配气机构
第三讲发动机配气机构
1.进气提前角α :进气门开到上止点曲轴所转 过的角度.α＝0°～30° 2.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.β＝30°～80° 3.排气提前角γ :从排气门开启到下止点曲轴 转过的角度. γ＝40°～80° 4.排气迟后角 δ:从上止点到排气门关闭曲轴 转过的角度. δ＝0°～30° 5.气门重叠角 :重叠期间的曲轴转角.它等于进 气提前角与排气迟后角之和，即 α＋δ。
二、凸轮轴中置式配气机构
特点:缩短了推 杆,减轻了配气 机构的往复运 动质量，增大 了机构的刚度， 更适用于较高 转速的发动机。
三、凸轮轴上置式配气机构(OHC)
优点:运动件少， 传动链短，整 个机构的刚度 大，适合于高 速发动机。
四、气门驱动形式
有摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型
1.摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构
作业
1.进、排气门为什么要早开晚关? 2.如何根据凸轮轴判定发动机工作顺序?
二、可变配气定时机构
四冲程发动机的配气定时应该是进气迟后 角和气门重叠角随发动机转速的升高而加 大。 如果气门升程也能随发动机转速的升高而 加大，则将更有利于获得良好的发动机高 速性能。
三、气门间隙
气门间隙:发动机在冷态下，当气门处于关 闭状态时，气门与传动件之间的间隙.
5.凸轮轴的轴向定位
轴向移动量过大，对于由螺旋齿轮传动的凸 轮轴，会影响配气定时。
二、挺柱 1.挺柱的功用、分类 功用: 挺柱是凸轮的从动件，将来自凸轮的运 动和作用力传给推杆或气门. 分类: 机械挺柱和液力挺柱两大类，
2.机械挺柱
结构简单，质量轻， 在中、小型发动机中 应用广泛。
3.液力挺柱 :零气门间隙。消除撞击和噪声这一弊端.
配气机构概述
为180º+α+β
2.排气门的配气相位
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
3.气门叠开
气门叠开：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现
象。
气门叠开角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ
汽车构造
汽车构造
配气机构是控制发动机进气和排气的装置，其作用是 按照发动机的工作循环和点火次序的要求定时开启和关闭 各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃混 合气（汽油机）或空气（柴油机）进入汽缸，在排气行程 将废气快速排出汽缸。
配气机构的组成
1.1 配气机构的分类
1.按气门的布置形式分
1）侧置气门式配气机构 2）顶置气门式配气机构
2.按凸轮轴的布置形式分 1）凸轮轴下置 式配气机构
2）凸轮轴中置式 配气机构
3）凸轮轴上置式配气机构
3.按曲轴驱动凸轮轴的方式分 1）齿轮传动配气机构 3）齿形带传动配气机构
2）链传动配气机构
4.按每缸气门的数量分 1）双气门式配气机构
2）多气门式配气机构
(a)双气门
(b)三气门
(c)四气门
(d)五气门
1.2 气门间隙
发动机工作时，气门及其 传动件将因温度升高而膨胀。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， 气门及其传动件受热膨胀势必引 起气门关闭不严，造成发动机在 压缩和作功行程中漏气，会使发 动机功率下降。为了消除上述现 象，通常在发动机冷态装配时， 在气门及其传动机构中留有适当 的间隙，以补偿气门受热后的膨 胀量。这一预留间隙称为气门间 隙。
第三章 配气机构
第三章配气机构3.1 概述 (2)3.2 配气相位 (5)3.3 配气机构的零件和组件 (8)3.4 可变进气系统 (21)学习目标：1.掌握配气机构的组成及各零部件的结构特点；2.掌握配气相位、气门间隙；3.掌握凸轮轴的结构特点；4.掌握可变进气系统的结构类型特点。
学习方法：介绍发动机配气机构的结构及组成，通过实物教学和多媒体课件动态演示相结合，并和汽车拆装与调整实践教学相辅相承，使学生掌握各零部件的结构特点和安装要求。
