汽车服务工程专业03第三章配气机构

进气门
排气门
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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。
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。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮轴轴向限位
❖ 作用
斜齿轮传动，防止凸 轮轴工作时产生轴向 位移（外移）和承受 斜齿轮产生的轴向力
❖ 结构
止推凸缘+隔圈 二者之差即为间隙
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮轴的轴向定位：
气缸体 止推板
凸轮轴颈
窜动量
隔圈（调节环） 正时齿轮
凸轮轴的 轴向间隙
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。
ηv=M/M0
M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； 量M。o——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质
汽车服务工程专业03第三章配气机构
三、配气机构的布置型式： 1、气门顶置式： 组成：
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。
伸入深度应适量。锥
度可减少气流阻力。
过盈配合
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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。
柱塞、柱塞回位弹 簧、单向阀及弹簧 单向阀关闭的过程， 即相当于消除气门 间隙的过程。温度 升高，单向阀关闭 时间缩短。
工作原理：凸轮↑挺柱体↑柱塞↓其下部油压↑单向阀关，
气门开；弹簧使柱塞↑其下部油压↓单向阀开，气门关，进 油；单向阀下部油压高时可从柱塞与挺柱内的间隙处泄漏 到油道内。油压低时可开启单向阀，汽车向服务其工程内专业0部3第三补章配油气机构
作业
v 3-1； 3-5； v 什么是配气相位？ v 什么是气门间隙，为什么要留气门间隙？
汽车服务工程专业03第三章配气机构
2、挺柱
（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。
（2）挺柱的分类：
菌式
气门侧置式
筒式
气门顶置式
减小摩擦所造成的对 滚轮式 挺柱的侧向力。多用
于大缸径柴油机。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮
驱动分电器的螺旋齿轮
凸轮轴轴颈
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮：
工作条件： 承受气门弹簧的张力，间歇性的 冲击载荷。 凸轮性能： 表面有良好的耐磨性，足够的刚 度。
凸轮与挺柱线接 触，接触压力大，
磨损快。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮的轮廓 凸轮轮廓与气门的运动规律
缓冲结束点
气门升程最大时刻
汽车服务工程专业03第三章配气机构
汽车服务工程专业03第三章配气机构
七1、、概气念门：间隙：
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
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
圆柱等螺距弹簧
不等螺距弹簧安装 时应注意什么问题？
不等距弹簧应
圆柱形螺旋弹簧
用：螺距小的 一端朝向头部
汽车服务工程专业03第三章配气机构
CA7560
❖ 防共振措施
气门弹簧
钢丝直径较粗的弹簧
不等螺距弹簧
安装时螺距小的一端朝 向缸盖
刚度不同的双重弹簧安 装时螺旋方向相反
汽车服务工程专业03第三章配气机构
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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。
排气门 0.30~0.35mm
汽车服务工程专业03第三章配气机构
§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
汽车服务工程专业03第三章配气机构
配气相位演示
汽车服务工程专业03第三章配气机构
汽车服务工程专业03第 三章配气机构
2020/11/23
汽车服务工程专业03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
汽车服务工程专业03第三章配气机构
§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。
气门开启点
气门关闭点
消除气门 间隙阶段
出现气门 间隙阶段
汽车服务工程专业03第三章配气机构
同名凸轮的相对角位置
同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配 气相位相对应的。
点火顺序： 1—2—4—3
四缸发动机凸轮投影
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮轴正时齿轮
❖ 正时标记
装配时与曲轴正时齿 轮正时标记对齐
适当的气门间隙。
摇臂轴
摇臂
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
推杆
挺柱
汽车服务工程专业03第三章配气机构
1、凸轮轴：
作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的
工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 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： a.采用多轴颈; b.从前向后依次减小
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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。
有利因素：简化 曲轴与凸轮轴之 间的传动装置， 有利于发动机的 布置。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
2、凸轮轴中置式： 调整螺钉
旋向相反的 两个弹簧， 防止断裂的 弹簧卡入另
一弹簧
双弹簧布置
应用车型：奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505
汽车服务工程专业03第三章配气机构
气门旋转机构
锥形套筒 锁片
汽车服务工程专业03第三章配气机构
二、气门传动组：
组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等组成。
功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和
挺柱端面与凸轮的关系
锥形凸轮
汽车服务工程专业03第三章配气机构
液力挺柱
结构：
性能：
消除了配气机构的 间隙，减小了各零 件的冲击载荷和噪 声提高发动机高速 时的性能。
卡环 球形支座 进油口
柱塞
挺柱体
柱塞腔
单向阀架 单向阀 柱塞弹簧
挺柱体腔 进油通道 汽车服务工程专业03第三章配气机构
液力挺柱
❖ 构造：挺柱体、
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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
易断裂处
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清
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。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
气门实物图
利用调节环控制轴向窜动
汽车服务工程专业03第三章配气机构
凸轮轴的驱动：
A、齿轮传动：应用在下置凸轮 轴发动机。采用斜齿齿轮。
汽车服务工程专业03第三章配气机构
B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中 置式或顶置式凸轮轴发动机。
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿 形带轮
曲轴正时 齿形带轮
汽车服务工程专业03第三章配气机构
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
汽车服务工程专业03第三章配气机构
气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。
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。
摇臂
传动方式：凸轮
轴经过挺柱直接 驱动摇臂，省去 了推杆。
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。挺柱 凸轮轴活塞
汽车服务工程专业03第三章配气机构