6项目三：配气机构教案
项目三 发动机配气机构的构造与维修
目录任务一任务二任务三任务四配气相位与可变配气相位结构任务一配气机构的组成、工作原理及分类【任务目标】1.能够叙述配气机构的安装位置、作用及基本组成；2.能够叙述配气机构的不同类型及机构；3.认识配气机构各零部件。
【任务描述】车主小张最近发现他的迈腾汽车出现了一些异常，表现为：功率不足、起动困难、排气管冒黑烟，摇转曲轴时阻力减小，在进、排气管处可听到“嗞嗞”的漏气声现象。
在一段时间后人不见好转，于是到4S店进行了维修，经检测发动机第4缸液压挺住磨损所导致。
【知识储备】配气机构包括气门组和气门传动组组成。
一、功用按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃烧很和气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排除出。
二、配气机构型式及结构1.气门布置方式气门按照其安装位置可分为气门顶置式和气门侧置式配气机构。
2.凸轮轴布置方式凸轮值按照其安装位置不同分为：凸轮轴下置式、凸轮轴中置式、凸轮轴上置式3.凸轮轴传动方式齿轮传动：凸轮轴下置、中置配气机构大多采用圆形正时齿轮传动。
链传动适用于凸轮轴上置的配气机构，布置自由度大，制造成本低，工作可靠。
齿形带传动：高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链。
4.气门数目及气道布置发动机气门数有二气门、三气门、四气门、五气门，一般发动机都采用一缸两气门，即一个进气门，一个排气门的结构。
进气门头部直径比排气门大15%-30%，目的是增大进气门通过断面面积，减小进气阻力，增加进气量。
凡是进气门和排气门数相同时，进气门头部直径总比排气门大。
四、配气机构工作原理（1）凸轮轴下置式发动机工作时，曲轴通过正时齿轮带动凸轮轴旋转。
当凸轮轴上凸轮的凸起部分向上运动时，依次顶起气门挺柱、推杆和调整螺钉，使摇臂绕其轴摆转，摇臂的另一端便向下推动气门，气道被逐步打开，同时使气门弹簧受到压缩。
当凸轮的凸尖上升到最高位置时，气门开度最大。
当凸轮的凸尖离开挺柱以后，在气门弹簧弹力的作用下，气门开度逐渐减小，待气门及其传动件恢复原位后，气门关闭。
活动一配气机构结构(第一周第一次教案)
项目三配气机构活动一配气机构结构知识目标：掌握配气机构的功用、组成、结构形式一、配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机各缸工作过程的需要，定时地开启和关闭进、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，废气得以及时排出气缸。
二、组成：主要有气门传动组和气门组两大部分。
1、气门传动组气门传动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件；主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺柱、推杆、调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等组成。
其功用是定时驱动气门使其开闭。
2、气门组主要由气门弹簧座、气门弹簧、气门、气门导管、气门座等组成。
其功用主要是用来封闭气缸的进、排气道口。
三、凸轮轴下置式配气机构其组成主要有气门传动组和气门组两大部分。
A气门传动组：气门传动组是从正时齿轮开始至推动气门动作的所有零件；主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺柱、推杆、调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等组成。
其功用是定时驱动气门使其开闭。
B气门组：主要由气门弹簧座、气门弹簧、气门、气门导管、气门座等组成。
其功用主要是用来封闭气缸的进、排气道口。
结构特点其进、排气门都倒装在气缸盖上。
(1)凸轮轴装在曲轴箱内，而摇臂轴装在气缸盖上，两者相距较远，推杆较长。
(2)凸轮轴距曲轴较近，两者之间采用正时齿轮传动。
工作(1)气门打开：由曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉，推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。
(2)气门关闭：当凸轮凸起部分的顶点转过挺柱以后，气门在其弹簧张力的作用下，开度逐渐减小，直至最后关闭，进气或排气过程即告结束。