学习内容：§3.1 概述§3.2 配气相位§3.3 配气机构的零件和组件§3.4 用配气相位图分析可调间隙的气门§3.5 可变进气系统学习重点：1.配气相位；2.气门间隙；3.凸轮轴的结构特点；4.可变进气系统的结构类型。
作业习题：1.影响充气效率的因素主要有哪些？2.配气机构的功用是什么？3.如何从一根凸轮轴上找出各缸的进排气凸轮和该发动机的发火顺序？4.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？5.挺柱的类型主要有哪些，液压挺柱有哪些优点？6.可变进气系统主要有哪几种型式？3.1 概述配气机构的功用就是根据每一气缸内所进行的工作循环和点火顺序的要求，定时打开和关闭各缸的进排气门，使新气及时进入气缸和废气及时排出气缸，使换气过程最佳。
好的配气机构应使发动机在各种工况下工作时获得最佳的进气量，以保证发动机在各种工况下工作时发出最好的性能。
发动机在全负荷下工作时，需获得最大功率和扭矩，这就要求在此工况下，配气机构应保证获得最大进气充量。
吸入的进气越多，发动机发出的功率和扭矩越大。
进气充满气缸的程度，常用充气效率 ( 也称充气系数 ) η v 表示。
即：ηv =M/Mo式中M －进气过程中，实际充入气缸的进气量；Mo －在进气状态下充满气缸工作容积的进气量。
一般情况下发动机充气效率η v 总是小于 l 的。
η v 的大致范围是：四冲程汽油机 0.7 ～ 0.85 ；四冲程非增压柴油机 0.75 ～ 0.90 ；四冲程增压柴油机 0.90 ～ 1.05 。
配气机构基本知识点总结
配气机构基本知识点总结一、配气机构的定义和作用1. 配气机构指的是将压缩机的排气气体按一定比例、一定时间和一定顺序分配给多个气缸，以保证每个气缸在合适的时间和压力下充满气体，并确保气缸之间的气体压力均衡的设备。
2. 配气机构的作用是确保内燃机气缸的正常工作，使每个气缸在正确的顺序、正确的时间和正确的压力下吸入空气、压缩气氛、排放废气，从而保证发动机的正常运转。
二、配气机构的组成和工作原理1. 配气机构主要由凸轮轴、气门、气门弹簧、气门挺杆、气门推杆、气门座垫和气门导管等部件组成。
2. 工作原理：当凸轮轴转动时，凸轮的顶部形状与气门橡胶垫的底部形状相吻合，当凸轮滚子要摇动气门时，气门随之开启或闭合。
凹凸轮的横向间距是一定值，所以使气门同步开启、闭合。
三、配气机构的分类1. 根据气门运动的方式，配气机构可以分为机械式配气机构和液压式配气机构。
其中，机械式配气机构通过凸轮轴来直接驱动气门，而液压式配气机构则是利用液压原理来传动气门。
2. 根据气门控制方式的不同，可以分为正时式配气机构和可变气门正时配气机构。
正时式配气机构是气门的开启和关闭时间由固定的凸轮来控制，而可变气门正时配气机构则是通过改变气门开启和关闭时间来实现更高效的气缸充气和排气。
四、配气机构的主要参数1. 配气时期：指气门在一次循环中从开启至关闭再到下一次开启的时间。
2. 配气重叠：指气门关闭和下一次气门开启之间的时间重叠。
3. 气门开启时间和气门关闭时间：分别指气门从关闭到开启的时间和从开启到关闭的时间。
4. 气门升程：指气门从关闭到开启的相对位移距离。
五、配气机构的维护和故障排除1. 定期更换气门和气门导管，以防止气门渗漏和气门劣化造成的工作异常。
2. 定期检查和调整气门间隙，保证气门的开启和关闭时间符合规定的要求。
3. 定期更换气门弹簧，以防止气门弹簧劣化导致气门失控或气门磨合不良。
4. 对配气机构进行定期检查，检查凸轮轴、气门轴承、气门盖等部件的磨损情况，及时进行维护和更换。
第三章配气机构
• 有些发动机为了制造和维修方便，二者都用450。
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锥面研磨
• 为保证良好密合，装配前应将气门头与气门座二者的 密封锥面互相研磨，研磨好的零件不能互换。
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③气门直径
• 气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排 气阻力就越小。
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(2)气门杆部
1-气门杆；2-气门弹簧； 3-弹簧座；4-锁片；5-卡环
4
一、气门的布置形式:
1.顶置式—位于缸盖顶上
气门行程大,充气好,燃烧室紧 凑，有利于燃烧及散热，有 利于提高压缩比和改善发动 机动力性（结构复杂,零件多）
