3.1.1 配气机构的结构形式

（2）凸轮轴上置式配气机构的工作过程
发动机工作时，由曲轴同步带轮（或曲轴同步链轮）经同 步齿形带（或同步链轮）驱动凸轮轴旋转。当凸轮的凸起 顶下挺柱时，挺住压缩气门弹簧使气门开启；当凸轮的下 降段转离挺柱时，气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭。
4、结构特点
（1）气门行程大。 （2）燃烧室紧凑。 （3）结构较复杂。
四、凸轮轴的布置形式
凸轮轴下置 凸轮轴中置 凸轮轴上置
（一）凸轮轴下置式配气机构
1、凸轮轴布置——凸轮轴置于曲轴箱内。
凸轮轴下置式配气机构零部件
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2、结构特点
优点：曲轴与凸轮轴之间采用齿轮传动，传动简 单可靠，有利于发动机的布置。 缺点：凸轮轴与气门组之间动力传递路线较长， 采用杆件传动，不适用于高速发动机。
3、应用
在中、重型发动机上普遍采用。
（二）凸轮轴中置式
1、凸轮轴布置——凸轮轴置于机体上部。
凸轮轴中置式配气机构零部件
2、结构特点
与凸轮轴下置式配气机构的组成相比，推杆较短 或减少了推杆，从而减轻了配气机构的往复运动 质量，增大了机构的刚度，适用于较高转速的发 动机。
3、应用
应用于较高转速的发动机，如YC6105Q、6110A、 依维柯8210.22S和福特2.5ID等发动机
3.1 配气机构的布置及传动认知
淮安信息职业技术学院 汽车工程系 2012年3月
主要内容：
1.配气机构的结构形式 2.配气正时 3.配气机构的零部件结构认识 4.配气机构新结构
3.1.1 配气机构的结构形式
一、配气机构的基本组成及类型
3.1.1 配气机构的结构形式
一、配气机构的基本组成及类型
5、工作特点
四行程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两 周，各缸的进、排气门各开启一次，凸轮轴旋转 一周。
n曲 2 i n凸 1
（二）气门侧置式配气机构
1、气门布置——气门布置在气缸的一侧。
2、结构特点
（1）结构简单。 （2）燃烧室结构不紧凑。 （3）进、排气阻力大。 （4）热量损失大，发动机性能下降。
（一）气门顶置式配气机构
1、气门布置——气门位于活塞顶上方。
2、组成构造
（1）凸轮轴下置式配气机构的组成构造
气门传动组——曲轴正时齿轮、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；
气门组——气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气
门弹簧座和气门锁片等。
（2）凸轮轴上置式配气机构的组成构造
气门传动组——曲轴正时带轮（或曲轴正时链轮）、同
步齿形带（或同步链轮）、凸轮轴、挺柱体等；
气门组——气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气
门弹簧座、气门锁片、气门油封等。
3、工作过程
（1）凸轮轴下置式配气机构的工作过程
发动机工作时，由曲轴定时齿轮驱动凸轮轴旋转。当凸轮 的上升段顶起挺柱时，经推杆顶起摇臂，摇臂绕摇臂轴摆 动，压缩气门弹簧使气门开启；当凸轮的下降段转离挺柱 时，气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭。
（3）直接驱动、凸轮轴上置式配气机构
——在这种形式的配气机构中，凸轮通过吊杯形 机械挺柱驱动气门；或通过吊杯形液力挺柱驱动 气门。
应用：
直接驱动式配气机构的刚度最大，驱动气门的能 量损失最小，在高度强化的轿车发动机上得到广 泛的应用。 如奥迪、捷达、桑塔纳、马自达6、欧宝V6、奔弛 320E、依维柯8140.01、依维柯8140.21等。
（三）凸轮轴上置式
1、凸轮轴布置——凸轮轴置于气缸盖上。
2、结构特点
优点：运动件少，传动链短，整个机构的刚度大，
往复运动惯性力小，适用于高速发动机。
缺点：曲轴与凸轮轴之间传动路线长，气缸盖拆
卸困难。
3、应用
在高速发动机上普遍采用。
4、气门驱动形式
由于气门排列和气门驱动形式的不同，凸 轮轴上置式配气机构有多种多样的结构形 式，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
——凸轮轴推动液力挺柱，液力挺柱推动摇臂， 摇臂再驱动气门；或凸轮轴直接驱动摇臂，摇臂 驱动气门。
（2）摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构
——摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动式刚度 更好，更有利于高速发动机，因此在轿车发动机 上的应用比较广泛。
应用：
单上置凸轮轴(SOHC)摆臂驱动式配气机构：CA488、 SH680Q、克莱斯勒A452、奔驰QM615、奔驰M115等； 双上置凸轮轴(DOHC)摆臂驱动式配气机构：本田 B20A、尼桑VH45DE、三菱3G81、富士EJ20等。
2、每缸气门数目
两气门 三气门 四气门 五气门
（1）每缸两气门配气机构
两气门与燃烧室的配合
两气门的安装
（2）每缸三气门配气机构
三气门的安装
（3）每缸四气门配气机构
在多气门发动机中，每缸四气门应用最多。四气 门发动机每缸两个进气门，两个排气门。
突出的优点：
1）气门通过断面积大，进、排气充分，进 气量增加，发动机的转矩和功率提高。 2）每缸四个气门，每个气门的头部直径较 小，每个气门的质量减轻，运动惯性力减 小，有利于提高发动机转速。 3）四气门发动机多采用篷形燃烧室，火花 塞布置在燃烧室中央，有利于燃烧。
五、凸轮轴的传动方式
凸轮轴由曲轴驱动，传动方式一般有齿轮式、链 条式及齿形带式三种。
齿轮传动 链传动 带传动
1、齿轮传动
齿轮传动的正时记号
2、链传动
链传动的张紧机构
3、带传动
带传动的张紧机构
凸轮轴的几种传动方式比较
六、气门数及布置
1、发动机采用多气门的优点
（1）减小气门直径，提高工作可靠性。 （2）提高充量系数，进气充分，排气彻底。 （3）减小气门升程。 （4）有利于改善HC和CO的排放。
凸轮轴下置 凸轮轴中置 凸轮轴上置
（3）按传动方式分
齿轮传动 链传动 带传动
（4）按气门驱动形式分
摇臂驱动 摆臂驱动 凸轮直接驱动
二气门式 （5）按每缸气门数目分 三气门式 四气门式 五气门式
三、气门的布置形式
气门侧置式（已淘汰） 气门顶置式
1、配气机构的基本组成
气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组 成，每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的 位置和气门驱动形式等有关。
凸轮轴上置式配气机构的组成
凸轮轴下置式配气机构的组成
2、配气机构的类型
（1）按气门安装位置分
气门侧置式（已淘汰） 气门顶置式
（2）按凸轮轴位置分
四气门的安装
四气门的驱动
四气门在气缸盖上的布置
四气门发动机的工作
（4）每缸五气门配气机构
五气门的安装
五气门的驱动
五气门在气缸盖上的布置