第三章配气机构与进排气系统详解演示文稿
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第三章配气机构优秀课件
图3-4 上置凸轮轴式配气机构气门驱动形式 a)直接驱动式，无挺杆 b)直接驱动式，有挺杆 c)摇臂驱动式
1.齿轮传动 2.链传动 3.齿形带传动
三、配气机构的传动方式
1.齿轮传动
•凸轮轴下置和中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般 从曲轴到凸轮轴的传动只需一对正时齿轮（图3 5），必要时可加 装惰轮。为了啮合平稳，减少噪声，正时齿轮多采用斜齿。在一些 中、小功率发动机上，曲轴正时齿轮用钢制造，凸轮轴正时齿轮则 用铸铁或夹布胶木制造。为了保证装配时的配气正时，齿轮上都有
图3-2 中置凸轮轴式配气机构 1—凸轮轴 2—挺杆 3—支架 4—调整螺钉 5—摇臂
6—摇臂轴 7—锁片 8—气门弹簧座 9—气门弹簧 10—气门导管 11—气门
(3)上置凸轮轴式配气机构如图3-3所示。
图3-3 上置凸轮轴式配气机构 1—排气门 2—排气摇臂 3—凸轮
4—进气摇臂 5—进气门
(3)上置凸轮轴式配气机构如图3-3所示。
一、气门传动组
1.凸轮轴
图3-12 凸轮轴结构 1—螺栓 2—正时齿轮垫圈 3—正时齿轮 4—止推凸缘 5—止推座 6—凸轮轴衬套 7—凸
轮轴 8—偏心轮 9—螺旋齿轮 10—凸轮轴轴颈 11—进、排气凸轮
第二节 配 气 相 位
一、进气门的配气相位 二、排气门的配气相位
第二节 配 气 相 位
图3-11 配气相位图
一、进气门的配气相位
1.进气门提前开启角 2.进气门迟后关闭角
1.进气门提前开启角
•进气门提前开启的目的是保证新鲜气体或可燃混合气能顺利、充足 地充入气缸。从进气门开始开启到活塞运行到上止点所对应的曲轴 转角，称为进气门提前开启角，用Ｘα表示，一般为10°～30°
1.齿轮传动 2.链传动 3.齿形带传动
三、配气机构的传动方式
1.齿轮传动
•凸轮轴下置和中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般 从曲轴到凸轮轴的传动只需一对正时齿轮（图3 5），必要时可加 装惰轮。为了啮合平稳，减少噪声，正时齿轮多采用斜齿。在一些 中、小功率发动机上，曲轴正时齿轮用钢制造，凸轮轴正时齿轮则 用铸铁或夹布胶木制造。为了保证装配时的配气正时，齿轮上都有
图3-2 中置凸轮轴式配气机构 1—凸轮轴 2—挺杆 3—支架 4—调整螺钉 5—摇臂
6—摇臂轴 7—锁片 8—气门弹簧座 9—气门弹簧 10—气门导管 11—气门
(3)上置凸轮轴式配气机构如图3-3所示。
图3-3 上置凸轮轴式配气机构 1—排气门 2—排气摇臂 3—凸轮
4—进气摇臂 5—进气门
(3)上置凸轮轴式配气机构如图3-3所示。
一、气门传动组
1.凸轮轴
图3-12 凸轮轴结构 1—螺栓 2—正时齿轮垫圈 3—正时齿轮 4—止推凸缘 5—止推座 6—凸轮轴衬套 7—凸
轮轴 8—偏心轮 9—螺旋齿轮 10—凸轮轴轴颈 11—进、排气凸轮
第二节 配 气 相 位
一、进气门的配气相位 二、排气门的配气相位
第二节 配 气 相 位
图3-11 配气相位图
一、进气门的配气相位
1.进气门提前开启角 2.进气门迟后关闭角
1.进气门提前开启角
•进气门提前开启的目的是保证新鲜气体或可燃混合气能顺利、充足 地充入气缸。从进气门开始开启到活塞运行到上止点所对应的曲轴 转角，称为进气门提前开启角，用Ｘα表示，一般为10°～30°
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
10
四、配气机构组成
汽车构造与使用
11
四、配气机构组成
汽车构造与使用
12
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
14
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
19
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
15
杆部 头部