压缩和作功行程中，气门在弹簧张力作用下严密关闭，使气缸密闭。
四冲程发动机每完成一个工作循环，各缸的进、排气门需要开闭一次，即需要凸轮轴旋转一周，而曲轴需要转两圈。
曲轴与凸轮轴转速之比（传动比）为：2：1四、中置凸轮轴式配气机构其结构特点为1.凸轮轴位于气缸体的上部。
配气机构教案
配气机构教案教案（ 2015 至 2016 学年第二学期）课程名称：汽车维修中级工考证授课教师：授课班级： 14汽修班教研组：汽车部深圳市宝山技工学校导入 2 分钟王老板的车子有如下故障：(1)发动机怠速时有明显的“嚓嚓”的响声。
(2)各转速下均有清脆的响声，多根气门弹簧不良，机体有震抖现象。
问：可能的原因是什么？实例引用1．配气机构的作用配气机构的作用是根据发动机工作循环和点火次序，适时地开启和关闭各缸的进、排气门，使纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸，废气及时地排出。
2．配气机构总体组成以顶置双凸轮轴同步齿形带传动的配气机构(图3－1)为例。
它主要由气门组件(有进气门组件9和排气门组件11，含进、排气门，进、排气门座，气门弹簧，气门锁夹，气门导管等)，气门驱动机构(液压挺柱8)、进气凸轮轴6和排气凸轮轴10以及凸轮轴传动机构(含曲轴正时带轮1、凸轮轴传动带轮5、同步齿形带3、张紧轮4) 等组成。
3．配气机构工作原理发动机工作时，通过同步齿形带3带动进、排气凸轮轴旋转。
当进气凸轮轴的进气凸轮克服气门弹簧力作用压下进气门时，进气门开启，开始进气；当进气凸轮轴转到凸轮的基圆段时，该进气门在气门弹簧作用下回位，关闭进气门，进气停止。
排气门的开闭原理与进气门类似。
四冲程发动机每完成一个工作循环，各缸的进、排气门需要开闭一次，即需要凸轮轴转过一圈，而曲轴需要转两圈。
曲轴转速与凸轮轴转速之比(传动比)为2：1。
4．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ηv表示，它是指在每个循环中，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。
ηv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。
二配气机构的分类1．按凸轮轴布置位置分按凸轮轴布置位置分，有顶置凸轮轴、中置凸轮轴和下置凸轮轴三种。
实训 配气机构教案
江苏省职业学校理论课程教师教案本（2012—2013 学年第一学期）专业名称汽修课程名称汽车发动机构造与维修授课教师学校课题序号8授课班级12级1、2、3班授课课时6授课形式讲授板书授课章节名称配气机构使用教具教材实训工具教学目的1．认识发动机的整体机构；2.认识配气机构的组成及工作原理；教学重点本章节的重点是掌握发动机配气机构的组成。
教学难点配气机构的组成零件，工作原理。
更新、补充、删节内容课外作业1、配气机构由哪些零部件组成2、配气机构的工作原理3、发动机拆装应注意的安全事项教学后记同学对汽车配气机构没听说过，在上课的时候肯多动手，但是就是有些同学没按顺序拆装，希望同学按老师要求进行拆装及及时复习看书。
授课主要内容或板书设计实训配气机构的认识一、配气机构1.配气机构的功用2.配气机构的组成3.配气机构的工作原理二、实训内容1．发动机的整体构造2．认识配气机构的主要零件3．了解配气机构的结构和工作原理三、实训步骤课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习提问：1.曲柄连杆机构的组成2.曲柄连杆机构的功用3.曲柄连杆机构的工作原理导入：上节课我们学习拆装了曲柄连杆机构，了解了曲柄连杆是由哪些零部件组成以及其功用和工作原理，这节课我们来学习一下发动机中的另一大机构，配气机构。
讲授新课：实训二配气机构的认识一、配气机构1、功用：按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭气缸的进、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。
2、组成：（1）气门组：气门、气门导管、气门座、弹簧座、气门弹簧、锁片等零件。
(2）气门传动组：一般由摇臂摇臂轴、推杆、挺柱、凸轮轴和正时齿轮组成3、工作原理曲轴通过传动机构驱动凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整螺钉推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧进一步压缩。
