第三章 配气机构的构造与维修
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配气机构的构造与维修
进气门配气相位
（2）排气门配气相位
– 排气门提前开启角γ：从排气门开始开启到活 塞运行到下止点，曲轴转过的角度 ，一般为 40°~80°。 – 进气门的迟后关闭角度δ：从排气行程上止点 到排气门完全关闭，曲轴转过的角度，一般为 10°~30°。 – 进气门开启持续角：从排气门开始开启到完全 关闭，曲轴转过的角度，即γ+180°+δ。
（2）气门机油防漏装置
作用：防止机油过多地从气门导管流入燃烧室造成烧机 油和积炭
二、气门传动组
组成：凸轮轴、正时齿轮、挺柱、导管、推杆、摇臂 及摇臂轴。 功用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻定时开启和关 闭，且保证有足够的开度。 1、凸轮轴 组成：凸轮、凸轮轴轴颈、偏心轮和螺旋齿轮等组成。 功用：使气门按一定的工作次序和配气相位及时开 闭，并保证气门有足够的升程。 材料：优质钢模锻、合金铸铁、球墨铸铁。 同一气缸的进排气凸轮的相对转角位置是与既定的配气相位相 适应的。
气门间隙过大： 进排气门开启时间缩短，造成进气不充 分，发动机充量系数下降，功率下降，排气 不干净，发动机热负荷增加，缸盖受热变形 增大；配气机构传动件之间以及气门与气门 座之间产生较大撞击及响声，加速它们之间 的磨损。 气门间隙过小： 气门受热膨胀后造成气门关闭不严，产 生漏气，使发动机的动力性下降，热负荷增 加，气门被烧坏等。
驱动：凸轮轴均由曲轴传动。用曲轴通过 一对正时齿轮驱动。在装配曲轴与凸轮轴 时必须将正时记号对正。
定位：轴向定位装置。
作用：防止轴向窜动。几种 常见的有以下几种： 止推凸缘定位：凸轮轴正时 齿轮与气缸体之间。 轴承的翻边定位：用轴承的 翻边代替止推片进行定位。 卡块定位：在凸轮轴的尾端 或前端加工一环形槽，再用 固定于气缸盖后端面或前端 面的半圆形卡块卡入槽中进 行定位。 润滑油自动控制定位：装配 时，凸轮轴的轴向间隙较大， 但发动机工作时，润滑油进 入凸轮轴轴端，能防止窜动。
汽车发动机的构造与维修(第二版)-电子演示文稿-配气机构构造与维修
二、液力气门挺柱响
1.故障现象 发动机发生类似普通机械气门脚响的现象。
3.6 配气机构异响的诊断
2.原因分析
3.6 配气机构异响的诊断
3.排除方法 （1）拆卸机油底壳，检查更换机油泵、集滤器； （2）调整机油液面或更换机油； （3）拆检配气机构； （4）更换液力挺柱或气门导管。
3.6 配气机构异响的诊断
3.6 配气机构异响的诊断
2.原因分析
3.6 配气机构异响的诊断
3.诊断流程
请点击图片观看大图
3.7 配气机构维修
配气机构的修理就是修复或更换新件，使配气正时、密封严密。 气门检查主要是检查它的： 1.弯曲度 2.气门杆的磨损程度 点击观看视频：检察气门杆的磨损程度.wmv 3.气门长度 4.进气门密封锥面母线长度等。
一、发动机密封性检测的目的
现象：发动机输出功率小，提速不快，油耗增加等，其影响的重要原 因之一就是密封性变差。对发动机密封性能参数进行检测、综合分析 及检修是改善发动机动力性能的重要手段。
二、发动机密封性检测的项目
1.气缸压缩压力 2.曲轴箱窜气量 3.气缸漏气量 4.进气歧管真空度 气缸压缩压力能反映气缸活塞组、气门与气门座、气缸垫的密封性。
启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角
排气滞后角：活塞过上止点，排气门才关闭。从上止点到排气
门关闭所对应的曲轴转角
排气门开启持续时间内曲轴转角： ＋180°+
四、气门叠开：
进气门在上止点前开启，排气门在上止点后关闭，出现在一段时
间内进排气门同时开启现象。重叠的曲轴转角为： ＋
3.5 发动机密封性检测
三、正时齿轮（齿形带）响
1.故障现象 （1）声响比较复杂，有时有节奏，有时无节奏，有时间隙响，有时 又是连续响。 （2）发动机怠速运转或转速有变化，在正时齿轮室盖处发出杂乱而 轻微的噪声；转速提高后噪声消失；急减速时，此噪声尾随出现。 （3）有的声响不受温度和单缸断火试验的影响；有的声响受温度影 响，温度降低时无噪声，温度正常后才出现噪声。 （4）有的声响伴随正时齿轮室盖振动，有的声响不伴随振动。