四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门实物图
16
四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门各部分名称
17
四、配气机构组成
汽车构造与使用
气门头部的结构形式
18
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
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 。
发动机配气机构ppt课件
同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ
如何根据凸轮轴的旋向及各进、排气凸轮的工作次序，判定发动机的发火次序。
1、判定各缸进、排气凸轮； 2、判定凸轮轴的旋向； 3、根据同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ判定同名
凸轮的工作顺序，即发动机的发火次序。
※—— ——※
（二）挺柱：
功 用： 将凸轮的推力传给推杆。 材 料： 合金铸铁（高强度、耐磨）
第二节 配气相位
※—— ——※
定义： 进、排气门的开闭时刻和开启持续时间用曲轴转角表示。
进排气门早开晚关的意义：
延长进、排气时间，改善换 气过程，提高发动机性能。
现代汽车发动机转速较高，活塞每
一行程所经历的时间十分短促，上
海桑塔纳轿车，发动机在最大功率 时的转速为5600r/min，一个行程历 时间为0.0054s，在这样短的时间内 使进气充足，排气干净比较困难。
气门头部形状：
①平顶：工艺简单、受热面小、工作可靠，用作进、排气门。 ②凹顶：头部与杆部过渡圆滑可减少进气阻力但制造困难，受热面大。用作进门 ③球面顶：可减少排气阻力和积炭，但制造困难，受热面积大，用作排气门。
气门锥角：
意义：便于气门落座时自行对正中心，接触良好。 锥角不能过小，否则头部边缘较薄，易变形。
一、组成：
观看动画
顶 置 式 配 气 机 构 工 作 原 理
观看动画
※—— ——※
（一）气门的布置型式：
特点
优点
顶置式
进、排气门 倒挂在气缸
盖上
经济性、动力性 好
侧置式 进、排气门 结构简单（无摇
在缸体一侧
臂）
xx
缺点 结构较复杂
燃烧室结构不紧凑， 经济、动力性差
如何根据凸轮轴的旋向及各进、排气凸轮的工作次序，判定发动机的发火次序。
1、判定各缸进、排气凸轮； 2、判定凸轮轴的旋向； 3、根据同名凸轮间夹角为α=360/ⅰ判定同名
凸轮的工作顺序，即发动机的发火次序。
※—— ——※
（二）挺柱：
功 用： 将凸轮的推力传给推杆。 材 料： 合金铸铁（高强度、耐磨）
第二节 配气相位
※—— ——※
定义： 进、排气门的开闭时刻和开启持续时间用曲轴转角表示。
进排气门早开晚关的意义：
延长进、排气时间，改善换 气过程，提高发动机性能。
现代汽车发动机转速较高，活塞每
一行程所经历的时间十分短促，上
海桑塔纳轿车，发动机在最大功率 时的转速为5600r/min，一个行程历 时间为0.0054s，在这样短的时间内 使进气充足，排气干净比较困难。
气门头部形状：
①平顶：工艺简单、受热面小、工作可靠，用作进、排气门。 ②凹顶：头部与杆部过渡圆滑可减少进气阻力但制造困难，受热面大。用作进门 ③球面顶：可减少排气阻力和积炭，但制造困难，受热面积大，用作排气门。
气门锥角：
意义：便于气门落座时自行对正中心，接触良好。 锥角不能过小，否则头部边缘较薄，易变形。
一、组成：
观看动画
顶 置 式 配 气 机 构 工 作 原 理
观看动画
※—— ——※
（一）气门的布置型式：
特点
优点
顶置式
进、排气门 倒挂在气缸
盖上
经济性、动力性 好
侧置式 进、排气门 结构简单（无摇
在缸体一侧
臂）
xx
缺点 结构较复杂
燃烧室结构不紧凑， 经济、动力性差
3配气机构与进、排气系统
每缸5气门
一般为3进2排
排列方式
同名气门排成一 列 分别用2根凸轮轴 驱动同名气门 充气效率更高， 排放性能好，降 低油耗 宝来1.8T
驱动方式
一根凸轮轴驱动 气道结构简单，利于 缸盖冷却 货车发动机
优缺点
代表车型
