轮
h
推杆 挺柱
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐 磨
h
杆部
头部
进气门570K~670K（铬钢 或铬镍钢） 排气门 1050K~1200K（硅铬钢）
28
气门头部的结构形式
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。
凸顶式 （球面 顶）
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，但球形的受热面积大， 质量和惯性力大，加工较复杂。
两根凸轮轴分别用2根凸轮轴驱动同名气门优缺点气道结构简单利于缸盖冷却充气效率高有利于改善排放充气效率更高排放性能好降低油耗代表车型货车发动机多数新款轿车宝来18t18相邻气门共用一个气19每缸4气门排列方式每缸4气门驱动方式20常用气门顶置配气机构的类型?气门顶置下置凸轮轴ohv?气门顶置上置凸轮轴ohc?气门顶置双摇臂上置凸轮轴ohvohc?气门顶置上置双凸轮轴ohvdohc211概念
《配气机构设计》课件
3. 进行安全系数校核，确 保设计满足强度要求。
结构设计优化
优化方法
结构优化目标：降低重量、 减小体积、提高刚度和稳定
性。
01
02
03
1. 运用现代设计理论，如有 限元分析、拓扑优化等。
2. 考虑制造工艺和装配要求 ，确保设计的可实现性。
04
05
3. 进行多方案比较，选择最 优设计方案。
03
配气机构关键部件设计
流体动力学分析
总结词
研究配气机构内部气体流动的规律和特性。
详细描述
流体动力学分析通过数值模拟和实验手段，研究配气机构内部气体流动的规律和特性，包括气体在气 门通道、气门座圈等处的流动特性、流动损失等，为优化配气机构设计提供依据。
05
配气机构优化设计
基于仿真的优化设计
仿真模型建立
建立配气机构的数学模型，通过仿真软件进行模拟， 预测其性能和行为。
气门设计
01
气门类型
根据发动机类型和性能要求，选 择合适的气门类型，如平顶、球 顶等。
气门尺寸
02
03
气门材料
根据发动机排量和性能要求，确 定气门的尺寸，包括直径和高度 。
选择耐高温、耐磨损、抗腐蚀的 气门材料，如合金钢、不锈钢等 。凸轮设计 Nhomakorabea01
02
03
凸轮形状
根据配气机构的工作要求 ，设计合适的凸轮形状， 如圆形、椭圆形等。
配气机构性能分析
动力学分析
总结词
研究配气机构在各种工况下的运动规律和动态响应。
详细描述
通过动力学分析，可以了解配气机构在发动机运转过程中的运动规律，包括气门 开启和关闭时刻、气门升程等参数，以及这些参数对发动机性能的影响。
结构设计优化
优化方法
结构优化目标：降低重量、 减小体积、提高刚度和稳定
性。
01
02
03
1. 运用现代设计理论，如有 限元分析、拓扑优化等。
2. 考虑制造工艺和装配要求 ，确保设计的可实现性。
04
05
3. 进行多方案比较，选择最 优设计方案。
03
配气机构关键部件设计
流体动力学分析
总结词
研究配气机构内部气体流动的规律和特性。
详细描述
流体动力学分析通过数值模拟和实验手段，研究配气机构内部气体流动的规律和特性，包括气体在气 门通道、气门座圈等处的流动特性、流动损失等，为优化配气机构设计提供依据。
05
配气机构优化设计
基于仿真的优化设计
仿真模型建立
建立配气机构的数学模型，通过仿真软件进行模拟， 预测其性能和行为。
气门设计
01
气门类型
根据发动机类型和性能要求，选 择合适的气门类型，如平顶、球 顶等。
气门尺寸
02
03
气门材料
根据发动机排量和性能要求，确 定气门的尺寸，包括直径和高度 。
选择耐高温、耐磨损、抗腐蚀的 气门材料，如合金钢、不锈钢等 。凸轮设计 Nhomakorabea01
02
03
凸轮形状
根据配气机构的工作要求 ，设计合适的凸轮形状， 如圆形、椭圆形等。
配气机构性能分析
动力学分析
总结词
研究配气机构在各种工况下的运动规律和动态响应。
详细描述
通过动力学分析，可以了解配气机构在发动机运转过程中的运动规律，包括气门 开启和关闭时刻、气门升程等参数，以及这些参数对发动机性能的影响。
汽车构造课件第三章配气机构
总结
1
配气机构的基本原理
了解配气机构的基本工作原理和构成。
配气机构对对汽车功率、燃油经济性
和排放性能的影响。
3
配气机构的未来发展方向
展望配气机构在高效能、低排放和智能 化方面的未来发展趋势。
参考文献
• 杨敏. 汽车构造课件[M]. 北京：机械工业出版社，2021. • David C. Vizard. How to Power Tune Rover V8 Engines[M].