1.故障现象 发动机发生类似普通机械气门脚响的现象。
3.6 配气机构异响的诊断
2.原因分析
3.6 配气机构异响的诊断
3.排除方法 （1）拆卸机油底壳，检查更换机油泵、集滤器； （2）调整机油液面或更换机油； （3）拆检配气机构； （4）更换液力挺柱或气门导管。
3.6 配气机构异响的诊断
3.6 配气机构异响的诊断
2.原因分析
3.6 配气机构异响的诊断
3.诊断流程
请点击图片观看大图
3.7 配气机构维修
配气机构的修理就是修复或更换新件，使配气正时、密封严密。 气门检查主要是检查它的： 1.弯曲度 2.气门杆的磨损程度 点击观看视频：检察气门杆的磨损程度.wmv 3.气门长度 4.进气门密封锥面母线长度等。
一、发动机密封性检测的目的
现象：发动机输出功率小，提速不快，油耗增加等，其影响的重要原 因之一就是密封性变差。对发动机密封性能参数进行检测、综合分析 及检修是改善发动机动力性能的重要手段。
二、发动机密封性检测的项目
1.气缸压缩压力 2.曲轴箱窜气量 3.气缸漏气量 4.进气歧管真空度 气缸压缩压力能反映气缸活塞组、气门与气门座、气缸垫的密封性。
启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角
排气滞后角：活塞过上止点，排气门才关闭。从上止点到排气
门关闭所对应的曲轴转角
排气门开启持续时间内曲轴转角： ＋180°+
四、气门叠开：
进气门在上止点前开启，排气门在上止点后关闭，出现在一段时
间内进排气门同时开启现象。重叠的曲轴转角为： ＋
3.5 发动机密封性检测
三、正时齿轮（齿形带）响
1.故障现象 （1）声响比较复杂，有时有节奏，有时无节奏，有时间隙响，有时 又是连续响。 （2）发动机怠速运转或转速有变化，在正时齿轮室盖处发出杂乱而 轻微的噪声；转速提高后噪声消失；急减速时，此噪声尾随出现。 （3）有的声响不受温度和单缸断火试验的影响；有的声响受温度影 响，温度降低时无噪声，温度正常后才出现噪声。 （4）有的声响伴随正时齿轮室盖振动，有的声响不伴随振动。
(第二版)_电子演示文稿_配气机构构造与维修
2012-10-30
液压挺柱图
请点击图片观看该图片对应的教学动画
2012-10-30
气门传动组零件图
2012-10-30
桑塔纳2000型AFE发动机的配气机构立体示意图图
2012-10-30
配气机构的概念视频
2012-10-30
积碳症状
• • • • •
1、冷车多次点火不易启动，热车正常。 2、引擎怠速不稳、忽高忽低。 3、加空油时,感觉加速不畅,有収闷的现象。 4、行驶无力,尤其表现在超车时,提速反应慢,无法达到 原车动力。 • 5、尾气很刺眼、刺鼻、严重超标。 • 6、油耗比以往增加。
检查气门杆的磨损程度图
2012-10-30
检查气门长度图
2012-10-30
测量气门头边缘厚度图
2012-10-30
检查气门杆与导管的配合间隙图
2012-10-30
2012-10-30
进气门开启持续时间内曲轴转角：＋180°＋
配气相位图
2012-10-30
3.4 配气相位
三、排气门配气相位：
排气提前角：作功行程后期，活塞到达下止点前，排气门开始开 启。从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角 排气滞后角：活塞过上止点，排气门才关闭。从上止点到排气 门关闭所对应的曲轴转角 排气门开启持续时间内曲轴转角： ＋180°+
2012-10-30
复习新知识
• 配气机构的作用：
• 按照发动机各缸的作功次序、各缸工作循环和配气相位的要求，定时 地开启和关闭各缸进、排气门，以便发动机进行进气、压缩、作功和 排气等工作行程。 • 配气机构的组成： • 气门组，气门传动组 • 气门组： 气门、气门导管、气门座与气门座圈、气门弹簧组成
配气机构构造与维修
4/10/2021
4/10/2021
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。
铝合金气缸盖 为何气门座都
