发动机配气机构PPT
合集下载
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 。
汽车构造课件—配气机构
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。
汽车工程系
3
§2 配气机构的布置及驱动
一、气门布置
现代汽车发动机都 采用气门顶置式配
气机构。
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。
汽车工程系
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。
凸轮轴
气门 进气门 排气门
间隙 0.25～0.30mm 0.30～0.35mm
气 门杆
汽车工程系
8
实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母，调整调节螺钉
汽车工程系
9
§2 配气相位
气门的开启和关闭时刻，以及所经历的曲轴转角，称为
配气相位
➢ 当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流， 正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回 位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。
汽车工程系
29
VTEC工作原理
四个活塞 安装处
汽车工程系
30
发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度 和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开
3、正时标记对准，活塞与气门 相对位置确定，保证了配气相 位和点火顺序。
汽车工程系
22
B、链条和齿形皮带传动：用于中置式或顶置式凸轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
汽车工程系
23
汽车工程系
24
其它部件
汽车工程系
25
可变配气机构
气门可变机构 配气相位可变机构 气门定时和气门升成可变机构
汽车工程系
3
§2 配气机构的布置及驱动
一、气门布置
现代汽车发动机都 采用气门顶置式配
气机构。
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。
汽车工程系
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。
凸轮轴
气门 进气门 排气门
间隙 0.25～0.30mm 0.30～0.35mm
气 门杆
汽车工程系
8
实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母，调整调节螺钉
汽车工程系
9
§2 配气相位
气门的开启和关闭时刻，以及所经历的曲轴转角，称为
配气相位
➢ 当发动机转速下降到设定值，电脑切断电磁阀电流， 正时活塞一侧油压下降，各摇臂油缸孔内的活塞在回 位弹簧作用下，三个摇臂彼此分离而独立工作。
汽车工程系
29
VTEC工作原理
四个活塞 安装处
汽车工程系
30
发动机控制ECU根据发动机转速、负荷、冷却液温度 和车速信号控制VTEC电磁阀。电磁阀通电后，通过压力开
3、正时标记对准，活塞与气门 相对位置确定，保证了配气相 位和点火顺序。
汽车工程系
22
B、链条和齿形皮带传动：用于中置式或顶置式凸轮
中间轴齿形 带轮
曲轴正时齿 形带轮
汽车工程系
23
汽车工程系
24
其它部件
汽车工程系
25
可变配气机构
气门可变机构 配气相位可变机构 气门定时和气门升成可变机构
配气机构(农机发动机构造与维修课件)
第一节 配气机构的功用与分类
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
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03章 发动机配气机构
54
配气机构的主要零部件
气门的构造
气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等
55
配气机构的主要零部件
气门的构造
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。
56
配气机构的主要零部件
气门的构造
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。
近年来在高速汽车发动机上还广泛地采用齿形皮 带来代替传动链，图 为一汽奥迪100轿车用的 齿形带传动。 这种齿形皮带用氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤 维和尼龙织物，以增加强度。 齿形皮带传动，对于减少噪声，减少结构质量与 降低成本有很大好处。
张紧机构
概述
按气门数目分 一般多为两气门式， 但现在也有四气门、甚至 五气门式
气门旋转机构
1.旋转机构壳体 2.气门 3.气门弹簧座 4.气门弹簧 5.钢球 6.复位弹簧
1 1 2 3 4 5 6
62
配气机构的主要零部件
气门旋转机构