5
2.侧置式—位于缸体一侧已趋于淘汰
a. 结构简单，高度低 b. 燃烧室结构不紧凑,散热大 c. 拐弯多,阻力大,进气不充分,排气不彻
底
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二、 凸轮轴的布置位置
（4）优点：正时精度高，传动阻力小，无需张紧机构。
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（5）正时记号(装配时必须对齐):保证配气正时。
A—B；
1—1为配气正时记号; 2—2为喷油正时记号;
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2、链条传动（凸轮轴上置或中置用）
（1）特点：噪声小,可靠性、 耐久性不如齿轮传动，传 动性取决于链条的制造质 量。
（2）防止链条抖振，设有导 链板和张紧装置。
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一、气门
• 作用：
• 燃烧室的组成部分； • 根据工作需要，实现燃烧室的开启与密封。
• 工作条件：
• 承受热负荷：进气门600~700K，排气门800~1100K； • 承受机械载荷：气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等； • 作高速往复直线运动；冷却和润滑条件差； • 易被腐蚀（高温燃气中有腐蚀性的气体）。
配气机构(农机发动机构造与维修课件)
一、配气机构的功用 配气机构是控制发动机进气和排气的装置，其作用是
按照发动机的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关 闭各缸的进、排气门，以便在进气行程使尽可能多的可燃 混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，在排气行 程将废气快速排出气缸。
二、气门式配气机构的分类 一般按气门布置型式的不同，可分为:侧置气门式和顶置
下往复运动时不发生径向摆动，准确落座，与气门座正确贴 合。同时起导热作用，将气门杆的热量经气门导管传给缸盖 及水套。为了防止导管在使用过程中松动脱落，有的发动机 在气门导管的中部加装定位卡环，如图3-6所示。
图3－6 气门导管 1-卡环 2-气门导管
图 3－7 气门座圈
5、气门座 气门座有两种:一种是在气缸盖上直接镗削加工而成； 另一种是用合金铸铁或奥氏体钢单独制作成气门座圈，
（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
齿形带传动三种方式。
第一节 气门组主要零件
气门组件包括进、排气门及其附属零件。组成如图3-3 所示。
图3－3 气门组件的组成 1-弹簧座 2-分开式气门锁片
1、气门 气门分进气门和排气门两种。进、排气门结构相似，
都由头部和杆部两部分组成,如图3-4所示。
如图3-2所示。
结构特点气门安装在气缸盖中，处于气缸的顶部进、排 气阻力小，采用半球形、楔形或盆形燃烧室，燃烧室结构紧 凑，压缩比高，改善了燃烧过程，减少了热量损失，提高了 热效率。因而，有利于提高发动机的动力性和经济性。
（二）凸轮轴的布置型式 凸轮轴的布置型式是根据凸轮轴在机体中安装位置的
不同，划分为下置式、中置式和上置式三种。
气门式两大类。
二、气门式配气机构的分类
第三章配气机构
*二、挺柱
作用： 将凸轮的推力（运动）传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，并将其传给 机体或者气缸盖。
1、 工作条件 由于挺柱底面与凸轮接触面积小，同时与凸轮间高速运动，导致接触压力很大，造成磨损严重，
因此要求挺柱必须耐磨。一般用镍铬合金铸铁制造。结构形式上包括机械挺柱和液力挺柱。
2、 机械挺柱 机械挺柱会存在偏磨损。
为提高散热性能： ① 气门头与气门座密封良好； ② 气门头与气门杆过渡部分应圆滑； ③ 气门杆与气门导管间隙尽可能小。
充钠冷却
**5、 每缸气门数
(1) 一般发动机为一进一排两气门，且进气门比 排气门大15%~30%。两气门发动机多采用 半球形燃烧室.
(2) 现代汽车普遍采用每缸三、四、五个气门。 其中四气门的应用最为广泛。四气门发动机 每缸两个进气门和两个排气门.四气门发动机 多采用蓬形燃烧室.
