汽车构造与拆装(上册)23单元3 配气机构讲解
汽车发动机构造与维修祖国海模块三配气机构新
手工研磨气门
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1—橡皮碗 2—木柄 3—旋具 4—弹簧
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③利用橡胶捻子或旋具往复旋转气门，转角一般以 10°~ 30°为宜，并适时地提起和转动气门，以改变接 触位置。
④当气门和气门座工作面出现一条整齐无斑痕、无麻 点的接触带时换涂细研磨砂，继续研磨，直至工作面出 现一条整齐、灰色、无光泽的环带时，再洗掉细研磨砂， 涂上机油，继续研磨几分钟，然后进行密封性试验。
4） 气门座和气门的选配，用相配的气门进行涂色试配， 察看印迹。接触环带应在气门和斜面的中部靠里位置，若过 上或过下，可用15°或75°锥角的铰刀铰削。
5）最后用与工作面角度相同的细刃铰刀进行精铰，并 在铰刀下垫细砂布磨修，以降低气门座工作表面粗糙度。
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（2）气门座铰削完毕后，一般还要进行磨削，磨削 工艺如下：
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（1）气门组主要由气门锁片、上气门弹簧座、气门 弹簧、气门油封、气门导管、进气门座、排气门座、排 气门、进气门等组成。
（2）气门传动组主要由液压挺柱、曲轴正时齿形带 轮、正时齿形带、水泵齿形带轮、张紧轮、凸轮轴正时 齿形带轮、凸轮轴油封、半圆键、凸轮轴等组成。
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三、气门数目及排列方式
2. 外径千分尺、百分表、检测平台、V 形架、检测 设备各1 套。
3. 棉纱、汽油、煤油、清洗剂等辅助材料若干。
二、实训内容与要求
掌握机器研磨气门的工艺。
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§单元3 气门传动组的结构与检修
1. 掌握气门传动组零件的结构及工作原理。 2. 能够对气门传动组零件进行正确的检修。
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一、训练器材
1. 桑塔纳2000AJR 发动机1 台，气门1 个。 2. 外径千分尺、百分表、检测平台、V 形架、检测 设备各1 套。 3. 棉纱、汽油、煤油、清洗剂等辅助材料若干。
配气机构解析PPT教学课件
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四、配气机构组成
配气机构
气门组
气门传动组
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
➢气门组
1—锁片 2、6—弹簧座 3、4—弹簧 5—气门导管与气门油封 7Hale Waihona Puke 气门汽车构造与使用13
四、配气机构组成
➢气门组
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果 凸顶式（球面 好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。 顶）
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
凹顶式（喇叭 阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，而不宜用于排
顶）
气门。
汽车构造与使用
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四、配气机构组成
气门锥角
进气门：铬钢 或铬镍钢； 排 气门：硅铬钢
汽车构造与使用
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杆部 头部
四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门实物图
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门各部分名称
