汽车构造 上册 第三章 配气结构

六、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 间在冷态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,造成发动机在压缩和做功行程中漏气,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,在气门及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。
五、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。 为了进一步改善气缸的换气,在可能的情况下,应尽量加大气门的直径, 特别是进气门的直径。 当每气缸用两个气门时,为使结构简化,大多数采用气门沿机体纵向轴 线排成一列的方式。 当每缸采用四个气门时,气门排列的方案有两种:①同名气门排成两列 由一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动,并且所有气门都可以由一根凸轮轴 驱动,两同名气门在气道中的位置不同,可能会使两者的工作条件和工作 效果不一致;②同名气门在同一列,则没有上述缺点,但一般要用两根凸 轮轴。
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第二节 配气定时
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一、配气定时工作原理
配气定时就是进、排气门的实际开闭时刻,通常用相对于上、下止点曲拐 位置的曲轴转角的环形图来表示。这种图形称为配气定时图(图3-14)。
图3-14 配气定时图
二、可变配气定时典型机构
为了使高速和低速都能得到最佳的配气定时,20世纪80年代后,在轿车发动 机上出现了一些可变配气定时的控制机构。 一种既可改变配气定时,又能改变气门运动规律的可变配气定时-升程的控 制机构,称为VTEC机构。其配气凸轮轴上布置了高速和低速两种凸轮,采用了 设计特殊的摇臂,根据发动机转速的高低,自动切换凸轮,使摇臂分别被高速 凸轮或低速凸轮驱动。由于凸轮的更换,从而实现了配气定时和气门运动规 律均可变化的目的,其工作原理如图3-15所示。 另一种配气定时可变机构如图3-16所示。
二、凸轮轴的布置形式
凸轮轴的布置形式可以分为下置、中置和上置三种。三者都可以用于 气门顶置式配气机构。 1.凸轮轴下置式配气机构 凸轮轴位于曲轴箱内的配气机构称为凸轮轴下置式配气机构。 2.凸轮轴中置式配气机构 当发动机转速较高时,为了减小气门传动机构的往复运动质量,可将凸轮 轴位置移到气缸体的上部,由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂而省去推杆。 3.凸轮轴上置式配气机构 凸轮轴上置式配气机构中的凸轮轴布置在气缸盖上，在这种结构中,凸 轮轴通过摇臂、摆臂驱动气门,或直接驱动气门。
三、凸轮轴的传动方式
曲轴与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、中置的配气机构大多采用圆柱形定时齿轮传动；链条与 链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配气机构；近年来,在高速汽车发 动机上还广泛地采用传动带来代替传动链。
四、链（带）传动的张紧结构
1.链传动的机械自动张紧机构 2.链传动的液压自动张紧机构 3.同步带传动的张紧机构
图3-17 气门组 a)单气门弹簧 b)双气门弹簧 1—气门 2—气门导管 3—下气门弹簧座 4—气门油封 5—气门弹簧 6—上气门弹簧座 7—气门锁夹 8—外气门弹簧 9—内气门弹簧
二、可变配气定时典型机构
图3-16 可变气门定时机构工作原理 a)最小重叠位置 b) 最大重叠位置
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第三节 配气机构的
零件和组件 3 4 5 6 7
一、气门组
气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件,如图3-17所示。有 的进气门还设有气门旋转机构。气门组应保证气门能够实现气缸的密封,因此 要求:①气门头部与气门座贴合严密;②气门导管与气门杆的上下运动有良好 的导向;③气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直,以保证气门头部在气 门座上不偏斜;④气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力,使 气门能及时关闭,并保证气门紧压在气门座上。
二、可变配气定时典型机构
图3-15 VTEC机构工作原理 a)VTEC工作原理 b)低转速时 c)高转速时 d)VTEC机构轴测图 1—定时板 2—中摇臂 3—次摇臂 4、5—同步柱塞 6—定时柱塞 7—进气门 8—主摇臂 9—凸轮轴 10、12—低速凸轮 11—高速凸轮 13—阻挡柱塞 14—机油流
一、气门的布置形式
1.气门顶置式配气机构 在图3-1所示的气门顶置式配气机构中,气门组包括气门3,气门导管2, 气门主、副弹簧4和5,气门弹簧座6,锁片7等;气门传动组则由摇臂轴9、 摇臂10、推杆13、挺柱14、凸轮轴15和定时齿轮组成。
图3-1 气门顶置式配气机构 1—气缸盖 2—气门导管 3—气门 4—气门主弹簧 5—气门副弹簧 6—气门弹簧座 7—锁片 8—气门室罩 9—摇臂轴 10—摇臂 11—锁紧螺母 12—调整螺钉
《汽车构造（上册）》
第三章 配气结构
第三章 配气结构
第一节 气门式配气机构的布置及传动 第二节 配气定时 第三节 配气机构的零件和组件
第一节 气门式配气 机构的布置及传动
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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。配气机构可以从不 同角度分类,按气门的布置形式,主要有气门顶置式和气门侧置式;按凸 轮轴的布置位置,可分为凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式; 按曲轴和凸轮轴的传动方式,可分为齿轮传动式、链传动式和带传动式; 按每气缸气门数目,有二气门式、四气门式和五气门式等。
13—的布置形式
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。气门开启的结构有三种:摇臂驱动(图3-4a)、摆臂驱动(图34b)和凸轮轴直接驱动(图3-4c)。
图3-4 凸轮轴上置式配气机构 a)摇臂驱动 b)摆臂驱动 c)凸轮轴直接驱动 1—气门 2—摇臂 3—液力挺柱 4—凸轮轴 5—摆臂支座 6—摆臂 7—弹簧扣 8—气门间隙调整块 9—吊杯形机械挺柱 10—气门弹簧座 11—气门锁夹 12—气门弹簧 13—气门导管 14—气门座圈