汽油机：排气门采用镶嵌式气门座 要镶嵌气门座 柴油机：进气门采用镶嵌式气门座 圈？
4/10/2021
1缸 α δ
2缸
6缸 4缸
5缸
β
1缸
进气门 可调
排气门 可调
4/10/2021
γ
3缸
2缸 3缸 4缸 5缸 6缸
可调 不可调 可调 不可调 不可调
不可调 可调 不可调 可调 不可调
三、本田雅阁发动机气门间隙的调整
1．只有当缸盖温度降到38度以下后，才能进行气门间 隙调整。
(1)拆下缸盖罩和正时皮带上罩。 (2)设置1号气缸活塞在压缩上死点位置。凸轮轴皮带轮
4/10/2021
(8)再逆时针转动曲轴180°。使第2号气 缸活塞处于压缩上死点位置，“UP”记 号应在进气门侧。调节第2号气缸进、排 气门的间隙。
4/10/2021
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：
凸轮
4/10/2021
驱动分电器的螺旋齿轮
凸轮轴轴颈
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，
4/10/2021
实物图
测量气门间隙
4/10/2021
《汽车发动机构造与维修(职业教育版)》第三章气门组的构造与维修
气门座圈一般用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成，具有耐高温、 耐磨损、耐冲击、使用寿命长、易更换等优点。但是，如果装配不 当，将会发生松脱或与气缸盖配合不好、 影响散热等情况。
气门座圈
—10—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
3 气门导管
气门导管主要用于为气门提供运动导向，并为气门 杆散热。
—5—
任务3.1 气门组的构造与维修
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
任务引入
一天，邢某在开车下班回家途中遇到了大雨，发动机进水，汽车熄火。汽车熄火后， 邢某再次强行启动车辆，但一直都无法着车。于是，邢某就拨打了求助电话，将汽车送到了 汽修厂。维修人员首先确认了故障现象，然后针对故障现象确定了一套诊断流程，并逐步确 认。最终，维修人员发现是由气门杆弯曲变形导致的，更换新的气门后，故障排除，车辆也 恢复了正常。
—15—
任务3.1配气机构的构造与维修
➢ 3.1.2 配气相位
3 气门重叠角
进气门早开启、排气门晚关闭，势必会出现在同一时间内两个气门同时开启的现 象， 这种现象称为气门叠开。气门叠开过程中，曲轴转过的角度，称为气门重叠角， 即 α+δ。
若气门重叠角范围合理，则可燃混合气和废气不会乱窜，原因是：进、排气流各 自有流动方向和流动惯性，当重叠时间很短时，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不 会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气道。
气门组
—8—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
气门由气门头部和气门杆部组成，如图所示。
气门头部 是一个具有圆锥斜面的圆盘，由气门顶部和 气门锥面组成。其中，气门顶部主要有平顶、凹顶和凸顶 三种结构形式；气门锥面是与气门杆部同心的圆锥面，与 气门座接触，起到密封进、排气道的作用。
气门座圈
—10—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
3 气门导管
气门导管主要用于为气门提供运动导向，并为气门 杆散热。
—5—
任务3.1 气门组的构造与维修
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
任务引入
一天，邢某在开车下班回家途中遇到了大雨，发动机进水，汽车熄火。汽车熄火后， 邢某再次强行启动车辆，但一直都无法着车。于是，邢某就拨打了求助电话，将汽车送到了 汽修厂。维修人员首先确认了故障现象，然后针对故障现象确定了一套诊断流程，并逐步确 认。最终，维修人员发现是由气门杆弯曲变形导致的，更换新的气门后，故障排除，车辆也 恢复了正常。
