汽车发动机的配气机构简介
汽车构造。配气机构
第三章配气机构配气机构是控制发动机进气和排气的装置，其作用是按照发动机的工作次序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，以便在进气行程中使尽可能多的可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸；在排气行程中将燃烧后生成的废气及时从气缸内排出。
同时配气机构应能保证发动机在压缩行程和做功行程中，气缸具有良好的密封性。
§3—1 概述四冲程车用发动机大都采用气门式配气机构。
其机构形式多种多样，按气门布置形式不同分为气门顶置式和气门侧置式；按每缸气门数目不同分为二气门式和多气门式两种，其中多气门式发动机又分为三气门式、四气门式和五气门式几种；按凸轮轴布置形式不同分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式；按曲轴和凸轮轴的传送方式不同分为齿轮传动式、链条传动式和齿形带传动式。
一、气门布置形式气门顶置式配气机构是目前应用最广泛的一种配气形式，其结构如图3—1所示，由气门组和气门传动组组成。
气门组包括气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座等；其门传动组包括摇臂、摇臂轴、调整螺钉、气门推杆、气门挺柱和凸轮轴等。
图3—1 气门顶置式配气机构1-凸轮轴 2-挺柱 3-推杆 4-摇臂轴 5-调整螺钉 6-摇臂 7-气门弹簧座 8-气门弹簧9-气门导管 10-气门 11-气门座圈 12-气缸盖 13-气缸体发动机工作时，曲轴通过正时齿轮组驱动凸轮轴旋转，当凸轮的凸起部分顶起挺柱时，挺柱推动推杆一起上行，作用于摇臂上的推动力使摇臂绕摇臂轴转动，摇臂的另一端压缩气门弹簧使气门下行，打开气门。
随着凸轮轴的继续转动，当凸轮的凸起部分离开挺柱时，在气门弹簧张力的作用下气门上升而落座，使气门关闭。
由于气门顶置式配气机构的进、排气门倒装在气缸盖上，使燃烧室结构合理，进气阻力小，充气效率高，混合气的行程和燃烧过程得到改善，因而，有利于提高发动机的动力性和经济性，改善了排放指标。
桑塔纳JV型和一汽奥迪JW型发动机均采用这种结构形式。
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
发动机配气机构的作用及组成
发动机配气机构是内燃机中的重要部件，其作用是控制进气门和排气门的开启和关闭时间，以确保燃气进出气缸的顺序和时机，从而实现正常的燃烧过程。
以下是发动机配气机构的基本组成和作用：
凸轮轴（Camshaft）：凸轮轴是配气机构的核心部件。
它通过凸轮的凸起部分，驱动气门的开启和关闭动作。
凸轮轴通常由曲轴带动，并根据发动机设计需要的气门时序和气门升程进行凸轮形状的设计。
凸轮（Cam）：凸轮是安装在凸轮轴上的圆柱形或椭圆形零件。
根据凸轮的形状不同，可以控制气门的开启和关闭时间、气门升程以及气门加速度等参数。
气门（Valve）：气门是控制气缸进出气体的阀门。
配气机构通过凸轮轴和凸轮的作用，使气门在正确的时机和顺序下开启和关闭，以允许新鲜的混合气进入燃烧室并排出废气。
气门弹簧（Valve Spring）：气门弹簧用于控制气门的闭合力。
它使气门在凸轮轴提供的力量作用下保持闭合，同时允许气门在凸轮的作用下迅速开启。
摇臂（Rocker Arm）：摇臂是连接凸轮轴和气门的杆状构件。
它将凸轮轴的旋转运动转换为气门的线性运动，并通过气门杆将动力传递给气门。
气门杆（Valve Stem）：气门杆连接摇臂和气门，传递摇臂的运动给气门，使气门开启或关闭。
通过以上组成部分的协调配合，发动机配气机构能够精确控制气门的开启和关闭时间，以适应不同工况下的燃烧需求，实现高效的气缸充气和排气过程，从而提高发动机的动力性能和燃烧效率。
3.3 发动机配气机构认识
发动机配气机构认识
一、作用
配气机构是根据发动机的工作顺序和工作过程， 定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气（汽 油机）或空气（柴油机）进入气缸，并使废气从气缸 内排出，实现换气过程。达到进气尽可能充分、排气 尽可能干净的目的（吸足排净） 。
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图1 配气机构
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二、组成
配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气 门传动组组成。
（一）气门组 组成：气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧（座）、气门 锁片等。 作用：保证气门能够实现气缸的密封。 工作条件： 高温、高压冲击、腐蚀、磨损、润滑困难等。 要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。
图2 气门组
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图11 多气门
四、工作原理
发动机工作时，曲轴通过曲轴正时带 轮及齿形带驱动凸轮轴转动，当凸轮轴转 到凸起部分时，顶起液压挺柱，液压挺柱 压缩气门弹簧，使气门离座，即气门开启。 当凸轮凸起部分滑过液压挺柱后，气门便 在气门弹簧力作用下上升而落座，即气门 关闭