一、气门式配气机构的布置及传动
4.每缸气门数及其方式
一、气门式配气机构的布置及传动
三、配气相位和气门间隙
1.配气相位 在进气冲程下止点过后， 活塞重又上行一段，进气 门才关闭。从下止点到进 气门关闭所对应的曲轴转 角称为进气迟后角β ，一 般为40°～80° 目的： ①利用压力差继续进气 ②利用进气惯性继续进气
三、配气相位和气门间隙
1.配气相位 在作功行程的后期，活塞 到达下止点前，排气门便 开始开启。从排气门开始 开启到下止点所对应的曲 轴转角称为排气提前角γ 一般为40°～ 80° 目的： ①利用气缸内的废气压力 提前自由排气； ②减少，排气消耗的功率； ③高温废气的早排，还可 以防止发动机过热。
一、气门式配气机构的布置及传动
3.凸轮轴的传动方式
优点：布置自由
度大，制造成本低， 工作可靠。
缺点：配气相位
易变，噪声、磨损 大，耐久性较差。 链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可靠性 和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮 带来代替传动链。
一、气门式配气机构的布置及传动
1.气门组-气门弹簧
功用：利用弹簧力关闭气门。 结构：圆柱形螺旋弹簧、双弹簧结构（内外旋向相反，防振）、 单根不等距弹簧。
二、配气机构的零件和组件
1.气门组-气门弹簧
气门旋转机构功用：使气门 在工作中相对气门座缓慢旋转 ，使气门头部受热均匀而减少 变形，并通过相对旋转运动中 的相互摩擦产生自洁作用。 类型：一种是低摩擦型自由 旋转机构（发动机振动力）， 另一种是强制旋转机构（槽变 深度，弹簧力）。
《配气机构》课件
《配气机构》PPT课件
了解配气机构的结构和工作原理，以及其在发动机中的作用。探索各种配气 机构的分类、优势和应用范围，以及未来发展趋势。
什么是配气机构？
配气机构是一种用于控制气缸内混合气进入和排出的机械装置。它协调活塞运动和气门开闭，确保发动机的正 常运转。
配气机构的功能是什么？
• 准确控制气门的开启和关闭时间，以优化燃烧效率。 • 确保气门和活塞之间的配合，以防止机械碰撞。 • 调整气门的开启程度，以适应不同工况。
长曲轴配气机构的结构及工作 原理
• 使用较长的曲轴，将活塞和气门通过滑块相连。 • 曲轴上的滑块沿着凸轮轨迹运动，控制气门的开闭。 • 提供稳定的气门控制和较高的发动机效率。
斜盘配气机构的结构及工作原理
• 采用斜盘和滚子，将曲轴的旋转运动转化为气门的线性运动。 • 通过斜盘的倾斜角度来控制气门的开闭。 • 结构紧凑，可实现精确的气门控制。
配气机构的分类及其特点有哪些？
单凸轮轴配气机构
结构简单，控制精度较低，适用于低功率发动 机。
无凸轮轴配气机构
无需凸轮轴，采用电磁和液压控制。
双凸轮轴配气机构
控制精度较高，适用于高功率发动机。
长曲轴配气机构
采用长曲轴和滑块，具有高效稳定的运行。
单凸轮轴配气机构的结构及工 作原理
• 采用单个凸轮轴驱动气门的开闭。 • 凸轮轴上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 通过连杆将凸轮轴的旋转运动转化为气门的线性运动。
齿轮式配气机构的结构及工作 原理
• 采用齿轮传动的方式控制气门的开闭。 • 齿轮上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 精度高，适用于高功率发动机。
齿链式配气机构的结构及工作原理
• 采用齿链传动的方式控制气门的开闭。 • 齿链上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 结构简单可靠，适用于中功率发动机。
了解配气机构的结构和工作原理，以及其在发动机中的作用。探索各种配气 机构的分类、优势和应用范围，以及未来发展趋势。
什么是配气机构？
配气机构是一种用于控制气缸内混合气进入和排出的机械装置。它协调活塞运动和气门开闭，确保发动机的正 常运转。
配气机构的功能是什么？
• 准确控制气门的开启和关闭时间，以优化燃烧效率。 • 确保气门和活塞之间的配合，以防止机械碰撞。 • 调整气门的开启程度，以适应不同工况。