气门间隙一般由发动机制造厂根据试验确定。
第三节 气门组
气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等。 气门组应保证气门能够实现气缸的密封。
**一、气门 *1、 工作条件、要求、材料及组成
（1）工作条件 热负荷大：气门直接与高温燃气接触，受热严重，散热难(接触面积小)，因此，气门的温度很高。 排气门由于废气的加热作用温度高，为600~800°；进气门由于受到新气的冷却作用，温度稍低， 约为300~400°。 受力情况：气门承受气缸内气体压力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使 气门落座时受到冲击。 腐蚀情况：与腐蚀性气体接触而受到腐蚀。
整个机构刚性差。
2 、凸轮轴中置式（通常位于机体的上部） 优点：传动机构刚度有所增加； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。
** 3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，气门传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。
配气机构
第三章 配气机构一、概述1．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。
2．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v η表示。
o v m m =η气质量充满气缸工作容积的新进气系统进口状态下量实际充入气缸的新气质进气过程中,,→→ v η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。
3．型式① ⎩⎨⎧气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构分根据气门安装位置不同, （图3-1） 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。
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、摇臂等另件，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。
② ⎪⎩⎪⎨⎧凸轮轴上置式凸轮轴中置式凸轮轴下置式按凸轮轴布置位置 （图3-2）凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动另件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。
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。
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，③ ⎪⎩⎪⎨⎧齿带传动链条传动齿轮传动方式分按曲轴和凸轮轴的传动 （图3-3）（图3-4）凸轮轴下置，中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，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。
配气机构
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
一、气门的布置形式
2.气门侧置式 特点： 进排气门都布置在气缸 的一侧，结构简单、零 件数目少。 气门布置在同一侧导致 燃烧室结构不紧凑、热 量损失大、进气道曲折、 进气阻力大，使发动机 性能下降，已趋于淘汰。
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
凸轮轴
活塞
二、凸轮轴的布置形式
3、凸轮轴上置式
例：捷达轿车双凸轮轴上置式发动机
三、凸轮轴的传动方式
齿轮传动：
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 配气正时：安装时 正时记号对齐
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
齿轮传动特点 多采用圆柱斜 齿轮，减少噪 声、啮合平稳 必要时加装惰 轮 齿轮正时记号 装配时对齐
凸轮轴 正时齿轮
喷油泵 正时齿 轮 曲轴正 时齿轮
机油泵 正时齿 轮
（2）凸轮轴链传动
链传动特点 噪声小 有张紧机构和 链条导板 免维护 工作可靠性和 耐久性取决于 链条质量
张紧轮
凸轮轴 正时链轮
中间 链轮 导链 板 曲轴正 时链轮
充量系数
作用：衡量发动机换气质量的参数。充气效率越 高，发动机的功率越大。 决定因素：进气终了时气缸内的压力和温度 压力：压力越高 ， φc越高 温度：温度越低， φc越高 φc值：0.80-0.90 提高φc的方法：要求配气机构有利于减小进气和 排气的阻力，进、排气门的开启时刻和持续开启 的时间适当，使吸气充分、排气彻底
曲轴正时齿 形带轮
第三章-配气机构概述PPT课件
2020年9月28日
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4．组成 包括气门组和气门传动组
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第二节 配气机构的主要零部件
1．气门组 构成：气门、气门座、
气门导管、气门 弹簧、锁片等。
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气门组实物图
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（1）气门 功用：控制进、排气管的开闭 工作条件： 承受高温、高压、冲击、
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2．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， 用充气效率表示。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。
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3. 型式 (1) 气门布置方式