2
调节气门升程
配气机构可调节气门的升程，从而控制燃气进出气缸的量。
3
提供动力
配气机构保证内燃机正常运转，为发动机提供动力。
常见的配气机构种类
OHC配气机构
凸轮轴位于汽缸头部，通过摇臂 和气门直接控制进排气。
OHV配气机构
凸轮轴位于汽缸盖内，通过摇杆 和气门间接控制进排气。
DOHC配气机构
两根凸轮轴位于汽缸盖内，分别 控制进气和排气气门。
单凸轮轴与双凸轮轴的区别
1 单凸轮轴
只有一根凸轮轴，用于控制进排气门的开闭。
2 双凸轮轴
有两根凸轮轴，分别控制进气和排气气门。
关注的问题
配气机构的重要性
探讨配气机构在发动机中的重 要作用和影响。
配气机构的维护与保 养
提供维护和保养配气机构的建 议和注意事项。
配气机构的发展趋势
介绍配气机构的未来发展方向 和创新技术。
汽车构造课件第三章配气 机构
本章介绍汽车配气机构的基本原理、作用以及常见种类，同时探讨配气机构 对汽车性能的影响与未来发展方向。
什么是配气机构？
定义
配气机构是指控制气缸进气和排气门开闭时机的机械装置。
配气机构介绍.ppt课件
第一节 气门式配气机构的布置及传动
1、组成：由气门组和气门传动组组成
2、分类： （一）按气门的布置形式分： 1）顶置气门式 2）侧置气门式...
（二）按凸轮轴的布置位置分：1）下置凸轮轴式 2）顶置凸轮轴式...
（三）按凸轮轴的传动方式分： 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式...
（四）按每缸气门数目分： 1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
多气门缺点：结构复杂，成本高。
四气门
五气门机构
五气门机构 （单顶置凸轮轴、单摇臂驱动气门）
五、气门间隙
为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 原因：发动机工作时气门及气门传动件受热膨胀，如果冷态时无 气门间隙或气门间隙过小，则在热态时势必引起气门关闭不严， 造成在压缩和作功行程中漏气，导致发动机功率下降，排气门烧 坏，严重时甚至不能起动。气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损加剧，机械噪声加大，而且 气门开启时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时间缩短，也会导 致发动机功率下降。
1、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） （1）二气门（传统）
A：带单摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启…优点是气 门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大， 不利于布置直的进气道。
（b）带双摇臂，气门间隙调 整螺钉在短摇臂端、推杆一侧， 顺时针方向转动调整螺钉，摇 臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。
1、组成：由气门组和气门传动组组成
2、分类： （一）按气门的布置形式分： 1）顶置气门式 2）侧置气门式...
（二）按凸轮轴的布置位置分：1）下置凸轮轴式 2）顶置凸轮轴式...
（三）按凸轮轴的传动方式分： 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式...
（四）按每缸气门数目分： 1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
多气门缺点：结构复杂，成本高。
四气门
五气门机构
五气门机构 （单顶置凸轮轴、单摇臂驱动气门）
五、气门间隙
为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 原因：发动机工作时气门及气门传动件受热膨胀，如果冷态时无 气门间隙或气门间隙过小，则在热态时势必引起气门关闭不严， 造成在压缩和作功行程中漏气，导致发动机功率下降，排气门烧 坏，严重时甚至不能起动。气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损加剧，机械噪声加大，而且 气门开启时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时间缩短，也会导 致发动机功率下降。
1、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） （1）二气门（传统）
A：带单摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启…优点是气 门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大， 不利于布置直的进气道。
（b）带双摇臂，气门间隙调 整螺钉在短摇臂端、推杆一侧， 顺时针方向转动调整螺钉，摇 臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。
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正时标记对准： 保证正确的配气 相位和点火时刻
05.12.2020
.
39
汽车构造
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
05.12.2020
.
40
凸轮轴影视1
汽车构造
05.12.2020
.
41
凸轮轴影视2
进气迟后角β ：一般为：40º～80º
进气持续角： 进气门开启持续时间的曲轴转角。为 180º+α+β
排气提前角γ ：一般为：40º～80º
排气迟后角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。为
180º+γ+δ
气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启 的现象。
汽车构造
05.12.2020
.