—15—
任务3.1配气机构的构造与维修
➢ 3.1.2 配气相位
3 气门重叠角
进气门早开启、排气门晚关闭，势必会出现在同一时间内两个气门同时开启的现 象， 这种现象称为气门叠开。气门叠开过程中，曲轴转过的角度，称为气门重叠角， 即 α+δ。
若气门重叠角范围合理，则可燃混合气和废气不会乱窜，原因是：进、排气流各 自有流动方向和流动惯性，当重叠时间很短时，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不 会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气道。
气门组
—8—
任务3.1配气机构的构造与维修 ➢ 3.1.1气门组的构造
气门由气门头部和气门杆部组成，如图所示。
气门头部 是一个具有圆锥斜面的圆盘，由气门顶部和 气门锥面组成。其中，气门顶部主要有平顶、凹顶和凸顶 三种结构形式；气门锥面是与气门杆部同心的圆锥面，与 气门座接触，起到密封进、排气道的作用。
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
3发动机构造与维修-教案-第三章 1-2
【理论知识】：任务3.1 配气机构的功用和组成3.1.1配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时地开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或纯空气（柴油机）得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。
新鲜空气或可燃混合气被吸进气缸越多，则发动机发出的有效功率和转矩越大。
新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度可用充气效率表示。
充气效率越高，表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气越多，燃烧所放出的热量越大，发动机发出的功率越大，动力性越好。
影响发动机充气效率的因素很多，提高充气效率可以从多方面入手。
就配气机构而言，主要是要求其构造有利于减小进气和排气的阻力，而且进、排气门的开启时刻和持续开启时间比较适当，使进气充分和排气彻底。
3.1.2配气机构的组成和类型配气机构主要由气门组、气门传动组两部分组成。
气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座等零件；气门传动组包括正时齿轮（或带轮、链轮）、正时皮带（或链条）、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等零件。
配气机构的组成如图3.1所示。
配气机构可以从气门的布置形式、凸轮轴的布置形式等不同的角度来分类。
1.气门的布置形式按气门的布置形式，配气机构可分为气门顶置式和气门侧置式两种。
气门顶置式配气机构应用广泛，其进气门和排气门都倒挂在气缸上，如图3.2（a）所示。
现代汽车发动机均采用气门顶置式配气机构。
气门侧置式配气机构的进气门和排气门都装置在气缸的一侧，如图3.2（b）所示，导致燃烧室构造不紧凑，热量损失大，气道曲折，进气流通阻力大，从而使发动机的经济性和动力性变差，目前在汽车发动机上已不再采用。
2.凸轮轴的布置形式按凸轮轴的布置位置，配气机构可分为下置凸轮轴式、中置凸轮轴式和上置凸轮轴式3种。
3.1.3配气相位1.配气相位配气相位是指表示的进、排气门的开启时刻和开启延续时间相对应于曲轴的转角。
用曲轴转角的环形图来表示配气相位，这种图形即称为配气相位图。
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
配气机构的构造与维修
图3-5 气门锥角
项目三
配气机构的构造与维修
②气门杆。气门杆是圆柱形，在气门导管中不断上、下往 复运动。气门杆尾部结构取决于气门弹簧座的固定方式， 常见的结构形式如图3-6所示。
图3-6 气门弹簧座的固定方式
项目三
配气机构的构造与维修
