配气机构分析

C、冷却和润滑条件差，
D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。
性能：
头部
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
进气门570K~670K（铬钢 或铬镍钢） 排气门1050K~1200K（硅 铬钢）
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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。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清
§3.2 配气相位
一、气门从开启到关闭所经历的曲
轴转角，称为配气相位。
上止点
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
下止点
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配气相位演示
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二、气门叠开： 气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出现 的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度（+ ）。
易断裂处
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2、气门导管：
作用：
为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。
工作条件：
倒角
工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。
气缸盖
材料：
气门导管
用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。
加工方法：
外表面加工精度较高 内表面精绞 装配：
卡环：防止气门 导管在使用中脱 落。
气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。
镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重 事故。
汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座
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4、气门弹簧：
功用：保证气门的回位。 材料：高锰碳钢、铬钒钢
锁片
气门弹簧座 气门弹簧
气门弹簧的装配
气门关闭
保证气门及时 关闭、密封
伸入深度应适量。锥 度可减少气流阻力。
过盈配合
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3、气门座：
气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。
作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。
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
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气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。
凸顶式
除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工
（球面顶） 较复杂。
凹顶式
凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减 少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，
（喇叭顶） 而不宜用于排气门。
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气门实物图
进气门
排气门
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气门锥角：
气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与 气门顶部平面的夹角。
第三章 配气机构
概述 配气相位 配气机构的主要零部件 可变进气系统
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§3.1 概述
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， 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。
二、充气效率：
在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量 与在进气系统进口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。
锥角作用：
A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。
B、气门落座时有较好的对中、定位作用。
C、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。
装配前应将 密封锥面研 磨。
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气门杆：
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
气门杆尾部： 环形槽、锁 销孔
排气过程
进气过程
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§3.3 配气机构的主要零部件 一、气门组
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气门组实物图
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1、气门：
功用：
燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击 力、高温冲击、高速气流冲击。
工作条件：
杆部
A、进气门570K~670K，排气门1050K~1200K。
B、头部承受气体压力、气门弹簧力等，
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七、气门间隙：
1、概念：
气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态
装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱 或凸轮）之间留有适当的间隙。
摇臂 气门间隙
为何排气 门间隙大 于进气门 间隙？
气门杆
气门
间隙
进气门 0.25~0.30mm
排气门 0.30~0.35mm
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双凸轮轴上置式发动机
应用：高速发动机 桑塔纳轿车发动机
活塞
凸轮轴
凸轮轴
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五、凸轮轴的传动方式：
1、齿轮传动：凸 轮轴下置、中置 式配气机构大多 数采用圆柱正时 齿轮传动。 2、链传动和同步 带传动：
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六、气门数目及排列方式：
一般发动机都采用第 缸两气门，即一个进 气门和一个排气门的 结构。当气缸直径较 大，活塞平均线速度 较高时，为保证良好 的换气质量，有些发 动机采用每缸多气门 结构：三气门，四气 门或五气门结构。
气门开启
保证气门不脱 离凸轮
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气门弹簧
随着有效圈数的减 少，自然频率提高。
圆柱等螺距弹簧
不等螺距弹簧安装 时应注意什么问题？
不等距弹簧
圆柱形螺旋弹簧
应用：
CA7560
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2、气门侧置式
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。
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四、凸轮轴的布置型式：
1、凸轮轴下置：
不利因素：凸轮 轴与气门相距较 远，动力传递路 线较长，环节多， 因此不适用于高 速发动机。
ηv=M/M0
M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； Mo——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质
量。
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三、配气机构的布置型式： 1、气门顶置式： 组成：
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工作过程
特点：气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑，工艺 性好，充气阻力小，具有良好的抗爆性和高速性， 易于提高发动机的动力性和经济性指标。
有利因素：简化 曲轴与凸轮轴之 间才传动装置， 有利于发动机的 布置。
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2、凸轮轴中置式： 调整螺钉
摇臂
来自百度文库
传动方式：凸轮轴
经过挺柱直接驱动
摇臂，省去了推杆。
挺柱
应用：适用于发动 机转速较高时，可 以减少气门传动机 构的往复运动质量。
凸轮轴
活塞
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3、凸轮轴上置式：
特点： 凸轮轴与 气门距离近，不 需要推杆、挺柱， 使往复运动的惯 量减少。