42
凸轮轴3
汽车构造
05.12.2020
.
43
挺柱
功用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 挺柱的分类：普通挺柱和液压挺柱。 材料：镍硌合金、冷激合金铸铁。
普通挺柱：
汽车构造
筒式
滚轮式
05.12.2020
.
44
液压挺柱
单向阀
弹簧被压缩
汽车构造
气门关闭时
05.12.2020
锥角作用：
获得较大的气门座合压力，提高密封性和 导热性。
气门落座时有较好的对中、定位作用。
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。
汽车构造
装配前应将密 封锥面研磨。
05.12.2020
.
24
气门杆部
凹槽 较高的加工精度，表 面经过热处理和磨光， 保证同气门导管的配 合精度和耐磨性
传动路线
齿轮传动
曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正时齿 轮（铸铁或胶木）
链条传动 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮
齿形带传 动
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮
05.12.2020
.
应用
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
10
汽车构造
按每缸气门数及其排列方式：二气门、三气门、 四气门、五气门
配气相位对发动机工作的影响： 影响发动机的动力性、功率。
配气相位对发动机工作的要求： 延长进、排气时间。进气门早开
晚关，排气门早开晚关。
汽车构造
05.12.2020
配气相位flash动画演示
.
16
配气相位演示
汽车构造
05.12.2020
.
17
配气相位角
汽车构造
进气提前角α ：一般为：10º～30º
进、排气门座）。
气门密封干涉角：
比气门锥角大0.5～1度的
气门座圈锥角。
气门座
05.12.2020
.
26
气门座影视
汽车构造
05.12.2020
.
27
气门导管
汽车构造
功用：导向作用、导热作用。
工作条件：高温、磨损严重。
材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。
气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气 门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。
05.12.2020
气门导管
气缸盖 过盈配合
卡环：防止气门 导管在使用中脱 落。
伸入深度应适量。锥度可减少
气流阻力。
.
28
气门弹簧
功用：克服在气门关闭过程中 气门及传动件的惯性力，保证 气门及时落座并紧紧贴合。
形状：圆柱形螺旋弹簧。
材料：高碳锰钢、硌钒钢。
防止共振：①提高气门弹簧的 刚度；②采用不等螺距的圆柱 弹簧；③采用双气门弹簧。
05.12.2020
易磨损部位 堆焊耐磨合金
摇臂轴套
.
47
螺栓 摇臂轴
摇臂轴紧固螺钉 摇臂
汽车构造
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
05.12.2020
摇臂组示意图
.
定位弹簧
48
配气机构影视
汽车构造
05.12.2020
.
49
小结
头部 气门
杆部
气 门 组
气门座
密封锥面宽度、 角度要合适
气门导管
气门弹簧
汽车构造
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
05.12.2020
.
推杆 挺柱
31
凸轮轴
组成：各缸的进、排气门凸轮及驱 动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的 齿轮。
功用：使气门按一定的工作次序和 配气相位及时开闭，并保证气门有 足够的升程。
材料：优质钢模锻、合金铸铁、球 墨铸铁。
同一正时气齿缸轮的进排气凸轮的相对转
角位置是与既定的配气相位轴相颈适应
气门旋转机构：低摩擦型自由 旋转机构；强制旋转机构 。
05.12.2020
.
汽车构造
锁片 气门弹簧座
气门弹簧
29
气门旋转机构使气门头部温度均匀；
阻止沉积物形成
汽车构造
05.12.2020
.
30
汽车构造
四、气门传动组
功用：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。 摇臂轴
摇臂
05.12.2020
.
37
汽车构造
凸轮轴的轴向定位
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。
利用隔圈控制轴向窜动
4
窜动量
5
3
2 1
05.12.2020
6
1、正时齿轮；2、垫圈；3、 螺母；4、止推板；5、螺栓； 6、隔圈（调节环）
凸轮轴轴向定位
.
38
汽车构造
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。
气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ
05.12.2020
.
18
配气相位影视
汽车构造
05.12.2020
.
19
三、气门组的构造
汽车构造
气门组组成：气门、气门座、气门导管、气门 弹簧、弹簧座及锁片等零件。
要求：
弹簧座
➢气门头部与气门座贴合严密； 锁片
➢气门导管与气门杆上下运动有
良好的导向；
05.12.2020
汽车构造
气门杆尾部：
环形槽、锁销孔
易断裂处
气门杆尾部的结 构取决于气门弹 簧座的固定方式
.