当凸轮的凸起部分的顶点转过挺柱以后，便逐渐减小了对挺柱的推力，气门在弹簧张力的作用下开度逐渐减小，直至最后关闭。
教学设计配气机构
项目课题发动机气门组的拆装与测量授课班级高一汽修一班授课课时1教学方法讲授与实践操作授课形式理实一体使用教具桑塔纳2000 时代超人AJR发动机缸盖 4 台，世达工具组，气门拆装器，抹布等教学目的1.熟悉汽车发动机气门组总装工艺；2.掌握汽车发动机气门组的装配程序、主要技术要求。
教学重点掌握发动机气门组拆装方法。
教学难点掌握汽车发动机气门组的装配程序、主要技术要求。
教学内容安排：案例分析导入：冒蓝烟.金属敲击声.动力明显不足.机油消耗量大上课过程：准备工作：1、工作台、桑塔纳2000 时代超人发动机气缸盖总成4 台、气门弹簧压缩器3 把、常用工具3 套。
2、学生每组分7 人或8人，共30人分4组；气门拆装：一、清洁检查：（一）、清洁气门组各部件。
（二）、识别并检查气门组各部件：气门组组成：气门、气门导管、气门油封、气门弹簧、气门弹簧座及锁片。
1、气门与气门座的配合要求是：（1）气门与气门座圈的工作锥面角度应一致。
（2）气门与座圈的密封带位置在中部靠内侧。
过于靠外，使气门的强度降低；过于靠内，会造成与座圈接触不良。
（3）气门与座圈的密封带宽度应符合原设计规定，一般为 1.2～2.5mm。
排气门大于进气门的宽度；柴油机大于汽油机的宽度。
密封带宽度过小，将使气门磨损加剧；宽度过大，容易烧蚀气门。
2、气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定（气门杆与导管间隙0.05～0.12mm）。
二、拆卸：1、在气门弹簧及弹簧座上做好标记。
2、将缸盖立起，将气门弹簧压缩器松开对准要拆卸气门，压缩气门弹簧。
3、取下锁片，按顺序摆放好。
4、打开气门弹簧压缩器并移开（清洁）。
5、取下上弹簧座、弹簧（注意螺距和方向区别）。
6、取下下弹簧座、油封（如有）、气门。
7、零件摆放整齐，清洁整理工具，清洁工位。
三、气门测量：1、确定需要测量的气缸缸号；2、正确区分进、排气门；3、正确使用游标卡尺测量进、排气门的长度和直径；4、将测得数据正确填写到任务单。
《汽车构造》全书教案——第三讲：配气机构
配气相位 液压挺柱的结构及工作原理；
第３章 配气机构
3.1 概述
1.气门 的布置 形式
.1 配气机构的功用 据发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时打 开和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴
2. 凸轮轴 的布置 形式
油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出,使换气过程最佳， 以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。
2.链驱动形式 链式驱动，就是指曲轴通过链条来驱动凸轮轴如图 3—6 所示。这种 驱动形式一般多用于凸轮轴上置的远距离传动。奔驰轿车发动机就采用
（四） 气门弹 簧
通过 本次课 的讲 述，使 学生了
——仅供参考
这种驱动方式。但链传动的可靠性和耐久性不如齿轮传动，且噪声较大、 解气门
造价高，其传动性能的好坏直接取决于链条的制造质量。为使在工作时 传动组
——仅供参考
排气门早开晚关的目的是：它主要是利用排气过程后期，当作功行 程接近下止点时，气缸内的气体仍有 300~500kPa 的压力，但就活塞作 功而言，作用不大，这时若稍开启排气门，大部分废气在此压力作用下 可高速从缸内排出；以减小排气行程消耗的功。排气迟后关闭角主要是 利用排气气流惯性排出更多的废气。当活塞到下止点时，气缸内压力大 大下降(约为 1l0~120kPa)，这时排气门的开度进一步增加，从而减少了 活塞上行时的排气阻力。高温废气的迅速排出，还可以防止发动机过热。 当活塞到达上止点时，燃烧室内的废气压力仍高于大气压力，加之排气 时气流有一定惯性，所以排气门迟关，可以使废气排放得较干净。
3.每缸五个气门方式
现代轿车发动机设计面临的主要任务是进一步降低燃油消耗和排放
污染；提高动力性和改善噪声特性；另外还要降低成本。新型奥迪轿车
项目三配气机构的构造与维修
多媒体
教学方法
讲授法
教学程序及内容：
项目三配气机构的构造与维修
第一节 概述
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。