与气门座配对研磨。
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气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等。
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➢ 平顶：结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、进、 排气门均可采用。
➢ 球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废气的 清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复 杂。
➢ 喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大。 ➢ 有的发动机进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，
气门顶置式配气机构、气门侧置式配气机构
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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3章配气机构
• 1.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(如图3-7所示)。
• 2.可变配气定时典型机构
•
20世纪90年代初，日本本川公司推出了一种既可改变配气定时，又能改受气门运动规律的可变
气门正时和气门升程电子控制机构，称为VTEC机构。其配气凸轮轴上布置了高速机低速两种凸轮，采用了
并将气门杆所承受的热量传给汽缸盖。气门导管为一空心管状结构，如图3-19所示。气门导管压装在汽缸
盖上的导管孔中，其外圆柱面与导管孔的配合有一定的过盈量，以保计良好的传热性能和防止松脱。有些
发动机为防止气门导管脱落，利用卡环对气门导管定位。气门导管的下端仲入气道，为减小对气流造成的
阻力，仲入气道的部分制成锥形。
但位于气门组上方，凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门开启和关闭，省去了推杆，使往复运动质量大大减小。
但此种布置使凸轮轴距离曲轴较远，因此不便于使用齿轮传动，现多采用同步齿形胶带传动。这种结构形
式的气门传动组主要由凸轮轴、同步齿形胶带、摇臂、摇臂轴等组成。
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3.1配气机构的功用及组成
锁片或锁销与气门杆定以保证气门迅速回座，保证气门和气门座密封。
• ②必须克服在气门开闭的过程中气门及传动零件产生的惯性力。
• ③高速度、长时间运转下具有良好的耐久性。
• ④保证气门不会发生跳动。
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3.4气门传动组
图3-2凸轮轴中置式配气机构
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图3-3凸轮轴顶置式配气机构
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第3章配气机构
三（四）
一缸：处在压缩上止点（进关1、排关2 ） 五缸：压缩行程中（排关10） 三缸：进气行程中（排关6 ） 二缸：排气行程中（进关4） 六缸：进气上止点（进开、排开） 四缸：作功行程中（进关8）
第一次可调气门为：1、2、10、6、4、8
把飞轮转360度，即把第六缸转到压缩上止点，即可调余下的气门。
锁销式：在杆端制圆柱形径向通孔，把锁销扦入孔中。
锁片 锁销
2、气门导管： 功用：保证气门直线运动，使气门与座正确配合。
工作条件：热力负荷大。
（耐磨、耐高温、强度高） 材料：灰铸铁，球墨铸铁。 防落装置：在气门导管与缸盖间用卡环定位。 气门杆与导管间应留0.05 ~ 0.12mm 间隙。
气门导管
卡环
使进、排气尽可能充分。
2、选择适当的进、排、气门开启和持续的时间、
配气机构工作过程
曲轴与凸轮轴传动比为2:1
第一节
气门式配气机构的布置及传动
1、组成：气门组、气门传动组 2、布置型式：
顶置
按气门的布置型式
侧置
上置
按凸轮轴的布置型式
中置 下置
按凸轮轴的传动方式
齿轮传动式 带传动式 二气门式
按每缸气门数分
气门与气门座之间的研磨
4、气门弹簧：
功用：使气门迅速回位，紧密闭合，并防止气门在发动机机振动时发生
跳动，破坏密封性。 材料：高炭锰钢（刚度大）
安装：安装时应给弹簧一定的预紧力，
防止气门随发动机振动而跳动。 防共振措施： 1) 提高弹簧钢度（f固有>>f激发） 等螺距 变螺距 双簧结构
2) 采用变螺距弹簧。 (工作时，螺距小的一端逐渐迭合，有效圈数不断变化，f固有不断变化) 3)采用双簧结构： 两簧刚度不同，固有频率也不同。若一簧 发生共振，另一簧可减振。一簧断列，另 一簧还可工作。
第六章 配气机构
1.气阀布置形式 顶置式气阀 优点:燃烧室结构紧凑,可减 小进,排气系统的阻力. 缺点:传动链的零件多,质量 大因而惯性载荷较大. 2.凸轮轴布置形式 1)下置式凸轮轴 优点:凸轮轴与曲轴距离近, 传动方便. 缺点:传动距离远,传动组件 多,惯性大,加剧了零件 的震动和磨损.
2)上置式凸轮轴 优点:凸轮直接作用 于摇臂,省去了挺柱 和顶杆 缺点:曲轴到凸轮轴 传动机构复杂.
侧置气门式气门机构
1,结构特点: ,结构特点: 气门布置在气缸体一侧,气门头部朝上, 气门布置在气缸体一侧,气门头部朝上,没 有摇臂,推杆,下置式凸轮轴,齿轮传动. 有摇臂,推杆,下置式凸轮轴,齿轮传动.... 2,工作原理: ,工作原理: 正时齿轮副带动凸轮轴转动, 正时齿轮副带动凸轮轴转动,转到凸轮 桃尖顶起气门挺杆, 桃尖顶起气门挺杆,推动气门克服弹簧预 紧力开启. 紧力开启. 凸轮基圆与气门挺杆接触时, 凸轮基圆与气门挺杆接触时,气门在气门 弹簧预紧力的作用下关闭. 弹簧预紧力的作用下关闭.... 3,优缺点:曲轴到气门距离近,方 ,优缺点:曲轴到气门距离近, 便齿轮传动,气门间隙调整方便, 便齿轮传动,气门间隙调整方便,但 气道拐弯多,流动阻力大, 气道拐弯多,流动阻力大,充气效率 燃烧室扁平,结构不紧凑, 低,燃烧室扁平,结构不紧凑,容易 爆震,压缩比低. 爆震,压缩比低....