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四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门头部的结构形式
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四、配气机构组成
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。
工作条件：
承受气门间歇性开启的冲击载荷。
材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁
结构：
斜齿轮： 驱动分电器、 （机油泵）
偏心轮： 驱动汽油泵
正时齿轮
轴颈
凸轮
汽车构造与使用
配气机构介绍
配气机构的拆卸与装配一、桑塔纳轿车配气机构的拆装1.配气机构的拆卸由于桑塔纳轿车的配气机构装配在气缸盖上，气缸盖的分解顺序如下（见图1）：图1 1.8L JV型发动机汽缸盖的分解示意图1-加油口盖 2-气门罩盖密封衬条 3-气门罩盖衬垫 4-凸轮轴齿形带盘 5-凸轮轴 6-汽缸盖衬垫 7-气缸盖 8-气缸盖螺栓 9-半圆塞 10-机油反射罩 11-气门罩压条 12-气门罩盖1）拆卸加油口盖2）拆卸气门罩盖，分次逐渐松开紧固螺母。
3）取下气门罩盖压条、密封条及衬垫。
4）拆卸机油反射罩。
5）取下半圆塞。
6）拆卸凸轮轴前端齿形带轮紧固螺母，取下凸轮轴齿形带轮及半圆键。
7）先拆第1,3,5轴承盖固定螺栓；然后对角交替松开第2, 4轴承盖固定螺栓。
8）拆下轴承盖。
9）拆卸凸轮轴（见图2 )，再将轴承盖按原位装回，以免错位。
图2 凸轮轴与进排气门的位置关系1-凸轮轴正时齿轮 2-凸轮轴 3-液压挺杆 4-气门锁片 5气门锁片座圈 6-气门内弹簧 7-气门外弹簧 8-气门油封 9-弹簧座 10-进气门 11-排气门10）取下液压挺杆总成。
11）检查气门顶部有无标记，若无应按顺序用钢字头做出标记。
12）用专用压具压下气门弹簧（直接压气门锁片座圈），取下气门锁片，见图3。
图3 气门弹簧的拆卸13）取下气门弹簧、气门锁片座圈，见图4 。
图4 气门弹簧下座的拆卸14）拆卸气门及气门油封。
15）分解完毕后，将零件进行清洗、分类和检验。
2．配气机构的组装（1）安装气门装上气门后，在往气门导管上装上新的气门油封，见图5。
安装气门油封时，应先套上塑料保护套，最好用专用工具压入。
气门杆部先涂以机油，插人导管中时不要损伤油封。
装上气门弹簧和气门锁片后，用塑料锤轻敲几下，以确保气门锁片安装可靠（凡是使用过的锁片不许再用）。
图5 气门杆油封的安装（2）凸轮轴轴向间隙的检查（见图6 ) 测量轴向间隙时，不装液力挺杆，装好1号和5号轴承盖。
配气机构认识与拆装
1—气门间隙调整螺钉 2—调节螺母 3—摇臂 4—摇臂轴套
任务四
4.摇臂
配气机构认识与拆装
摇臂是一个中间带有圆孔的不等长双臂杠杆，其作用是将推杆或 凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆尾部使其推开气门。摇臂 臂一般制成不等长的，两边臂长的比值（称摇臂比）约为1.2～ 1.8，其中长臂一端用来推动气门。 摇臂的长臂端部以圆弧形的工作面与气门尾端接触用以推动气门。 短臂的端部有螺孔，用来安装调整螺钉及锁紧螺母，以调整气门 间隙。螺钉的球头与推杆顶端的凹球座相连接。由于靠气门一端 的臂长，所以在一定的气门升程下，可减小推杆、挺柱等运动件 的运动距离和加速度，从而减小了工作中的惯性力。
（a）下置式凸轮轴式 (b)中置凸3）按凸轮轴与曲轴的传动方式有齿轮传动、链条传动和齿形皮 带三种类型。
齿轮传动、链条传动和齿形皮带配气机构
任务四
配气机构认识与拆装
（4）按每个气缸气门数及其排列方式可分为二气门、三气门、四 气门、五气门式等形式。
任务四
配气机构认识与拆装
一、配气机构结构认识 1．配气机构的功用、组成和类型 四冲程汽车发动机一般采用气门式配气机构。其功能是按照发 动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、 排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。所谓新气，对于汽 油机就是汽油和空气的混合物，对于柴油机则为纯净的空气。 充气效率就是指在进气过程中，实际进入气缸的新鲜空气或可燃 混合气的质量与在理想状况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。 充气效率ηv是衡量发动机换气质量的参数。充气效率越高，表明 进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量越多，可燃混合气燃 烧时可能放出的热量越大，发动机发出的功率也就越大。