25
汽车构造
气门座
气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。
功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气 门传来的热量。
工作条件：高温、磨损严重。
类型：直接镗出（进气门座）、
镶嵌式（排气门和铝合金发动机的
05.12.2020
.
汽车构造
2
组成：由气门组和气门传动组组成。
汽车构造
05.12.2020
.
3
配气机构的布置形式
分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置
汽车构造
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。
05.12.2020
目前发动 机基本都 采用气门 顶置式配
无间隙或间隙过小：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。
05.12.2020
.
15
二、配气相位
配气相位：用曲轴转角表示的进、 排气门的实际开闭时刻和开启的 持续时间。
配气相位图：用曲轴转角的环形 图来表示的配气相位。
➢气门弹簧的两端面与气门杆的
中心线相垂直；
气门弹簧
➢气门弹簧的弹力足以克服气门
气门导管 气门
及其传动件的运动惯性。
气门座
05.12.2020
.
20
气门组实物图
锁片
汽车构造
弹簧座
05.12.2020
.
21
气门
组成：头部和杆部。
功用：头部是用来密封气缸
的进、排气通道；杆部是用
来为气门的运动导向。
挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
为何排气
门间隙大
进气门间隙：0.25～0.30mm 排气门间隙：0.30～0.35mm
于进气门 间隙？
05.12.2020
.
14
汽车构造
气门间隙过大与过小的危害
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。
汽车构造
气门升程最大时刻 气门关闭点
消除气门 间隙阶段
出现气门 间隙阶段
凸轮轮廓与气门的运动规律
05.12.2020
.
35
同名凸轮的相对角位置
汽车构造
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。
点火顺序：1－2－4－3
四缸发动机凸轮投影
05.12.2020
.
36
凸轮影视
汽车构造
05.12.2020
.
50
汽车构造
凸轮轴 凸轮、挺柱
推杆、摇臂
气
门 传 动 组
普通挺柱 挺柱 推杆 液力挺柱
摇臂及摇臂轴
开启 气门
关闭
05.12.2020
.
51
本章课程结束
汽车构造
05.12.2020
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39
汽车构造
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
05.12.2020
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40
凸轮轴影视1
汽车构造
05.12.2020
.
41
凸轮轴影视2
进气迟后角β ：一般为：40º～80º
进气持续角： 进气门开启持续时间的曲轴转角。为 180º+α+β
排气提前角γ ：一般为：40º～80º
排气迟后角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。为
180º+γ+δ
气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启 的现象。
汽车构造
05.12.2020
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42
凸轮轴3
汽车构造
05.12.2020
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43
挺柱
功用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 挺柱的分类：普通挺柱和液压挺柱。 材料：镍硌合金、冷激合金铸铁。
普通挺柱：
汽车构造
筒式
滚轮式
05.12.2020
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44
液压挺柱
单向阀
弹簧被压缩
汽车构造
气门关闭时
05.12.2020
锥角作用：
获得较大的气门座合压力，提高密封性和 导热性。
气门落座时有较好的对中、定位作用。
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。
汽车构造
装配前应将密 封锥面研磨。
05.12.2020
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24
气门杆部
凹槽 较高的加工精度，表 面经过热处理和磨光， 保证同气门导管的配 合精度和耐磨性
传动路线
齿轮传动
曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正时齿 轮（铸铁或胶木）
链条传动 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮
齿形带传 动
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮
05.12.2020
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应用
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
10
汽车构造
按每缸气门数及其排列方式：二气门、三气门、 四气门、五气门
配气相位对发动机工作的影响： 影响发动机的动力性、功率。
配气相位对发动机工作的要求： 延长进、排气时间。进气门早开
晚关，排气门早开晚关。
汽车构造
05.12.2020
配气相位flash动画演示
.
16
配气相位演示
汽车构造
05.12.2020
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17
配气相位角
汽车构造
进气提前角α ：一般为：10º～30º
进、排气门座）。
气门密封干涉角：
比气门锥角大0.5～1度的
气门座圈锥角。
气门座
05.12.2020
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26
气门座影视
汽车构造
05.12.2020
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27
气门导管
汽车构造
功用：导向作用、导热作用。
工作条件：高温、磨损严重。
材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。
气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气 门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。
05.12.2020
气门导管
气缸盖 过盈配合
卡环：防止气门 导管在使用中脱 落。
伸入深度应适量。锥度可减少
气流阻力。
.