为了使气门头部 温度均匀，防止局部 过热引起的变形和清 除气门座积炭，可设 法使气门在工作中相 对气门座缓慢旋转。 气门缓慢旋转时在密 封锥面上产生轻微的 摩擦力，有阻止沉积 物形成的自洁作用。
排气凸轮轴 进气凸轮轴 凸轮轴调节阀N205 液压缸 进气凸轮轴 排气凸轮轴
凸轮轴调整器 （与链条张紧器一体）
排气凸轮轴
进气凸轮轴
功率调整 调整功率时，链条下部短，上部长，进气门 延迟关闭。 进气管内气流速高，气缸充气量足。 因此高转速时，功率大。
凸轮轴调整器
扭 矩调整
凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短，下 部变长。
工作中，凸轮轴受到气门 间歇性开启的周期性冲击 载荷，因此对凸轮表面要 求耐磨，凸轮轴要有足够 的韧性和刚度。
配气机构的主要零部件
气门的构造
气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等
55
配气机构的主要零部件
气门的构造
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。
56
配气机构的主要零部件
气门的构造
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。
近年来在高速汽车发动机上还广泛地采用齿形皮 带来代替传动链，图 为一汽奥迪100轿车用的 齿形带传动。 这种齿形皮带用氯丁橡胶制成，中间夹有玻璃纤 维和尼龙织物，以增加强度。 齿形皮带传动，对于减少噪声，减少结构质量与 降低成本有很大好处。
张紧机构
概述
按气门数目分 一般多为两气门式， 但现在也有四气门、甚至 五气门式
气门旋转机构
1.旋转机构壳体 2.气门 3.气门弹簧座 4.气门弹簧 5.钢球 6.复位弹簧
1 1 2 3 4 5 6
62
配气机构的主要零部件
气门旋转机构
为了使气门头部 温度均匀，防止局部 过热引起的变形和清 除气门座积炭，可设 法使气门在工作中相 对气门座缓慢旋转。 气门缓慢旋转时在密 封锥面上产生轻微的 摩擦力，有阻止沉积 物形成的自洁作用。
排气凸轮轴 进气凸轮轴 凸轮轴调节阀N205 液压缸 进气凸轮轴 排气凸轮轴
凸轮轴调整器 （与链条张紧器一体）
排气凸轮轴
进气凸轮轴
功率调整 调整功率时，链条下部短，上部长，进气门 延迟关闭。 进气管内气流速高，气缸充气量足。 因此高转速时，功率大。
凸轮轴调整器
扭 矩调整
凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短，下 部变长。
工作中，凸轮轴受到气门 间歇性开启的周期性冲击 载荷，因此对凸轮表面要 求耐磨，凸轮轴要有足够 的韧性和刚度。
第三章-配气机构概述PPT课件
2020年9月28日
12
2020年9月28日
13
4．组成 包括气门组和气门传动组
2020年9月28日
14
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。
2020年9月28日
15
气门组实物图
2020年9月28日
16
（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、
2020年9月28日
3
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。
2020年9月28日
4
3. 型式 (1) 气门布置方式
与气门座配对研磨。
2020年9月28日
18
气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等。
2020年9月28日
19
➢ 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
2020年9月28日
5
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 定义：进、排气门的实际开闭时刻及其开 启的持续时间。
.
24
2. 延长进、排气时间的原因 （1）气门的开、闭有个过程； （2）气体惯性的影响；
（3） 发动机速度的要求 。
举例：当发动机转速为5600r/min时，一个行程 持续时间：60/（5600×2）=0.0054s
.
25
上止点
下止点
.
26
张紧 轮
磨损、噪声小。 （2）缺点
水泵传 动齿形
可靠性、耐久性
带轮
差，摩擦阻力大，
随温度变化大 。 齿形
带传
动
.
中间 轮 曲轴正 时齿形 带轮
22
思考题
1. 配气机构的功用是什么？顶置式气门配
气机构由哪些零件组成？
2. 双凸轮轴驱动的多气门机构的优缺点是
什么？
.
23
§3.2 配气相位和气门间隙
一、配气相位
（2）降低阻力； （3）增加强度。
.
气门 1—杆部；2—头部
40
（1）气门头部
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、高速气流冲击)。
a. 气门顶形状：
a)平顶
b)球面顶
.
c)喇叭顶
41
平顶式 球面顶 喇叭顶
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。
.
37
§3.3 配气机构的零件和组件
§3.3.1 气门组 作用：在任何情况下，必须保证燃烧室的密封性。
.
38
气门组实物图
.