《汽车构造》全书教案——第三讲：配气机构.doc
精心整理汽车构造教案课程名汽车构造课时 2称授课班级教学方式讲授课题任课教师教学目1．了解配气机构的功用及组成 ;的与要求2．掌握配气机构的三种传动方式及特点；3．掌握液压挺柱的结构及工作原理；4．理解充气效率的含义；5．熟知配气相位的基本内容；6．了解可变式配气机构的工作特点。
重、难点配气相位液压挺柱的结构及工作原理；教学内容第３章配气机构3.1 概述.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。
2.四冲程内燃机采用气门式配气机构是由气门组、传动组和驱动组三部分组成，气门组包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁紧装置等零件；传动组包括：挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等零件；驱动组包括：凸轮轴，凸轮轴轴承和止推装置等。
3.2 配气机构的构造1气门式配气机构的布置形式一、分类配气机构的分类可以从以下方面来进行：（1）按气门的布置型式，主要有气门顶置式和气门侧置式；1.气门的布置形式2. 凸轮轴的布置形式3. 凸轮轴的传动方式4. 气门间隙一、进气门的配气相位1. 进气提前角2.（2）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；（3）按曲轴和凸轮轴的传动方式，可分为齿轮传动式、链条传动式和齿带传动式；（4）按每缸气门数目，有二气门式、三气门式、四气门式和五气门式。
二、气门的不同机构特点顶置气门、下置凸轮轴配气机构(OHV)，如图 3—1 所示。
顶置气门、下置凸轮轴配气机构的凸轮轴或位于气缸体侧部，或位于气缸体上部，或位于 v 型内燃机气缸体的 v 型夹角内。
结构简单，安装、调整容易，气门所受侧向力很小，工作可靠。
顶置气门、上置凸轮轴配气机构(OHV／OHC)如图 3—2 所示。
汽车维修初级课件：第三章 配气机构
2021/3/10
汽车发动机构造
3.2 配气定时及气门间隙
三、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。
气门间隙
摇臂
气门杆
2021/3/10
汽车发动机构造
3.2 配气定时及气门间隙
2、必要性：发动机工作时，气门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 时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成 发动机在压缩和作功行程中漏气，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，留 有气门间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。有的发动机采用液 力挺柱，挺柱的长度能自动变化，随时补偿气门的热膨胀量， 故不需要预留气门间隙。
1.进气提前角 (1)定义：在排气冲程接近终了，活塞到达上止点之前，进气门便 开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气 提前角(或早开角)。进气提前角用α表示，α一般为10°~30°。 (2)目的：进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下运动时，因 进气门已有一定开度，所以可较快地获得较大的进气通道截面，减 少进气阻力。
其中气门组零件包括气门、气门 座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹 簧座和气门锁夹等；气门传动组零件 则包括凸轮轴、挺柱、 推杆、摇臂、 摇臂轴、摇臂轴座和气门间隙调整螺 钉等。下置凸轮轴由曲轴定时齿轮驱 动。发动机工作时，曲轴通过定时齿 轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮的上升段 顶挺柱时，经推杆和气门间隙调整螺 钉推动摇臂绕摇臂轴摆动，压缩气门 弹簧使气门开启。当凸轮的下降段与 挺柱接触时，气门在气门弹簧力的作 用下逐渐关闭。