（2）气门数。在短时间内能够将尽量多的气体吸入和排 出，在很大程度上影响着发动机的整体性能。从气门在有 限制的燃烧室表面积中所占的面积来看，与具有两个气门 的汽缸相比，进排气门越多，则气门面积之和就越大，进、 排气效率越高，而且可以使单个气门的体积减小，质量减 轻。但气门数越多，结构越复杂，成本越高。 ①2气门式（图3-7）。 每个汽缸采用一个进气门 和一个排气门，一般进气 门比排气门大些。桑塔纳 2000GSi轿车AJR发动 机即采用此种形式。
4）气门弹簧 气门弹簧的功用保证气门及时落座并与气门座或气门座圈 紧密贴合，同时也可防止气门在发动机振动时因跳动而破 坏密封。 气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，如图3-13a）所示，安装 时，气门弹簧的一端支撑在汽缸盖上，而另一端则压靠在 气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的末 端；为了防止弹簧发生共振，可采用变螺距的圆柱形弹簧， 如图3-13b）所示；大多数高速发动机是一个气门装有同 心安装的内、外两根气门弹簧，如图3-13c）所示，这样 不但可以防止共振，而且当一根弹簧折断时，另一根仍可 维持工作。此外，还能减小气门弹簧的高度。当装用两根 气门弹簧时，气门弹簧的螺旋方向和螺距应各不相同，这 样可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内。
配气机构的构造与维修
图3-1 配气机构
项目三
配气机构的构造与维修
发动机工作时，曲轴通过曲轴正时带轮、正时齿带、凸轮 轴正时带轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮轴转到凸轮的凸起部 分顶到液压挺柱时，通过液压挺柱，压缩气门弹簧，使气 门离座，即气门开启。当凸轮凸起部分离开液压挺柱时， 气门便在气门弹簧力的作用下上升而落座，气门关闭。 由于四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转2周， 而各缸进、排气门各开启1次，完成一次进气和排气，此
配气机构的构造与检修
3、按曲轴和凸轮轴的传动方式分类 曲轴和凸轮轴之间的动力传递方式有三种，分别为齿轮式、链条
式和正时皮带式。 （1）齿轮传动：如图3.8所示。为了使齿轮啮合平顺，减小噪声和磨 损，配对正时齿轮多用斜齿并用不同材料制成。为了保证配气正时， 齿轮上都有正时记号，装配时必须使记号对齐。 （2）链条传动：如图3.9所示。正时齿轮通过链条驱动凸轮轴，在链 条侧面有张紧机构和链条导板，利用张紧机构可以调整链条的张力。 （3）正时皮带传动：如图3.10所示。是用氯丁橡胶齿形皮带代替链条 传动，它的优点是噪声更小、质量更轻、包角更大、啮合量更大、工 作更可靠、且不需要润滑、松紧度更便于调整。
配气机构的构造与检修
3.1 概述
3.1.3 配气机构的工作原理
当发动机高速运转时（如图3.21），ECM就会向VTEC电磁阀发出指 令开启工作油道，于是工作油道中的压力油就推动活塞移动，压缩弹簧， 这样主摇臂、中间摇臂和次摇臂就被主同步活塞、中间同步活塞和次同 步活塞串联为一体，成为一个同步活动的组合摇臂。由于中间凸轮的升 程大于另两个凸轮，而且凸轮角度提前，故组合摇臂按中间摇臂一起受 中间凸轮驱动，主、次气门都大幅度地同步开闭，因此配气相位变化了， 吸人的混合气量也增多了，满足了发动机全功率时的进气要求。
配气机构的构造与检修
3.1 概述
3.1.3 配气机构的工作原理
配气机构的构造与检修
3.1 概述
3.1.3 配气机构的工作原理
（2）工作原理 当VTEC机构不工作时，正时活塞和主同步活塞位于主
摇臂缸内，和中间摇臂等宽的中间同步活塞位于中间摇臂 油缸内，次同步活塞和弹簧一起则位于次摇臂油缸内。正 时活塞的一端和液压油道相通，液压油来自工作油泵，油 道的开启由ECM通过VTEC电磁阀控制。