39
一、气 门
气门是保证发动机工作性能良好 和可靠的重要零件之一。
1. 气门的构造 由头部和杆部两部分组成。 气门头部的散热：通过气门座、 气门杆。 头部 过渡圆滑 杆部 作用：（1）散热；
按发动机性能要求通过试验确定某 一常用转速下较合适的配气相位。
变相位发动机。
.
30
二、气门间隙
1. 定义：指当气门处于关闭状态时气门与传 动件之间的间隙。
.
31
2. 留有气门间隙的原因
发动机工作时，气门及 传动件将因温度的升高 而膨胀，造成气门关闭 不严，气缸漏气。
.
32
3. 气门间隙的大小
（1）由厂家确定：冷态时，进气门间隙0.25～ 0.35mm，排气门间隙0.30～0.35mm。 （2）气门间隙过小：漏气，功率下降，气门烧 坏。 （3）气门间隙过大：使传动零件之间以及气门 和气门座之间产生撞击，气门开启的持续时间减 少。
功用：维持气门的关闭。
.
10
.
11
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
摇臂轴
.
摇臂 推杆 挺柱
12
（2）工作过程：
A. 气门打开：由曲轴通过正时齿轮驱动 凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通 过挺柱、推杆、调整螺钉，推动摇臂摆转， 摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧 进一步压缩。
B. 气门关闭：当凸轮的凸起部分的顶点 转过挺柱以后，气门在其弹簧张力的作用下， 开度逐渐减小，直至最后关闭，进气或排气 过程即告结束。压缩和作功行程中，气门在 弹簧张力作用下严密关闭，使气缸密闭。
（2）缺点： 噪音、磨损较大， 布置困难。
（3）应用：
凸轮轴下置式、
凸轮轴中置式。
.
20
2. 链传动
（1）优点： 布置自由度大， 制造成本低， 工作可靠。
（2）缺点： 配气相位易变， 噪声、磨损大， 耐久性较差。
（3）应用： 凸轮轴上置式
.
21
3. 齿形带传动
凸轮轴正 时齿形带
轮
（1）优点 配气相位准确， 布置自由度大，
.
33
4. 气门间隙的测量和调整 （1）测量：塞尺。
.
34
（2）调整
前提条件：必须使气门 处于完全关闭的状态， 挺柱与凸轮的基圆部分 接触。
调整方法：调整螺钉 调整垫片
.
35
凸轮轴 上置
气门 顶置
直接 驱动
挺柱体
.
36
思考题
1. 什么叫配气相位图？图中各角度的含义、作用 是什么？ 2. 发动机的配气机构一般要保留气门间隙，为什 么？其如何调整和测量？
第三章 配气机构
§3.1 概 述
一、作用
按照发动机的工作循环和发火次序，定
时实现换气。
Hale Waihona Puke 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净
的目的。
在各种工况下，保持最佳的充气效率，
最佳性能。
.
1
二、组成
.
2
.
3
气门组实物
.
4
.
5
三、分类
气门式
气孔式
1－进气孔
2－排气孔
.
3－扫气孔
6
（一）按气门布置形式分为
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小， 废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质 量和惯性力大，加工较复杂。
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，而不宜用于排气门。
气
气
门
门
顶
侧
置
置
式
式
.
7
（二）按凸轮轴布置形式分为
凸
凸
轮
轮
轴
轴
下
中
置
置
式
式
.
8
凸 轮 轴 上 置 式
.
9
1. 凸轮轴下置式配气机构 （1）组成：气门传动组和气门组
气门传动组：从正时齿轮开始至推动 气门动作的所有零件。
功用：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。
3. 配气相位图的解释
α—进气提前角:减少节流损失 β—进气滞后角:气流惯性，压力差 α＋β＋180°—进气持续角 γ—排气提前角:压力差 δ—排气滞后角:气流惯性，压力差 γ＋δ＋180°—排气持续角
.
27
4. 气门重叠
（1）定义：进气门、排气门同时开启的现象。 α＋ δ—气门重叠角
（2）引起的问题： 当气门重叠角较小时，新鲜气体和废气利用
.