通过发动机运转振动力作用, 通过发动机运转振动力作用,使气门在气门座上自由的 做不规则的旋转的装置,其作用是: 做不规则的旋转的装置,其作用是:减小气门头部受热 变形,防止沉积物形成. 变形,防止沉积物形成. 弹簧座
锥形套筒
气门弹簧 支承板
锁片 锁 片
壳体 碟形弹簧
强制旋转机构
a a菌形
b b筒形
汽车构造课件--配气机构
三、凸轮轴的传动方式及传动比
凸轮轴由曲轴带动旋转，其传动方式有齿轮传动、链传动和齿形带传动。
1. 齿轮传动 齿轮传动多用于凸轮轴下置（或凸轮轴中置）
式配气机构中，如图所示。一般从曲轴到凸轮轴的 传动只需要一对正时齿轮，必要时可加装中间齿轮。 为了啮合平稳，减小噪声，正时齿轮多采用圆柱斜 齿轮，并用不同材料制成。曲轴正时齿轮常用中碳 钢来制造，而凸轮轴正时齿轮则常用铸铁或夹布胶 木制成。东风EQ6100—1型、解放CA6102型发动机 采用这种传动方式。
配气相位
概述
配气机构的主要部件
3. 齿形带传动
齿形带传动多用于凸轮 轴上置式配气机构中，如图 所示。齿形带一般用氯丁橡 胶制成。与链传动相比，齿 形带传动具有传动平稳、噪 声小、质量轻、不需要润滑， 且制造成本低等优点。另外， 齿形带伸长量小，有利于发 动机正时的精确控制。因此， 齿形带传动被越来越多的汽 车发动机，特别是轿车发动 机所采用。如桑塔纳JV型、 奥迪JW型发动机均采用齿 形带传动。
概述
配气机构的主要部件
配气相位
2.凸轮轴中置式配气机构
如图所示，凸轮轴位于气缸体上 部，这种形式将推杆缩短或适当加长 挺柱后去掉推杆，提高了刚度，减轻 了往复运动件的质量，有利于发动机 转速的提高，但由于凸轮轴与曲轴间 的距离增大，已不可能直接采用正时 齿轮来传动，需增加中间齿轮（惰性 轮）或采用链条传动方式。如玉柴 YC6105Qc型、依维柯8210.22型发动 机采用这种结构形式。
概述
配气机构的主要部件
配气相位
四冲程车用发动机大都采用气门式配气机构。其结构形式多种多样： 1、按气门布置形式不同分为：气门顶置式和气门侧置式； 2、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； 3、按曲轴和凸轮轴的传动方式不同分为：齿轮传动式、链条传动式和齿形带传动式。
第三章 配气机构
配气机构组成
§3-1
配气机构的功用与组成
• 三、配气机构的类型 • 按凸轮轴位置分：下置、侧置、顶置。 1．下置凸轮轴式配气机构 特点： – 凸轮轴在气缸下部 – 正时齿轮传动 – 需较长推杆 – 需摇臂和摇臂轴
§3-1
配气机构的功用与组成
• 三、配气机构的类型 2．侧置（中置）凸轮 轴式配气机构 特点： – 凸轮轴在气缸侧 – 正时皮带或链条传动 – 需较短推杆 – 需摇臂和摇臂轴
气门组成：头部和杆身
• 一、气门的构造与维修 • 1．气门的构造 – 类型：进、排气门。 • 头部——与气门座配合，密 封气道； • 杆身——与气门导管配合， 给气门运动导向。
§3-2
气门组零件的构造与维修
工作面锥角： 45°
• 一、气门的构造与维修 • 1．气门的构造
头部形状：平、凸、凹3种
和30°两种
§3-3
气门传动组零件的构造与维修
液力挺杆1
• 三、挺杆的构造与维修 • 2．液力挺杆的构造与维修 – 功用：传力，实现无间隙传动。 – 组成：挺杆体、柱塞、弹簧和单 向阀、推杆支座等。 – 工作原理：
•润滑油经油道、油孔进入挺杆内； •低压腔A、高压腔B充满油；
•热胀时，B腔从柱塞与挺杆体间隙泄油；
• 拆时不可硬撬，可用镗削等方法。 • 安装前，应加工座孔，保证过盈量约0.08~0.12mm。 • 安装时，冷冻新座圈或加热缸盖。
§3-2
气门组零件的构造与维修
• 三、气门导管、气门油封的构造与维修 • 1．气门导管的构造 – 功用：与气门杆配合为气门导向。 – 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。
配气机构
推杆
摇臂 气 门弹簧
气门
挺杆
凸轮轴
下置凸轮轴式配气机构
挺杆
中置凸轮轴式配气机构 摇臂
凸轮
气门
上置单凸轮轴式配气机构 上置凸轮轴挺杆驱动式
