3.1配气机构气门组

突出的优点
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。
其次是每缸四个气门，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。
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。
同名凸轮排 成两列，有 一根凸轮轴 通过T型驱动 件打开气门
第三章 配气机构
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第一节 概述
一、配气机构的功用
按发动机每个气缸的工 作循环和发火顺序，定 时的开启和关闭进、排 气门，是新鲜的可燃混 合气得以及时的进入气 缸，废气得以及时的从 气缸排出。并且保证气 缸的密封。
二、配气机构的形式
气门式配气机 构由气门组和气门 传动组组成。气门 传动组因结构不同 区别较大。
气门组是主要零件有：
气门传动组主要零件有 ：
最合理的是气门顶置式 配气机构（如图所示） 燃烧室结构合理、进去 阻力小、充气效率高、 混合气形成和燃烧过程 得到改善。因此提高了 发动机的动力性、提高 了经济性。
侧置式配气机构已经淘
2.每缸气门数
凡是进气门和排气门数量相 同时，进气门头部直径总比 排气门大（15%-30%)。
气门由于与高温燃气中有腐蚀性的气体 接触而受到腐蚀。
气门的工作要求
①气门头部与气门座贴合严密； ②气门导管对气门杆的上下运动
有良好的导向； ③气门弹簧的两端面与气门杆的
中心线相垂直，保证气门头 在气门座上不偏斜； ④气门弹簧的弹力足以克服气门 及其传动件的运动惯性力， 使气门能及时关闭，并保证 气门紧压在气门座上。
气门的工作条件
气门直接与高温燃气接触，受热严重， 而散热困难，因此气门温度很高。排气 门600-800℃进气门300-400 ℃
其次，气门承受气体力和气门弹簧力的 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。
气门在润滑条件很差的情况下以极高的 速度启闭并在气门导管内作高速往复运 动。
*按气门的布置形 式不同，有顶置式 和侧置式两种。
配气机构的分类
按气门的布置 形式不同分为
顶置式 侧置式
按每缸气门 数不同分为
按凸轮轴布置 不同分为
按凸轮轴传动 方式不同分
二气门式 三气门式 四气门式 五气门式。
有凸轮轴上置式 中置式 下置式、 齿轮传动 链条传动 齿形带传动
1、气门的布置形式
4、凸轮轴的传动方式
（1）齿轮传动。凸轮轴下置、 中置的配气机构大多采用。
中置的凸轮轴一 般三个齿轮，中 间的为“惰轮”
（2） 链条传动
链条与链轮的传动特别 适用于凸轮轴上置的配 气机构
链传动的主要问题是其 工作可靠性不如齿轮传 动。其传动性能在很大 程度上取决于链条的制 造质量。
张紧机构 导链板
气门材料
要求： 耐热，具有良好的导热性 在高温下仍能保持足够的硬度和强度，并耐冲击 耐磨损和耐腐蚀
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。气门间 隙表现为：一是气门摇臂与气 门杆 尾端的间隙；二是凸轮 与气门尾端的挺杆之间P81
气门摇臂与气门杆 尾端的间隙
第二节 气门组
组成：…… 作用：保证气门能够实现气缸的密封。
一、气门组的结构
1、气门
缺点：零件多，传动链长，整 个机构的刚度差-在发动机高速 时，可能破坏气门的运动规律 和气门的定时启闭。
气门传动组零件多。（略） 气门打开、关闭原理（p77） 凸轮轴由一对正时齿轮直接驱
动。大型汽车大多采用这种结 构。
（2）凸轮轴上置配气机构
高速发动机大多采用这种结构。如图所示。气门传动组 省去了好多零件（略）
顶置凸轮轴--有气门摇臂、气门挺杆 结构原理（CA488Baidu Nhomakorabea用）
没有气门摇臂，只有气门挺 杆的结构（桑塔纳等采用）
V型发动机凸轮轴顶置驱动图
（3）凸轮轴中置式配气机构
凸轮轴位于气缸上部。 可缩短推杆的长度，减小往复
运动的惯性力。 采用一对正时齿轮中间加入一
个中间齿轮传动或链条传动。
V型发动机凸轮轴中置驱动图
同名凸轮排成 两列，由两根 凸轮轴分别驱 动进、排气门
四气门发动机
五气 门发动 机
三个进气门、两个排气门。在增 大进气量上优于四气门发动机， 但结构复杂。捷达EA113\、三菱 3G81发动机采用
3、凸轮轴的布置形式
下置 中置 上置
（1）凸轮轴下置的配气机构
优点：是凸轮轴离曲轴近，可 以简单地用一对齿轮传动，
双凸轮轴结构有利于布置更多的 气门，气门数多，能提高发动机 的进、排气效率，可以进一步提 高压缩比，提高发动机的转速。
V型发动机凸轮轴顶置驱动图
四冲程发动机曲轴转两圈完成一个工 作循环，进、排气门均开闭一次。所 以不论凸轮轴采用什么传动方式，曲 轴与凸轮轴的传动比均为2：1 。
为了进、排气门的开闭规律符合发动 机工作循环的要求，在正时齿轮、链 轮、齿带轮及齿形带上都有正时标记 。安装时必须按要求对准记号。
目的是增大进气门通过断面 面积，减小进气阻力，增加 进气量。
两气门发动机，一进、一 排，结构简单，可以适应 各种燃烧室，但汽缸换气 受进去通道限制，适用于 低速发动机。现在高级轿 车流行多气门发动机，以 提高动力性和经济性。
三气门发动机。两进、一 排。奔驰S320、丰田2E 发动机采用
四气门发动机
&&&摇臂驱动方式
&&&摇臂驱动方式
通过选择摇臂两段的长度比来改 变气门升程的大小．
结构优点：气门间隙的调整方
便
缺点：与直接驱动方式相比，
摇臂驱动的机构比较复杂，使气 缸盖总成结构不紧凑，尺寸较大， 另外，在发动机转速过高时，摇 臂还容易产生挠曲变形。
&&&摆臂驱动方式
比摇臂驱动方式刚度更好，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。
（3）齿形带传动
近年来齿形 带传动代 替了链条 传动。
它可以减小 噪音、减 轻质量， 降低成本 。
&&&上置双凸轮轴布置（多气门式发
动机）（补充）
特点：使用两个凸轮轴分别驱动 进气门和排气门
在凸轮轴驱动气门的方法上，传 动力用的摇臂将变短，有的甚至 可以省去摇臂，直接使用凸轮轴 驱动气门。
两根凸轮轴分别驱动的布置形式 还加大了气门布置的自由度，使 火花塞很容易布置在两根凸轮轴 之间，也即布置在气缸的中央。