汽车发动机构造
3学习单元三 配气机构构造与拆装
汽车发动机构造 与拆装
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学习单元三 配气机构构造与拆装
配气机构是发动机的两大核心机构之一，是控制发动机进气和排气的装置。它的工作性能的好 坏直接影响发动机的动力性和经济性。通过本单元的学习，应能准确阐述配气机构的作用与组 成；能简单叙述换气过程和配气相位；能讲述可变气门正时技术；能在卡罗拉1ZR—FE发动机 以及常见车辆上认识各个零部件；能按照生产厂家的技术规范对配气机构进行拆装与更换作业。
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START 二、配气相位
2 排气相位
在做功行程的后期，活塞到达下止点之前，排气门已开启。从排气门开启到下止点所对应的曲轴 转角γ 称为排气提前角，γ 一般为40°～80°。从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角δ 称为 排气迟后角，δ 一般为10°～30°。排气持续角为γ ＋180°＋δ 。 排气门早开迟关的目的： 排气门早开，利用缸内的压力将废气迅速自由排出，还可以防止发动机过热，减小活塞上行时的 排气阻力。排气门迟关，利用废气压力和排气气流的惯性作用，可以使废气排放得更彻底。
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START 二、配气相位
3 气门重叠与气门重叠角
由图3-3可见，由于进气门早开和排气门晚关， 出现了在上止点附近，同一段时间内，进、排 气门同时开启的现象，通常称为气门重叠。对 应的曲轴转角（α ＋δ ）称为气门重叠角。由 于进气气流和排气气流的惯性较大，在短时间 内不会改变流向，因此只要气门重叠角选择适 当，就不会出现废气倒流入进气管和新鲜气体 随废气排出的问题。
学习任务一 正时链条构造与拆装
【任务描述】 一辆丰田卡罗拉轿车，发动机怠速运转不稳，抖动严重，仪表板上故障指示灯点亮，读取故障 码显示P0016。对进、排气凸轮轴正时机油控制阀的控制电路等检测后，诊断为气门传动组件 机械故障。要求参考原厂维修资料，正确使用专用和通用工具对1ZR—FE发动机正时链条按规 范的工艺流程进行拆装或更换。
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图2-3-12 气门导管
项目一 配气机构的结构和工作原理
4．气门弹簧 气门弹簧的功用保证气门及时落座并与气门座或气门座圈紧密贴合， 同时也可防止气门在发动机振动时因跳动而破坏密封。 气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，如图2-3-13a）所示。安装时，气门 弹簧的一端支承在汽缸盖上，另一端则压靠在气门杆尾端的弹簧座上， 弹簧座用锁片固定在气门杆的末端。为了防止弹簧发生共振，可采用变 螺距的圆柱形弹簧，如图2-3-13b）所示。大多数高速发动机是一个气门 装有同心安装的内、外两根气门弹簧，如图2-3-13c）所示。这样不但可 以防止共振，而且当一根弹簧折断时，另一根仍可维持工作。此外，还 能减小气门弹簧的高度。当装用两根气门弹簧时，气门弹簧的螺旋方向 和螺距应各不相同，这样可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内。
全国中等职业学校课程改革规划教材
汽车构造与拆装
（上册） （第二版）
蔡新峰
林德华 代军
刘海峰 主 编 薛寒松 副主编 朱 军 主审
2019/5/31
第一篇 第二篇
整车
发动机 单元1 发动机总成 单元2 曲柄连杆机构 单元3 配气机构 单元4 汽油机燃料供给系统 单元5 柴油机燃料供给系统 单元6 润滑系统 单元7 冷却系统
配气机构如图2-3-1所示。配气机构由气门组和气门传动组组成。气 门组包括气门、气门座、气门导管和气门弹簧等部件。气门传动组主要 包括凸轮轴、凸轮轴正时带轮、正时齿形带、张紧轮、液压挺柱等部件。
项目一 配气机构的结构和工作原理
图2-3-1 配气机构
项目一 配气机构的结构和工作原理