二、气门导管、气门油封的构造与维修
1．气门导管的构造
功用：与气பைடு நூலகம்杆配合为气门导向。
位置：缸盖上的气门导管孔中。
结构特点：
空心管状结构；
伸入气道部分成锥形。
后端装气门油封；
有些带限位卡环；
与座孔过盈配合；
内孔与气门杆间隙配合。
2．气门导管磨损的检查与维修
检查项目：
与气门杆配合间隙。
检查方法：（2种）
测量气门杆直径和导管孔径计算。
2、排气门的配气相位
1）排气提前角
(1)定义：在作功行程的后期，活塞到达下止点前，排气门便开始开启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角称为排气提前角(或早开角)。排气提前角用γ表示，γ一般为40°~80°。
(2)目的：
①利用气缸内的废气压力提前自由排气：恰当的排气门早开，气缸内还有大约300kPa~500kPa的压力，作功作用已经不大，可利用此压力使气缸内的废气迅速地自由排出。
类型：有摇臂轴和无摇臂轴两种。
组成：
2．摇臂总成的维修
（1）检查摇臂球面部位，轻微的磨损沟痕用油石或磨光机修磨，磨损严重时更换摇臂。
(1)正在进气，则进气门不能调；
(2)正在排气，则排气门不能调；
(3)将要进气，则进气门不能调；
配气机构概述 教案
配气机构概述教案一、教学内容分析本次课的内容对汽车专业的学生在今后的学习和实践动手操作中起着重要的作用，前面学习了发动机曲柄连杆机构的结构、作用和工作过程，通过对配气机构的学习，能使学生了解发动机内部的基本结构，使学生能更加深刻理解发动机的工作原理和工作过程。
二、三维目标：知识与技能：1、掌握配气机构的组成、作用、工作过程；2、掌握配气机构的类型。
过程与方法：通过这节课的学习，同学们将了解配气机构的组成和作用，和各部分的主要作用。
在讲解这部分内容的时候以多媒体的方式来进行教学，通过课件上的图片、动画、视频的展示，以加强学生对配气机构知识的理解。
情感态度与价值观：通过任务驱动和教师的引导，让学生自主探究学习和小组协作学习，在了解配气机构和各部件过程中，树立学习信心，增强对本专业的热爱。
三、教学重难点1、教学重点：配气机构的组成、作用、工作过程；配气机构的类型；顶置气门式配气机构的布置及传动。
2、教学难点：配气机构的组成及工作过程。
四、教学方法：讲授法、讨论法、多媒体演示法五、课时安排： 1课时六、教学过程：配气机构概述复习旧课：回顾发动机的组成部分和曲柄连杆机构相关知识，用提问的方式检验学生的掌握程度。
设计意图：1）通过提问，可以让同学们集中注意力；2）通过提问，让学生回顾发动机组成和曲柄连杆机构有关知识，将有利于学生对配气机构这部分内容的学习。
引入新课：在本课教学开始，利用上个环节的提问内容来引出本次课将学的内容，并提醒学生本次课内容的重点。
一、配气机构的功用、组成1、观看活塞连杆组相关视频。
学生带着问题观看相关视频，问题如下：（1）、同学们从视频中看到了什么？（2）、配气机构的作用和组成是什么?2、小组讨论：1。
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气门杆在气门导管中穿过，并与气门导管保持正确的配合间隙，气门 杆的尾端开有槽，用于安装气门锁片。气门杆有较低的表面粗糙度 和较高的加工精度，以减小磨损和起到良好的导向、散热作用。气门 尾端有锁止装置，用于安装气门锁片，从而锁紧气门弹簧和气门弹簧 座。
二、气门导管
作用：
①给气门提供导向，就像火车和铁轨的关系。
1、养成做事严谨，有条理的习惯。
2、贯彻6S理念。
3、培养精益求精的工匠精神。
4、培养学生自主动手的能力及团队合作能力
教学重点
气门组、气门传动组零件的名称、作用，密封及打开原理 气门组零件的检修和气门传动组零件的检修方法
教学难点
配气机构的作用、组成、工作原理 气门组零件的检修和气门传动组零件的检修方法
作用：
（1）圆锥而可以获得较大的气门座合时有自动定位作用。
（3）锥面可以使气流阻力减小。
（4）有了锥角，气门落座时能够通过挤压挤掉沉积物，起到自洁的 作用。
3.气门头边缘厚度
锥角越大，气门落座压力就越大，密封性和导热性也就越好。而且， 锥角大时，气门头部边缘的厚度大，不易变形。反之，气门锥角 越小，边缘厚度就越小，强度就越差。
进、排气门都可以采用
凹顶
也称漏斗形，其质量轻、惯性小，头部与杆部呈流线型，可以减 少进气阻力，对气门座的适应性好，容易获得较好的磨合，但受
热面积大，容易过热及受热易变形，所以只适用于进气门
2.气门密封锥面与锥角
语言讲解
认真听讲，观看图片，
记录名称、作用