长曲轴配气机构的结构及工作 原理
• 使用较长的曲轴，将活塞和气门通过滑块相连。 • 曲轴上的滑块沿着凸轮轨迹运动，控制气门的开闭。 • 提供稳定的气门控制和较高的发动机效率。
斜盘配气机构的结构及工作原理
• 采用斜盘和滚子，将曲轴的旋转运动转化为气门的线性运动。 • 通过斜盘的倾斜角度来控制气门的开闭。 • 结构紧凑，可实现精确的气门控制。
配气机构的分类及其特点有哪些？
单凸轮轴配气机构
结构简单，控制精度较低，适用于低功率发动 机。
无凸轮轴配气机构
无需凸轮轴，采用电磁和液压控制。
双凸轮轴配气机构
控制精度较高，适用于高功率发动机。
长曲轴配气机构
采用长曲轴和滑块，具有高效稳定的运行。
单凸轮轴配气机构的结构及工 作原理
• 采用单个凸轮轴驱动气门的开闭。 • 凸轮轴上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 通过连杆将凸轮轴的旋转运动转化为气门的线性运动。
齿轮式配气机构的结构及工作 原理
• 采用齿轮传动的方式控制气门的开闭。 • 齿轮上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 精度高，适用于高功率发动机。
齿链式配气机构的结构及工作原理
• 采用齿链传动的方式控制气门的开闭。 • 齿链上的凸轮控制气门的开闭时机。 • 结构简单可靠，适用于中功率发动机。
第三章-配气系统ppt课件(全)
• 三、气门座 • 3.气门座圈锥角 • 一般大于气门锥角0.5°～1°。
• 4.气门座与气门接触环带
• 一般为1.2～2.5 mm。排气门大于进气门的宽度，柴 油机大于汽油机的宽度。
•四、气门弹簧 •1.作用 保证气门回位、保证气门与座紧密贴合及防止气 门惯性作用而脱开凸轮。 •2.类型 单个不等距圆拄管簧、两个旋向相反的圆拄簧。
摇臂
凸轮轴
凸轮轴正时 齿轮
推杆
挺柱
凸轮轴下置式
2.凸轮轴中置式
• 3. 顶置式凸轮轴（上置式凸轮轴）(OHC)
• SOHC式
摆臂驱动式
•直接驱动、凸轮轴上置式配气机构 •（双上置凸轮轴DOHC）
• 3. 顶置式凸轮轴（上置式凸轮轴）(OHC)
•双顶置凸轮轴(DOHC)
• 3. 顶置式凸轮轴（上置式凸轮轴）(OHC)
•二、气门导管
B.与气门杆的配合为动配合 间隙为：0.05～ 0.12 ㎜
C.上孔内边不倒角，有刮作用。顶部装气门油封。
•三、气门座 •1.作用--与气门配合形成密封面。 •2.结构类型 •A.整体式— 直接在缸盖上镗出。 •B.镶气门座圈式 •气门座圈材料有合金铸铁、粉末冶 金或耐热钢等。镶嵌气门座圈结构比 较多用。 •3.气门座圈锥角 •一般大于气门锥角0.5 °～1°。
• 研磨前应清洗并打上记号 。
• 涂粗研磨砂，同时在气门 杆上涂以稀机油，插入气 门导管内，然后利用螺丝 刀或橡皮捻子使气门做往 复和旋转运动，与气门座 进行研磨。
•
当气门工作面与气门座工作面磨出一条较完整
且无斑痕的接触环带时，可以将粗研磨砂洗去，换
用细研磨砂继续研磨。
•
当工作面出现一条整齐的灰色环带时，再洗去
第三章 配气机构与进排气
• (一)顶置气门式
• 顶置气门式机构 的气门是倒装在 气缸盖上，如图 3-1所示，该图为 国产6130柴油机 的顶置气门式配 气机构。
• 这种形式配气机构的优点是：燃烧室紧凑，散热 面积小，热损失小，即热效率高；气道拐弯少， 气流阻力小，换气效率高。因此内燃机的动力性 和经济性都较好，现代工程机械用内燃机广泛采 用这种形式的配气机构。
• 第三节 配气相位与气门间隙
• 一、配气相位
• 气门从开启至关闭时刻的曲轴转角称为配气 相位。表示单缸进排气配气相位关系的环形 图，称配气相位图，如图3—14所示。
• 二、气门间隙
• 内燃机工作时，气门及各传动件会因受热 而膨胀，为保证气门的密封性，必须在气 门与传动件之间留出适当的“气门间隙”。
• 一、气门组
• 气门组零件包括：气 门、气门座、气门导 管、气门弹簧等，如 图3—3所示。有些气 门组还设有气门旋转 机构。
• 气门组的功用是按配气要求开启和关闭内燃 机进排气道，使内燃机可靠地完成换气与工 作。为此气门组应满足：气门与气门座配合 严密，关闭时不得漏气；气门导管导向正确， 使气门上下运动时不倾斜，气门弹簧要有足 够的刚度和预紧力，保证气门关闭迅速而严 密。