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图12 配气机构工作原理
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图5 气门弹簧
二、组成
（二）气门传动组 功用：将由曲轴传来的动力传给气门，使进、 排气门能按照配气相位规定时刻开闭，并保证有 足够的开度。 组成：正时齿轮、配气凸轮轴、挺柱、推杆、 摇臂、摇臂轴、气门间隙调整螺钉等。
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图6 气门传动组
二、组成
1.挺柱 作用：将凸轮轴的推力传给推杆（或气门杆），并承
受凸轮轴旋转时所施加的侧向力。挺柱在其顶部装有调节 螺钉，用来调节气门间隙。
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。
简述汽车发动机配气机构及曲柄连杆机构的功用。
简述汽车发动机配气机构及曲柄连杆机构的
功用。
汽车发动机配气机构是指控制进、排气门的开闭和进、排气阀门的开启时机的一系列部件和装置。
它的主要功用包括：
1. 进、排气门的开闭控制：配气机构通过控制凸轮轴的旋转，传递动力给进、排气门，使其按照规定的时间和顺序进行开闭，实现汽缸内气体的进出。
2. 进、排气阀门开启时机的控制：配气机构通过凸轮轴和凸轮的设计，使进、排气阀门在适当的时机进行开启，以确保进、排气气流的正常循环，提高发动机的效能。
3. 进气量和排气量的控制：配气机构通过凸轮轴上的凸轮设计，可以控制进气门和排气门的开启时间和持续时间，从而控制发动机每个冲程中进、排气量的多少，以满足发动机的不同负荷要求。
曲柄连杆机构是发动机的关键部件之一，它的主要功用包括：
1. 将往复直线运动转化为旋转运动：曲柄连杆机构通过连杆和曲轴的连接，将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动，从而带动汽缸的工作。
2. 转矩传递：曲柄连杆机构能够将活塞上下运动的力传递给曲轴，将活塞的压力转化为转动力矩，使发动机能够提供足够的动力。
3. 平衡振动：曲柄连杆机构的设计可以通过使连杆长度和连杆转动角度合理匹配，以平衡活塞运动时的惯性力和惯性力矩，减小发动机的振动和噪音。
总的来说，汽车发动机的配气机构和曲柄连杆机构是保证发动机正常工作和提供动力的重要部件，它们的协同工作可以确保进、排气气流的正常循环和动力的高效传递。
《发动机配气机构》课件
紧密地贴合气门座。
气门间隙大小的选择
02
根据发动机的工作条件和性能要求，选择合适的气门间隙大小。
气门间隙的定期检查与调整
03
定期检查气门间隙，并根据需要调整，以保证发动机的正常运
转。
配气相位的选择与优化
配气相位计算
根据发动机的工作循环和性能要求，计算出合适的配气相位。
配气相位的调整
通过调整凸轮型线和气门开启、关闭时刻，实现配气相位的优化。
分类
根据气门安装位置可分为顶置式和侧 置式，根据凸轮轴安装位置可分为下 置式、中置式和上置式。
工作原理
通过凸轮轴的旋转，使气门按照一定 规律开启和关闭，实现发动机的进气 和排气过程。
配气机构的性能要求
气门开启和关闭的时刻和高度 应准确控制。
气门和气门座之间的密封性能 要好，以减少气体泄漏。
气门弹簧的弹力要适当，以确 保气门的正常开闭。
配气机构应尽可能轻便、紧凑 以提高发动机的效率。
02
发动机配气机构的设计
气门的设计与优化
气门材料选择
气门杆部长度和直径
选择耐高温、耐磨损的材料，如合金 钢、不锈钢等。
根据气门的工作条件和发动机的结构 要求，选择合适的长度和直径。
气门头部形状设计
根据发动机性能要求，设计出适合的 头部形状，如圆形、椭圆形等。
04
发动机配气机构的故障诊断与维修
配气机构常见故障及原因分析
气门关闭不严
气门异响
气门漏气
凸轮轴损坏
气门间隙调整不当、气 门杆弯曲或气门头烧蚀。
气门间隙过大、气门杆 与气门导管间隙过大。
气门杆与气门导管间隙 过小或气门头与气门座
接触不良。
《发动机配气机构》课件
调整气门正时的方法
如需调整，使用专用工具和仪 器，对发动机的气门正时进行 调整，使其符合标准。
调整后的检查
调整完成后，对发动机进行试 运转，检查气门正时是否合适
，如有问题及时进行调整。
05
配气机构的常见故障与排除
气门漏气
总结词
06
新型配气机构技术介绍
可变气门正时技术
总结词
通过改变气门开启和关闭的时间，优化发动机在不同工况下的性能。
详细描述
可变气门正时技术通过电子控制单元（ECU）和相应的执行机构，实时调整气门的开启和关闭时间，以适应不同 转速和负载的需求。在低转速时，气门开启时间延长，增加进气量，提高发动机扭矩；在高转速时，气门开启时 间缩短，减少进气量，提高发动机功率。
THANKS
感谢观看
02
分类
进气门和排气门。
03
04
材料
通常采用耐高温、耐磨损、抗 腐蚀的合金钢。
结构
气门头部和杆部的组合，头部 用于与气门座接触，杆部用于
与气门弹簧连接。
气门导管与气门座
气门导管
01 引导气门运动，保证气门位置
正确。
材料
02 通常采用耐高温、耐磨、抗腐
蚀的合金钢。
结构
03 分为上导管和下导管，上导管
配气相位与气门重叠角
配气相位
配气相位是指进气门、排气门开启和关闭的角度，以及它们 之间的夹角，对发动机的充气效率和排气效果有重要影响。
气门重叠角
气门重叠角是指在进气门和排气门同时开启的一段时间内， 进气门和排气门的夹角，对发动机的换气效果有重要影响。
03