13
1－凸轮轴正时齿轮
2－凸轮轴 3－挺柱
4－推杆 5－摇臂轴座 6－摇臂轴 7－气门间 隙调整螺钉及锁紧螺母 8－摇臂 9－气门锁夹 10－气门弹簧座 11－气门 12－防油罩 13－气门弹簧 14－气 门导管 15－气门座圈
16－曲轴正时齿轮
.
14
2. 凸轮轴上置式配气机构
通过摇臂驱动气门
可分为
单凸轮轴
直接驱动气门
双凸轮轴
应用：主要应用于高速发动机。
.
15
凸轮轴上置式
桑塔纳轿车发动机
.
16
凸轮轴 上置
气门 顶置
直接 驱动
挺柱体
.
17
摇 臂 驱 动 式
.
18
双凸轮轴 上置直接 驱动气门
.
19
（三）按凸轮轴的传动方式分
1. 齿轮传动
（1）优点： 配气相位准确， 工作可靠性好， 耐久性好。
惯性可以保持原来的流动方向，不会产生废气倒 流回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。
当气门重叠角过大时，发动机小负荷运转时， 由于进气管压力很低，易出现废气倒流现象。
.
28
实际配气相位演示
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
.
29
5. 影响配气相位的因素
发动机结构形式、发动机转速等。
.
24
2. 延长进、排气时间的原因 （1）气门的开、闭有个过程； （2）气体惯性的影响；
（3） 发动机速度的要求 。
举例：当发动机转速为5600r/min时，一个行程 持续时间：60/（5600×2）=0.0054s
.
25
上止点
下止点
.
26
张紧 轮
磨损、噪声小。 （2）缺点
水泵传 动齿形
可靠性、耐久性
带轮
差，摩擦阻力大，
随温度变化大 。 齿形
带传
动
.
中间 轮 曲轴正 时齿形 带轮
22
思考题
1. 配气机构的功用是什么？顶置式气门配
气机构由哪些零件组成？
2. 双凸轮轴驱动的多气门机构的优缺点是
什么？
.
23
§3.2 配气相位和气门间隙
一、配气相位
（2）降低阻力； （3）增加强度。
.
气门 1—杆部；2—头部
40
（1）气门头部
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、高速气流冲击)。
a. 气门顶形状：
a)平顶
b)球面顶
.
c)喇叭顶
41
平顶式 球面顶 喇叭顶
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。
.
37
§3.3 配气机构的零件和组件
§3.3.1 气门组 作用：在任何情况下，必须保证燃烧室的密封性。
.
38
气门组实物图
.
39
一、气 门
气门是保证发动机工作性能良好 和可靠的重要零件之一。
1. 气门的构造 由头部和杆部两部分组成。 气门头部的散热：通过气门座、 气门杆。 头部 过渡圆滑 杆部 作用：（1）散热；
按发动机性能要求通过试验确定某 一常用转速下较合适的配气相位。
变相位发动机。
.
30
二、气门间隙
1. 定义：指当气门处于关闭状态时气门与传 动件之间的间隙。
.
31
2. 留有气门间隙的原因
发动机工作时，气门及 传动件将因温度的升高 而膨胀，造成气门关闭 不严，气缸漏气。
.
32
3. 气门间隙的大小
（1）由厂家确定：冷态时，进气门间隙0.25～ 0.35mm，排气门间隙0.30～0.35mm。 （2）气门间隙过小：漏气，功率下降，气门烧 坏。 （3）气门间隙过大：使传动零件之间以及气门 和气门座之间产生撞击，气门开启的持续时间减 少。
功用：维持气门的关闭。
.
10
.
11
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
摇臂轴
.
摇臂 推杆 挺柱
12
（2）工作过程：
A. 气门打开：由曲轴通过正时齿轮驱动 凸轮轴旋转，使凸轮轴上的凸轮凸起部分通 过挺柱、推杆、调整螺钉，推动摇臂摆转， 摇臂的另一端便向下推开气门，同时使弹簧 进一步压缩。
B. 气门关闭：当凸轮的凸起部分的顶点 转过挺柱以后，气门在其弹簧张力的作用下， 开度逐渐减小，直至最后关闭，进气或排气 过程即告结束。压缩和作功行程中，气门在 弹簧张力作用下严密关闭，使气缸密闭。
（2）缺点： 噪音、磨损较大， 布置困难。
（3）应用：
凸轮轴下置式、
凸轮轴中置式。
.