发动机工作时，曲轴通过曲轴正时带轮、正时齿形带、凸轮轴正时 带轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶到液压挺柱时， 通过液压挺柱，压缩气门弹簧，使气门离座，即气门开启。当凸轮凸起 部分离开液压挺柱时，气门便在气门弹簧力的作用下上升而落座，气门 关闭。
图2-3-5 气门锥角
项目一 配气机构的结构和工作原理
（2）气门杆。气门杆是圆柱形，在气门导管中不断上、下往复运动。 气门杆尾部结构取决于气门弹簧座的固定方式，常见的结构形式如图23-6所示。
图构和工作原理
2）气门数 在短时间内能够将尽量多的气体吸入和排出，在很大程度上影响着 发动机的整体性能。从气门在有限制的燃烧室表面积中所占的面积来看， 与具有两个气门的汽缸相比，进排气门越多，则气门面积之和就越大， 进气效率、排气效率越高，而且可以使单个气门的体积减小，质量减轻。 但气门数越多，结构越复杂，成本越高。
由于四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转2周，而各缸进气 门、排气门各开启1次，完成一次进气和排气，此时凸轮轴只旋转1周， 因此，曲轴与凸轮轴的转速比为2∶1，即凸轮轴正时带轮的齿数是曲轴 正时带轮齿数的2倍。
项目一 配气机构的结构和工作原理
二、配气机构主要部件的构 造
（一）气门组 气门及其相关零件称为气门组， 气门组的作用是实现汽缸的密封。 配置一根气门弹簧的标准型气门组 如图2-3-2所示。
图2-3-4 气门头部的形状
项目一 配气机构的结构和工作原理
气门头部与气门座圈接触的工作面，是 与杆部同心的锥面，通常将这一锥面与气门 顶部平面的夹角称为气门锥角，如图2-3-5 所示，一般制作成30°或45°。
考虑到进气阻力比排气阻力对发动机性 能的影响大得多，为尽量减小进气阻力，一 般进气门的尺寸略大于排气门，这是因为进 气是利用活塞下移产生的真空来实现的，进 气门大些，可提高进气效率；而排气是通过 活塞上升将废气排出的，排气门即使是小一 些也不会造成太大的影响。
图2-3-10 5气门式的结构形式
项目一 配气机构的结构和工作原理
2．气门座 汽缸盖上的进气道、排气道与气门锥面相接合的部位称为气门座 （图2-3-11），气门座的锥角和气门锥角相同，一般也是30°或45°。气 门座不仅有密封作用，还起到了冷却气门的作用。
图2-3-11 气门座
项目一 配气机构的结构和工作原理
图2-3-8 3气门式的结构形式
项目一 配气机构的结构和工作原理
（3）4气门式（图2-3-9）。每个汽缸有2个进气门和2个排气门，两 套凸轮轴装置分别控制一组进、排气门的开闭。卡罗拉（1.6L）乘用车 发动机即采用4气门结构形式。
图2-3-9 4气门式的结构形式
项目一 配气机构的结构和工作原理
（4）5气门式。每个汽缸有3个进气门和2个排气门，并以梅花开分 布，如图2-3-10所示。捷达王乘用车EA113型发动机即采用5气门结构形 式。
2019/5/31
单元3 配气机构
项目一 配气机构的结构和工作原理 项目二 配气机构的拆装
项目一 配气机构的结构和工作原理
一、配气机构的功用和组成
配气机构的功用是按照发动机每一汽缸内所进行的工作循环或发火 次序的要求，定时开启和关闭各汽缸的进气门、排气门，使新鲜可燃混 合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入汽缸，废气得以及时从 汽缸中排出。进入汽缸内的可燃混合气或空气对发动机性能的影响很大。 进气量越多，发动机的转矩越大、功率越高。
项目一 配气机构的结构和工作原理
（1）2气门式（图2-3-7）。每个汽缸采用一个进气门和一个排气门， 一般进气门比排气门大些。桑塔纳2000GSi型乘用车AJR发动机即采用 此种形式。
图2-3-7 2气门式的结构形式
项目一 配气机构的结构和工作原理
（2）3气门式（图2-3-8）。每个汽缸有2个进气门和1个排气门，排 气门大对排出高温气体有利，能提高发动机排气性能。
图2-3-2 气门组
项目一 配气机构的结构和工作原理
1．气门 1）气门结构 气门的功用是与气门座相配合， 对汽缸进行密封。气门由头部和杆部 两部分组成（图2-3-3），头部用来封 闭汽缸的进气道、排气道，杆部用来 为气门的运动起导向作用。
图2-3-3 气门结构
项目一 配气机构的结构和工作原理
（1）气门头部。气门头部的形状有平顶、喇叭形顶和球面顶，如图 2-3-4所示。使用最多的是平顶气门头部，进气门、排气门均可采用。喇 叭形顶头部多用于进气门，球面顶气门头部适用于排气门。