• 侧置气门式配气机构的进排 气门装在气缸的侧面，如图 3—2所示。
• 这种配气机构与顶置气门式 相比，省去了推杆、摇臂及 摇臂轴等零件，使结构简化。 但气道拐弯多，气流阻力大， 换气效率低。此外，燃烧室 结构不紧凑，散热损失大， 故内燃机的动力性与经济性 较差。
• 第二节 配气机构的主 要机件
• 配气机构的主要机件 按其功用可分为气门 组与气门传动组。
• 它的缺点是结构复杂，传动零件多，工作起来惯 性力较大，对高速内燃机不利。为此高速内燃机 (转速在3000r／min以上)多采用上置凸轮式配气 机构，即将凸轮轴布置在气缸盖上，直接驱动气 门的启闭，从而减少了挺柱、推杆、摇臂等往复 运动零件数与惯性力。但却使曲轴到凸轮轴之间 的传动变得复杂．
• 顶置气门式机构 的气门是倒装在 气缸盖上，如图 3-1所示，该图为 国产6130柴油机 的顶置气门式配 气机构。
• 这种形式配气机构的优点是：燃烧室紧凑，散热 面积小，热损失小，即热效率高；气道拐弯少， 气流阻力小，换气效率高。因此内燃机的动力性 和经济性都较好，现代工程机械用内燃机广泛采 用这种形式的配气机构。
• 第三节 配气相位与气门间隙
• 一、配气相位
• 气门从开启至关闭时刻的曲轴转角称为配气 相位。表示单缸进排气配气相位关系的环形 图，称配气相位图，如图3—14所示。
• 二、气门间隙
• 内燃机工作时，气门及各传动件会因受热 而膨胀，为保证气门的密封性，必须在气 门与传动件之间留出适当的“气门间隙”。
• 一、气门组
• 气门组零件包括：气 门、气门座、气门导 管、气门弹簧等，如 图3—3所示。有些气 门组还设有气门旋转 机构。
• 气门组的功用是按配气要求开启和关闭内燃 机进排气道，使内燃机可靠地完成换气与工 作。为此气门组应满足：气门与气门座配合 严密，关闭时不得漏气；气门导管导向正确， 使气门上下运动时不倾斜，气门弹簧要有足 够的刚度和预紧力，保证气门关闭迅速而严 密。
• 侧置气门式配气机构的进排 气门装在气缸的侧面，如图 3—2所示。
• 这种配气机构与顶置气门式 相比，省去了推杆、摇臂及 摇臂轴等零件，使结构简化。 但气道拐弯多，气流阻力大， 换气效率低。此外，燃烧室 结构不紧凑，散热损失大， 故内燃机的动力性与经济性 较差。
• 第二节 配气机构的主 要机件
• 配气机构的主要机件 按其功用可分为气门 组与气门传动组。
• 它的缺点是结构复杂，传动零件多，工作起来惯 性力较大，对高速内燃机不利。为此高速内燃机 (转速在3000r／min以上)多采用上置凸轮式配气 机构，即将凸轮轴布置在气缸盖上，直接驱动气 门的启闭，从而减少了挺柱、推杆、摇臂等往复 运动零件数与惯性力。但却使曲轴到凸轮轴之间 的传动变得复杂．
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m-进气过程中,实际进入气缸的新气质量 m0-在进气状态(压力、温度)下,充满气缸工作容积的新气质量 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。
3.1.4 配气机构的种类
根据气门安装位置不同, 分气 气门 门侧 顶置 置式 式配 配气 气机 机构 构
气门顶置式OHV（Overhead Valve）配气机构:由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门 和气门弹簧等组成。其特点是进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达 到较高的压缩比。
充钠排气门
（2）气门导管（图3-11） 功用： ①起导向作用，保证气门作直线往复运动。 ②起导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气缸盖传出去。
材料——铸铁气缸盖的：采用灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末 冶金制造的导管，铝合金缸盖的：多采用铜锌合金制造，耐 磨性、导热性和加工性均比较好。 气门导管与气门杆之间留有0.05～0.12mm的间隙 压入气缸盖的气门导管孔内，再精铰内孔。 工作条件：温度约500K，润滑不良，易磨损。靠配气机构 飞溅润滑