上置双凸轮轴无挺杆式
凸轮
气门
上置双凸轮轴摇臂驱动式
凸轮 摇臂
气门
二、配气机构的组成
气门组： 用于控制进、排气道的开闭。
气门、气门座、气门 导管、气门弹簧、气 门弹簧座等。
轴 链短，整个机构的刚度大，适合于高速发动
机·主要缺点：凸轮轴与曲轴传动距离较远，
一般用齿形带传动或链传动
上
置 应用：现代轿车使用的高速发动机大多采用
这种结构形式，如右图所示。
注意：凸轮轴上置式配气机构有单上置和双
式
上置之分。
A.单上置凸轮轴式配气机构
• A.单上置凸轮轴式配气机构。单上置凸轮轴式配气 机构在缸盖上布置１根凸轮轴驱动进、排气门。
• 气门组的主要零件有哪些？
气门组 在配气机构中相当与一个阀 门，作用是准时接通和切断进排气 系统与气缸之间的通道。
气门组的组成
气门、气门油封 气门座圈、 气门导管、 气门弹簧、 气门弹簧座 锁片（锁销）等
气门组作用: 控制进、排气道的开闭 在任何情况下，必须保证燃烧室的密封性
3）. 齿形带传动
（1）优点：配气 相位准确，布置自 由度大，磨损、传 动噪声小。
凸轮轴正时 齿形带轮
（2）缺点：可靠 性、耐久性差，摩 擦阻力大，随温度 变化大
张紧轮
水泵传动齿 形带轮
齿形 带传 动
中间轮
曲轴正时齿 形带轮
3）. 齿形带传动
配气机构
气门间隙过大和过小的危害
•
气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。一般 在冷态时，进气门的间隙为0.25～0.35mm，排气门的间隙 为0.30～0.35mm。
• •
过小：如果气门间隙过小，发动机在热态下可能
因气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，甚至气门烧 坏。
过大：如果气门间隙过大，则使传动零件之间以
配气相位的必要性
• 1、因发动机转速高，气门开启的理论持续 时间极短。例如四冲程发动机转速 3000r/min时，一个行程时间只有0.01s。 • 2、气门开启需要一个过程，气门全开时间 就更短。在这样短的时间内，难以做到进 气充分和排气干净，因此实际发动机的进、 排气门都要早开和晚关，以延长进排气时 间，即气门开启的持续角都大于180度。
（四）对配气相位的要求
配气相位对发动机性能有很大影响。 1.发动机结构不同，配气相位不同。
2.同一台发动机，转速不同，对配气相位的要求也不同，转速越高，早
开角和晚关角应增大，反之则要求减小。
目前，通过试验确定某一常用转速下合适的配气相位，在装配时对正时记号， 保证以确定的配气相位。以确定的配气相位在使用中是不可改变的。则发动 机性能只有在这一常用转速下最好。
1.下置凸轮轴式配气机构(OHV) • 组成：
气门驱动组：气门驱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。 气门组：主要由气门锁片、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 维持气门的关闭。
配气相位---气门早开晚关演示
配气相位
1.定义：
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。
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（一）发动机配气机构
一、实验目的
1 ．熟悉发动机配气机构零件的构造特点和配气机构整个系统的特点
2 ．熟练进行凸轮轴、气门组的拆装
3 ．熟练进行不同发动机配气机构气门间隙的检查、调整方法与步骤
二、实验原理
配气机构的功用是按照发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求，定时开启和关闭进排气门，使可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）准时进入气缸，使燃烧后的废气及时从气缸内排出。
根据气门在发动机上布置型式，分顶置式配气机构和侧置式配气机构。
其中顶置式配气机构应用最广泛。