式和正时皮带式。 （1）齿轮传动：如图3.8所示。为了使齿轮啮合平顺，减小噪声和磨 损，配对正时齿轮多用斜齿并用不同材料制成。为了保证配气正时， 齿轮上都有正时记号，装配时必须使记号对齐。 （2）链条传动：如图3.9所示。正时齿轮通过链条驱动凸轮轴，在链 条侧面有张紧机构和链条导板，利用张紧机构可以调整链条的张力。 （3）正时皮带传动：如图3.10所示。是用氯丁橡胶齿形皮带代替链条 传动，它的优点是噪声更小、质量更轻、包角更大、啮合量更大、工 作更可靠、且不需要润滑、松紧度更便于调整。
配气机构的构造与检修
3.1 概述
3.1.3 配气机构的工作原理
当发动机高速运转时（如图3.21），ECM就会向VTEC电磁阀发出指 令开启工作油道，于是工作油道中的压力油就推动活塞移动，压缩弹簧， 这样主摇臂、中间摇臂和次摇臂就被主同步活塞、中间同步活塞和次同 步活塞串联为一体，成为一个同步活动的组合摇臂。由于中间凸轮的升 程大于另两个凸轮，而且凸轮角度提前，故组合摇臂按中间摇臂一起受 中间凸轮驱动，主、次气门都大幅度地同步开闭，因此配气相位变化了， 吸人的混合气量也增多了，满足了发动机全功率时的进气要求。
配气机构的构造与检修
3.1 概述
3.1.3 配气机构的工作原理
配气机构的构造与检修
3.1 概述
3.1.3 配气机构的工作原理
（2）工作原理 当VTEC机构不工作时，正时活塞和主同步活塞位于主
摇臂缸内，和中间摇臂等宽的中间同步活塞位于中间摇臂 油缸内，次同步活塞和弹簧一起则位于次摇臂油缸内。正 时活塞的一端和液压油道相通，液压油来自工作油泵，油 道的开启由ECM通过VTEC电磁阀控制。
汽车发动机构造与维修配气机构的构造与维修(2)教案优选全文
听课、做笔记、举手用自己的语言描述各零件检修的方法
板
书
设
计
一、配气机构的拆装要点
二、进、排气门和一缸压缩行程上止点确认
三、气门组零件的检修
四、气门传动组零件的检修
教
学
反
思
理实一体，学练结合可提高学生的学习兴趣
作业
简述配气机构的拆装要点
备注
总之，在这一学年中，我不仅在业务能力上，还是在教育教学上都有了一定的提高。 金无足赤，人无完人，在教学工作中难免有缺陷，例如，课堂语言平缓，语言不够生动，理论知识不够，教学经验不足，组织教学能力还有待提高。在今后的工作中，我将更严格要求自己，努力工作，发扬优点，改正缺点
课题
项目三：配气机构的构造与维修（2）
课时安排
授课班级
授课时间
教
学
目
标
一、掌握配气机构的拆装要点
二、掌握进、排气门和一缸压零件的检修
教学重点与难点
配气机构的拆装要点、气门组和气门传动组零件的检修
教学方法与手段
多媒体展示、分组讨论、情景模拟、引导启发
进、排气门和一缸压缩行程上止点确认：1、进、排气门的确认，2、一缸压缩上止点的确定
听课、做笔记、举手用自己的语言描述配气机构的拆装要点
教学过程
教学
环节
内容
教学活动
教师
学生
二、知识点讲述
气门组零件的检修、气门传动组零件的检修
气门组零件的检修：1．气门与气门座的配合要求，2．气门的检修。
气门传动组零件的检修：1．凸轮轴及轴承的检修，包括凸轮磨损的检测 、凸轮轴弯曲变形的检修、凸轮轴轴颈的检修、正时齿轮轴颈键槽的检修。2、正时链轮和链条的检查。 3．同步带的定期更换。4．正时齿轮的检查。
板
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一、配气机构的拆装要点
二、进、排气门和一缸压缩行程上止点确认
三、气门组零件的检修
四、气门传动组零件的检修
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反
思
理实一体，学练结合可提高学生的学习兴趣
作业
简述配气机构的拆装要点
备注
总之，在这一学年中，我不仅在业务能力上，还是在教育教学上都有了一定的提高。 金无足赤，人无完人，在教学工作中难免有缺陷，例如，课堂语言平缓，语言不够生动，理论知识不够，教学经验不足，组织教学能力还有待提高。在今后的工作中，我将更严格要求自己，努力工作，发扬优点，改正缺点
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二、掌握进、排气门和一缸压零件的检修
教学重点与难点
配气机构的拆装要点、气门组和气门传动组零件的检修
教学方法与手段
多媒体展示、分组讨论、情景模拟、引导启发
进、排气门和一缸压缩行程上止点确认：1、进、排气门的确认，2、一缸压缩上止点的确定