平顶 球面顶
喇叭形顶
结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、 进、排气门均可采用
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
适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大
中空气门杆的气门——减轻气门质量和减小气门运动的惯性力。 中空的气门杆中填入金属钠（熔点是97.8℃，沸点880℃） 冷却效果优良——降低排气门的温度，增强排气门的散热能力。在气 门工作时，钠变成液体，上、下激烈地振动，从头部吸收热量并传杆，再 经气门导管传给气缸盖，使气门头部得到冷却。 成本比普通气门高出几倍， 应用——奔驰190、尼桑SR系列发动机等。
气门侧置式SV(Side Valve)配气机构:由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。 缺点: 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。
凸轮轴下置式
② 按凸轮轴布置位置 凸轮轴中置式
凸轮轴上置式
凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气 门传动零件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。 凸轮轴中置式,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直 接驱动摇臂，省去推杆。 凸轮轴上置式OHC（Overhead Camshaft）:凸轮轴布置在气缸 盖上。
（4）气门弹簧（图3-12） 功用：气门落座并紧密贴合；防止振动时发生跳动；防止各传动件之 间因惯性力的作用产生间隙；保证气门按凸轮轮廓曲线的规律关闭。 组成：套装在气门杆上，一端支承在气缸体(或气缸盖)上，另一端支 承于装在气门杆尾端的弹簧座上，用锥形锁片(两片)或锁销固定。
材料：用高碳锰钢、铬钒钢等钢丝卷制而成。为提高疲劳强度，
双弹簧结构——内弹簧刚度较小，内外弹簧旋向相反，防止共振， 提高工作的可靠性。另外，可以减小弹簧的高度，减小安装空间。
（5）气门旋转机构（图3-13）
作用——使气门在工作中相对气门座缓慢旋转，使气门头部受热均匀而减 少变形，并通过相对旋转运动中的相互摩擦产生自洁作用。
类型——一种是低摩擦型自由旋转机构，另一种是强制旋转机构。
3.2.2： 控制气门的开启和关闭时刻 气门升程和工作顺序。 要求：耐磨，足够的韧性和刚度。 材料：优质碳钢或合金钢锻造，或合 金铸铁、球墨铸铁铸造。 凸轮的排列顺序——同名凸轮的夹角 为作功间隔角的1/2，故
四缸机为 180°/ 2=90°；
直接驱动式-凸轮轴直接驱动气门。
齿轮传动 ③ 按曲轴和凸轮轴的传动 方式分链条传动
齿带传动
凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般从曲轴到 凸轮轴只需一对正时齿轮传动，若齿轮直径过大，可增加一个中间齿轮。为了啮 合平稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿。
链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可靠性和耐久性
第三章配气机构与进排气系统 详解演示文稿
优选第三章配气机构与进排气 系统
3.1.2 功用： 按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时开闭进、排 气门、向气缸供给新气（可燃混合气或空气）并及时 排出废气。即进饱排净 当进、排气门关闭时，保证气缸密封。
3.1.3 充气效率 v
新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度.