气门密封锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥角。常用的气门锥角为30°和45° o
②给气门杆传递热量。
材料：用含墨较多的铸铁或粉末冶金制成。石墨粉本来就是 一种润滑剂，磨损时会产生微小的磨粒可以自润滑。
气门导管采用防脱落结构，一般有两种形式：一种是采用无
台肩的圆柱形导管，另一种是带凸台和卡环的导管。无台肩的圆柱形 气门导管加工精度较
高，与缸盖（体）采用过盈配合，这样既能防止松脱乂可以保证良好 的传热：而带凸台和
卡环的气门导管，因为有卡环压住不容易脱落，所以过盈量较小，便
语言讲解
图片展示
图片展示
以图片和实物形式展 示
PPT展示
PPT展示
于拆装。
三、气门油封
发动机高速运行时，汽缸中的真空度增大，气门室里面的机油可能会 通过气门杆与导管之间的间隙进入进气管和汽缸内，造成机油的燃 烧，而
且还会在气门上和燃烧室内产生积碳。所以，发动机的气门杆上部都 有气门油封防止机油渗漏
气道，杆身用来在气门开闭过程中起导向作用。
气门要能承受高温、高压、高速气流冲击。工作时进气门的温度为
300~400C,排气
门的温度为60(Γ800°C。气门还要能承受气体压力、气门弹簧力及 气门传动组零件惯性
力，而且它的冷却和润滑条件较差，还有可能被汽缸中燃烧生成物中
图片展不、 实物展示
认真听讲，观看图片， 记录名称、作用
等螺距的单弹簧：为了防止共振，在内圈上加了一个阻
尼片，优点是成本低。
六、气门组密封原理
气门组依靠的是气门弹簧提供的弹力，使得气门锁片与气门弹簧座自 锁的同时又向上拉扯了气门，此时气门锥面与气门座圈锥面产生座合 力，从而实现了进、排气口的密封。
动画演示
课后延伸
教学环节 （时间）
教学内容教师活动学生活动信息露/设计
课后拓展 提升练习
上互联网，了解现代汽车配气机构在传统配气机构基础上做了哪些改进，有什么优点？
评价教学反思
本节课重在培养学生理论与实践相结合的能力，在授课过程中，鼓励学生主动参与，通过视频，实物等主要教学手段，提高学生学习 的主动性，激发学生主动参与的积极性。
板书设计
配气机构作用：定时开闭进排气门 组成：气门组、气门传动组 配气机构工作原理：
PPT展示
的物质所腐蚀。进气
门一般用辂钢或辂银钢制造，排气门一般用硅辂钢制造。
1.气门头部
气门头部按形状不同可以分为凸顶、平顶、凹顶3种
表3-1各种气门头部的特点
语言讲解
形状
特点
凸顶
凸顶的刚度大，受热面积也大，排气阻力小，排气效果好，但是 加工更杂，一般用于排气门
平顶
结构简单，制造方便，吸热面积小，质量较轻，应用得最多，
知识
引起学生兴趣
课中教学
教学环节 （时间）
教学内容
教师活动
学生活动
信息化手段;设计意 图
课前引入
新课讲授
发动机正常工作以后，需要吸入新鲜的可燃混合气进入发动机汽缸与 燃油一起燃
烧。待燃烧完成以后，发动机还要及时将燃烧所产生的废气排出汽缸. 发动机按照进气一
压缩一做功一排气……如此循环工作，像人呼吸一样，而实现汽缸开 关功能的部件就是气
五、气门弹簧
作用：
①使气门能够自动回位关闭从而实现密封。
②气门开启时，缓冲传动件产生的惯性力，防止各种传动件分离而导 致配气机构不能
正常工作。
类型：
双气门弹簧：采用两根直径不同、旋向相反的内外弹簧。
不等螺距弹簧：由于螺距不相等，螺距小的一端逐渐叠
合，有效圈数逐渐减小，自然频率也就逐渐提高，有效地防
止了共振。
教学方法
理实一体化、展示法、示范法
学习方法
观察法、实践法、练习法
课程思政
1、培养学生爱岗敬业精神。
2、培养学生精益求精的工作态
教学过程设计
课前准备
教学环节
教学内容教师活动学生活动信息化手髀十意
配气机构的组成、作用、必要性
上传学习资料到
学习平台，讲解配
气机构的重要作
用和设计原理
课前登录学习平台
观看视频,学习基础
配气机构教学设计
教学目标
知识目标
能力目标
素质目标
1、掌握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
1、能独立进行气门组的拆装
2、会调节气门间隙。
3、掌握配气机构的拆装要点，气门组和气门 传动组零件的检修方法。
门组。本任务将重点学习气门组的构造与拆装，并练习拆装气门组。
气门组由气门、气门弹簧下座圈、气门导管、气门弹簧、气门油封、 气门弹簧座、气
门锁片（或锁销）等组成，
任务导入一明确目 标
图片展示
思考
PPT展示、实物展台
一、气门
气门是燃烧室的组成部分，分为进气门和排气门两种。
作用：密封进、排气道。
气门由头部、杆身和带密封锥面的气门盘组成，如图3・2所示。头部 用来封闭进、排