它由气门组和气门传动组两部分组成。
气门组主要机件有气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。
气门传动组根据凸轮轴的布置型式由摇臂、摇臂轴、调整螺钉、推杆、挺杆、凸轮轴和正时齿轮（链轮）等。
凸轮轴布置型式可分下置、中置、上置三种。
凸轮轴下置式配气机构中的凸轮轴位于曲轴箱中部。
凸轮轴中置式配气机构中的凸轮轴位于气缸体上部，省去推杆。
凸轮轴上置式配气机构中的凸轮轴位于气缸盖上，这种结构中的凸轮轴可通过摇臂来驱动气门，也可通过凸轮轴直接驱动气门。
三、实验仪器
四、实验内容和步骤
（一）顶置气门式配气机构气门组的拆卸
1、首先从发动机上拆去燃料供给系、点火系等有关部件。
2、拆下气缸拆下气缸盖罩，拆下摇臂机构及凸轮轴（凸轮轴上置式），取出推杆（凸轮轴下置式）。
3、拆下气缸盖（方法步骤同曲柄连杆机构）。
4、用气门弹簧钳拆卸气门弹簧，依次取出锁块、弹簧座、弹簧和气门。
锁块应用尖嘴钳取出。
将拆下的气门做好相应标记，按缸号顺序放置。
5、从缸盖下面向上平面方向用压床将气门导管压出（或用尺寸合适的冲头以手锤轻轻击出）。
6、将摇臂机构解体。
（二）气门传动组的拆卸（凸轮轴下置或中置）
1、取下气门挺杆（应保持各气门挺杆正确的存放顺序，以利于将来安装）。
2、取下驱动皮带和水泵皮带轮，取下曲轴皮带轮。
3、拆下正时链盖，取下正时链张紧器。
4、再将曲轴皮带轮装到曲轴上，用专用工具取下凸轮轴固定螺栓，然后将曲轴皮带轮拆下。
5、用专用工具均速地取下带有链的曲轴和凸轮轴链轮。
6、取下凸轮轴螺栓和凸轮轴止推凸缘，边转动边缓慢地抽出凸轮轴。
（三）清洗各零部件，熟悉各零部件的具体结构和装配关系。
（四）顶置气门式配气机构的安装
1、安装凸轮轴，注意不要损坏了凸轮轴轴承。
2、用螺栓固定凸轮轴止推片周缘，并用力矩扳手拧紧。
3、安装正时链及链轮：先将一缸活塞转到上止点位置，将凸轮轴的键转到与凸轮轴止推凸缘记号对准，再使正时链和正时链轮上的记号对准，缓慢地装上正时链及链轮。
4、将曲轴皮带轮装到曲轴上，并用专用工具和扭力扳手安装凸轮轴固定螺栓。
5、将正时链张紧器注油并安装上。
6、装上正时链盖，曲轴皮带轮和水泵皮带轮。
7、安装驱动皮带。
8、安装气门挺杆。
注：对于凸轮轴上置的发动机，只有缸盖装复后再装凸轮轴和正时链，安装时同样要注意其正时标记。
9、气门组的装配
1）在气门导管表面涂以润滑油，选择尺寸合适的冲头，按缸号顺序用手锤轻轻将导管击入导管孔中。
导管装入深度应符合规定，以利散热和排气。
2）润滑气门杆，按记号将气门分别装入各气门导管内。
然后翻转缸盖，装上气门弹簧、挡油罩和弹簧座。
用气门弹簧钳分别压紧气门弹簧，装上锁块（锁块装入后应落入弹簧座中，并使两瓣高度一致，固定可靠）。
10、安装气缸盖（方法步骤同曲柄连杆机构。
拧紧方法见图1）。
11、摇臂机构的装配。
1）对摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座等要清洗干净，并检查这些机件的油
孔是否畅通。
2）将摇臂轴涂上润滑油，按次序将摇臂轴支座、摇臂、定位弹簧等装在摇臂轴上。
3）将推杆放入挺杆凹槽内，摇臂上的气门间隙调整螺钉拧松，以免固定支座螺栓时把推杆压弯。
然后固定摇臂机构，自中间向两边均匀固定，达到规定的拧紧力矩。
支座固定后，摇臂应能转动灵活。
4）安装气缸盖罩，装复汽油泵，分电器等发动机外部有关机件。
（五）气门间隙调整
1、找一缸压缩上止点；
2、判断可以调整的气门并按正确方法检查调整气门间隙(如下图所示)；
3、旋转曲轴一周（二缸机为半周或一周半）调整其余气门；
图 1 缸盖拧紧顺序(a. 4125A
b.495)
4、复查：重复一述步骤，检查各缸气门间隙是否正确，不正确时重新进行调整。
五、实验数据处理与分析
六、实验报告
1、简要说明四缸内燃机气门间隙调整的方法步骤？
2、分别说明如何根据凸轮轴的结构特点及发动机作功顺序判断一缸处于压缩上止点时可以调整的气门？
七、注意事项
1、正确使用工具；
2、严格操作程序，分组放置拆下的零部件；
3、注意操作安全；。