六缸机: 120°/2=60°。
不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形 带传动，噪声小、工作可靠、成本低。
二气门式 按每缸气门数目分 四气门式
五气门式
四气门配气机构
五气门配气机构
3.2 配气机构的主要零部件
3.2.1 气门组 气门组的零件——气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片(夹)、油封等。
根据凸轮轴的数量
•SOHC（Single Overhead Camshaft）式-用于两气门发动机 的单凸轮轴式 •DOHC（Double Overhead Camshaft）式-用于四气门发动机 的双凸轮轴式
由OHC式的结构特点将其分为直接驱动式和摇 臂式两种结构。
摇臂（摆臂）式（Rocker Arm）-凸轮轴必须通过摇臂或摆臂 驱动气门，往复运动质量小，适用于高速发动机。
弹簧丝表面要磨光、抛光或喷丸处理，同时为防止生锈，弹簧表面还需 镀锌、镀铜或进行氧化发蓝处理。
图3—13 气门弹簧座的固定方式
结构特点——采用圆柱螺旋形弹簧等螺距弹簧，双弹簧结构， 变螺距弹簧
变螺距弹簧——在压缩时，螺距较小的弹簧两端逐渐贴合，使有 效圈数逐渐减少，共振频率逐渐提高，可有效避免共振的发生，同时还可 以减少弹簧的数量。变螺距弹簧安装时将大螺距一端朝上(作为活动端)， 小螺距一端朝下(作为固定端)。
气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45°，也有30°. 气门头边缘应保持一定厚度，一般为1-3 mm，以防止工作中冲击损坏和被 高温烧蚀。 气门密封锥面与气门座配对研磨。 进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，排气门有记号。
气门头顶部形状有平顶，球面(凸)顶和喇叭形(凹)顶等
3.1.4 配气机构的种类
根据气门安装位置不同, 分气 气门 门侧 顶置 置式 式配 配气 气机 机构 构
气门顶置式OHV（Overhead Valve）配气机构:由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门 和气门弹簧等组成。其特点是进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达 到较高的压缩比。
充钠排气门
（2）气门导管（图3-11） 功用： ①起导向作用，保证气门作直线往复运动。 ②起导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气缸盖传出去。
材料——铸铁气缸盖的：采用灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末 冶金制造的导管，铝合金缸盖的：多采用铜锌合金制造，耐 磨性、导热性和加工性均比较好。 气门导管与气门杆之间留有0.05～0.12mm的间隙 压入气缸盖的气门导管孔内，再精铰内孔。 工作条件：温度约500K，润滑不良，易磨损。靠配气机构 飞溅润滑
平顶 球面顶
喇叭形顶
结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、 进、排气门均可采用
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
适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大
中空气门杆的气门——减轻气门质量和减小气门运动的惯性力。 中空的气门杆中填入金属钠（熔点是97.8℃，沸点880℃） 冷却效果优良——降低排气门的温度，增强排气门的散热能力。在气 门工作时，钠变成液体，上、下激烈地振动，从头部吸收热量并传杆，再 经气门导管传给气缸盖，使气门头部得到冷却。 成本比普通气门高出几倍， 应用——奔驰190、尼桑SR系列发动机等。
气门侧置式SV(Side Valve)配气机构:由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。 缺点: 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。
凸轮轴下置式
② 按凸轮轴布置位置 凸轮轴中置式
凸轮轴上置式
凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气 门传动零件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。 凸轮轴中置式,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直 接驱动摇臂，省去推杆。 凸轮轴上置式OHC（Overhead Camshaft）:凸轮轴布置在气缸 盖上。
（4）气门弹簧（图3-12） 功用：气门落座并紧密贴合；防止振动时发生跳动；防止各传动件之 间因惯性力的作用产生间隙；保证气门按凸轮轮廓曲线的规律关闭。 组成：套装在气门杆上，一端支承在气缸体(或气缸盖)上，另一端支 承于装在气门杆尾端的弹簧座上，用锥形锁片(两片)或锁销固定。
材料：用高碳锰钢、铬钒钢等钢丝卷制而成。为提高疲劳强度，
双弹簧结构——内弹簧刚度较小，内外弹簧旋向相反，防止共振， 提高工作的可靠性。另外，可以减小弹簧的高度，减小安装空间。
（5）气门旋转机构（图3-13）
作用——使气门在工作中相对气门座缓慢旋转，使气门头部受热均匀而减 少变形，并通过相对旋转运动中的相互摩擦产生自洁作用。
类型——一种是低摩擦型自由旋转机构，另一种是强制旋转机构。
3.2.2： 控制气门的开启和关闭时刻 气门升程和工作顺序。 要求：耐磨，足够的韧性和刚度。 材料：优质碳钢或合金钢锻造，或合 金铸铁、球墨铸铁铸造。 凸轮的排列顺序——同名凸轮的夹角 为作功间隔角的1/2，故
四缸机为 180°/ 2=90°；
直接驱动式-凸轮轴直接驱动气门。
齿轮传动 ③ 按曲轴和凸轮轴的传动 方式分链条传动
齿带传动
凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般从曲轴到 凸轮轴只需一对正时齿轮传动，若齿轮直径过大，可增加一个中间齿轮。为了啮 合平稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿。
链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可靠性和耐久性
第三章配气机构与进排气系统 详解演示文稿
优选第三章配气机构与进排气 系统
3.1.2 功用： 按照气缸的工作顺序和工作过程的要求，准时开闭进、排 气门、向气缸供给新气（可燃混合气或空气）并及时 排出废气。即进饱排净 当进、排气门关闭时，保证气缸密封。
3.1.3 充气效率 v
新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度.
六缸机: 120°/2=60°。
不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形 带传动，噪声小、工作可靠、成本低。
二气门式 按每缸气门数目分 四气门式
五气门式
四气门配气机构
五气门配气机构
3.2 配气机构的主要零部件
3.2.1 气门组 气门组的零件——气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片(夹)、油封等。
根据凸轮轴的数量
•SOHC（Single Overhead Camshaft）式-用于两气门发动机 的单凸轮轴式 •DOHC（Double Overhead Camshaft）式-用于四气门发动机 的双凸轮轴式
由OHC式的结构特点将其分为直接驱动式和摇 臂式两种结构。
摇臂（摆臂）式（Rocker Arm）-凸轮轴必须通过摇臂或摆臂 驱动气门，往复运动质量小，适用于高速发动机。
弹簧丝表面要磨光、抛光或喷丸处理，同时为防止生锈，弹簧表面还需 镀锌、镀铜或进行氧化发蓝处理。
图3—13 气门弹簧座的固定方式
结构特点——采用圆柱螺旋形弹簧等螺距弹簧，双弹簧结构， 变螺距弹簧
变螺距弹簧——在压缩时，螺距较小的弹簧两端逐渐贴合，使有 效圈数逐渐减少，共振频率逐渐提高，可有效避免共振的发生，同时还可 以减少弹簧的数量。变螺距弹簧安装时将大螺距一端朝上(作为活动端)， 小螺距一端朝下(作为固定端)。
气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45°，也有30°. 气门头边缘应保持一定厚度，一般为1-3 mm，以防止工作中冲击损坏和被 高温烧蚀。 气门密封锥面与气门座配对研磨。 进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，排气门有记号。
气门头顶部形状有平顶，球面(凸)顶和喇叭形(凹)顶等