28
气门弹簧
功用：克服在气门关闭过程中 气门及传动件的惯性力，保证 气门及时落座并紧紧贴合。
形状：圆柱形螺旋弹簧。
材料：高碳锰钢、硌钒钢。
防止共振：①提高气门弹簧的 刚度；②采用不等螺距的圆柱 弹簧；③采用双气门弹簧。
05.12.2020
易磨损部位 堆焊耐磨合金
摇臂轴套
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螺栓 摇臂轴
摇臂轴紧固螺钉 摇臂
汽车构造
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
05.12.2020
摇臂组示意图
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定位弹簧
48
配气机构影视
汽车构造
05.12.2020
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49
小结
头部 气门
杆部
气 门 组
气门座
密封锥面宽度、 角度要合适
气门导管
气门弹簧
汽车构造
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
05.12.2020
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推杆 挺柱
31
凸轮轴
组成：各缸的进、排气门凸轮及驱 动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的 齿轮。
功用：使气门按一定的工作次序和 配气相位及时开闭，并保证气门有 足够的升程。
材料：优质钢模锻、合金铸铁、球 墨铸铁。
同一正时气齿缸轮的进排气凸轮的相对转
角位置是与既定的配气相位轴相颈适应
气门旋转机构：低摩擦型自由 旋转机构；强制旋转机构 。
05.12.2020
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汽车构造
锁片 气门弹簧座
气门弹簧
29
气门旋转机构使气门头部温度均匀；
阻止沉积物形成
汽车构造
05.12.2020
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30
汽车构造
四、气门传动组
功用：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。 摇臂轴
摇臂
05.12.2020
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汽车构造
凸轮轴的轴向定位
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。
利用隔圈控制轴向窜动
4
窜动量
5
3
2 1
05.12.2020
6
1、正时齿轮；2、垫圈；3、 螺母；4、止推板；5、螺栓； 6、隔圈（调节环）
凸轮轴轴向定位
.
38
汽车构造
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。
气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ
05.12.2020
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18
配气相位影视
汽车构造
05.12.2020
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三、气门组的构造
汽车构造
气门组组成：气门、气门座、气门导管、气门 弹簧、弹簧座及锁片等零件。
要求：
弹簧座
➢气门头部与气门座贴合严密； 锁片
➢气门导管与气门杆上下运动有
良好的导向；
05.12.2020
汽车构造
气门杆尾部：
环形槽、锁销孔
易断裂处
气门杆尾部的结 构取决于气门弹 簧座的固定方式
.
25
汽车构造
气门座
气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。
功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气 门传来的热量。
工作条件：高温、磨损严重。
类型：直接镗出（进气门座）、
镶嵌式（排气门和铝合金发动机的
05.12.2020
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汽车构造
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组成：由气门组和气门传动组组成。
汽车构造
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配气机构的布置形式
分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置
汽车构造
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。
05.12.2020
目前发动 机基本都 采用气门 顶置式配
无间隙或间隙过小：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。
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15
二、配气相位
配气相位：用曲轴转角表示的进、 排气门的实际开闭时刻和开启的 持续时间。
配气相位图：用曲轴转角的环形 图来表示的配气相位。
➢气门弹簧的两端面与气门杆的
中心线相垂直；
气门弹簧
➢气门弹簧的弹力足以克服气门
气门导管 气门
及其传动件的运动惯性。
气门座
05.12.2020
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20
气门组实物图
锁片
汽车构造
弹簧座
05.12.2020
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21
气门
组成：头部和杆部。
功用：头部是用来密封气缸
的进、排气通道；杆部是用
来为气门的运动导向。
挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
为何排气
门间隙大
进气门间隙：0.25～0.30mm 排气门间隙：0.30～0.35mm
于进气门 间隙？
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14
汽车构造
气门间隙过大与过小的危害
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。
汽车构造
气门升程最大时刻 气门关闭点
消除气门 间隙阶段
出现气门 间隙阶段
凸轮轮廓与气门的运动规律
05.12.2020
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35
同名凸轮的相对角位置
汽车构造
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。
点火顺序：1－2－4－3
四缸发动机凸轮投影
05.12.2020
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36
凸轮影视
汽车构造
05.12.2020
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50
汽车构造
凸轮轴 凸轮、挺柱
推杆、摇臂
气
门 传 动 组
普通挺柱 挺柱 推杆 液力挺柱
摇臂及摇臂轴
开启 气门
关闭
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本章课程结束
汽车构造