20
2. 链传动
（1）优点： 布置自由度大， 制造成本低， 工作可靠。
（2）缺点： 配气相位易变， 噪声、磨损大， 耐久性较差。
（3）应用： 凸轮轴上置式
.
21
3. 齿形带传动
凸轮轴正 时齿形带
轮
（1）优点 配气相位准确， 布置自由度大，
.
33
4. 气门间隙的测量和调整 （1）测量：塞尺。
.
34
（2）调整
前提条件：必须使气门 处于完全关闭的状态， 挺柱与凸轮的基圆部分 接触。
调整方法：调整螺钉 调整垫片
.
35
凸轮轴 上置
气门 顶置
直接 驱动
挺柱体
.
36
思考题
1. 什么叫配气相位图？图中各角度的含义、作用 是什么？ 2. 发动机的配气机构一般要保留气门间隙，为什 么？其如何调整和测量？
第三章 配气机构
§3.1 概 述
一、作用
按照发动机的工作循环和发火次序，定
时实现换气。
Hale Waihona Puke 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净
的目的。
在各种工况下，保持最佳的充气效率，
最佳性能。
.
1
二、组成
.
2
.
3
气门组实物
.
4
.
5
三、分类
气门式
气孔式
1－进气孔
2－排气孔
.
3－扫气孔
6
（一）按气门布置形式分为
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小， 废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质 量和惯性力大，加工较复杂。
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，而不宜用于排气门。
气
气
门
门
顶
侧
置
置
式
式
.
7
（二）按凸轮轴布置形式分为
凸
凸
轮
轮
轴
轴
下
中
置
置
式
式
.
8
凸 轮 轴 上 置 式
.
9
1. 凸轮轴下置式配气机构 （1）组成：气门传动组和气门组
气门传动组：从正时齿轮开始至推动 气门动作的所有零件。
功用：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。
3. 配气相位图的解释
α—进气提前角:减少节流损失 β—进气滞后角:气流惯性，压力差 α＋β＋180°—进气持续角 γ—排气提前角:压力差 δ—排气滞后角:气流惯性，压力差 γ＋δ＋180°—排气持续角
.
27
4. 气门重叠
（1）定义：进气门、排气门同时开启的现象。 α＋ δ—气门重叠角
（2）引起的问题： 当气门重叠角较小时，新鲜气体和废气利用
.
13
1－凸轮轴正时齿轮
2－凸轮轴 3－挺柱
4－推杆 5－摇臂轴座 6－摇臂轴 7－气门间 隙调整螺钉及锁紧螺母 8－摇臂 9－气门锁夹 10－气门弹簧座 11－气门 12－防油罩 13－气门弹簧 14－气 门导管 15－气门座圈
16－曲轴正时齿轮
.
14
2. 凸轮轴上置式配气机构
通过摇臂驱动气门
可分为
单凸轮轴
直接驱动气门
双凸轮轴
应用：主要应用于高速发动机。
.
15
凸轮轴上置式
桑塔纳轿车发动机
.
16
凸轮轴 上置
气门 顶置
直接 驱动
挺柱体
.
17
摇 臂 驱 动 式
.
18
双凸轮轴 上置直接 驱动气门
.
19
（三）按凸轮轴的传动方式分
1. 齿轮传动
（1）优点： 配气相位准确， 工作可靠性好， 耐久性好。
惯性可以保持原来的流动方向，不会产生废气倒 流回进气管和新鲜气体随废气排出的问题。
当气门重叠角过大时，发动机小负荷运转时， 由于进气管压力很低，易出现废气倒流现象。
.
28
实际配气相位演示
10°~30 ° 40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
.
29
5. 影响配气相位的因素
发动机结构形式、发动机转速等。