听课、做笔记、举手用自己的语言描述配气机构的拆装要点
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教学活动
教师
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二、知识点讲述
气门组零件的检修、气门传动组零件的检修
气门组零件的检修：1．气门与气门座的配合要求，2．气门的检修。
气门传动组零件的检修：1．凸轮轴及轴承的检修，包括凸轮磨损的检测 、凸轮轴弯曲变形的检修、凸轮轴轴颈的检修、正时齿轮轴颈键槽的检修。2、正时链轮和链条的检查。 3．同步带的定期更换。4．正时齿轮的检查。
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3.2 配气相位及其影响因素
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3.1 概述
(3)凸轮轴上置式。凸轮轴上置式配气机构的凸轮轴直接布 置在缸盖上，如图3一5与图3一6所示。优点:凸轮轴直接通 过摇臂来驱动气门，省却了推杆、挺柱，使往复运动质量大 大减小，因此它适合于高速发动机:缺点:由于凸轮轴离曲轴 中心较远，因而都采用链条传动或同步齿形带传动，使得正 时传动机构较为复杂，而且拆装气缸盖也比较困难。
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3.1 概述
(2)链传动。链条与链轮的传动特别适用于凸轮轴上置的配 气机构。为使在工作时链条有一定的张力而不至脱链，通常 装有导链板、张紧轮装置等。为了使链条调整方便，有的发 动机使用一根链条传动，如图3一8所示。
(3)齿形带传动。近年来，在高速发动机上还广泛采用齿形 带来代替传动链，如图3一9所示。这种齿形带用氯丁橡胶制 成，中间夹有玻璃纤维和尼龙织物，以增加强度。采用齿形 带传动，能减少噪声和减少结构质量，也可以降低成本。
进气门开启持续时间内的曲轴转角，即进气持续角为
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3.2 配气相位及其影响因素
二、排气门的配气相位
1.排气提前角 在做功行程的后期，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，用γ表示。 γ一般为400--800，如图3一11所示。 在做功行程结束前，气缸内还有0.3-0. 5 MPa的压力，做 功能力已经不大，但此时如提前打开排气门，可利用此压力 使气缸内的废气迅速地自由排出，待活塞到达下止点时，气 缸内只剩下110-120 kPa的压力，使排气行程所消耗的功 率大为减小。此外，高温废气的旱排，还可防止发动机过热。 但若r角过大，则得不偿失。
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3.1 概述
此外，采用四气门后还可适当减小气门升程，改善配气机构 的性能。四气门的汽油机还有利于改善排放性能。 新型奥迪轿车的V形六缸五气门发动机和捷达FA113型四缸 五气门发动机就采用五气门技术。由于采用了三个进气门， 提高了充气效率，而且燃油消耗低、转矩大及排污少。大多 五气门发动机采用了紧凑浴盆式燃烧室，火花塞位于燃烧室 中心，如图3一10所示。
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3.1 概述
(2)凸轮轴中置式。为减小气门传动组零件的往复运动惯性 力，某些速度较高的发动机将下置式凸轮轴的位置抬高到缸 体的上部，缩短了传动零件的长度，称之为凸轮轴中置式配 气机构，如图3 -3与图3一4所示，由于凸轮轴与曲轴距离 较远，故在一对正时齿轮中间加了一个中间传动齿轮。
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3.2 配气相位及其影响因素
三、气门重叠与气门重叠角
由于进气门旱开和排气门晚关，在排气终了和进气刚开始、 活塞处于上止点附近时，进、排气川司时开启，这种现象称 为气门重叠。进排气川司时开启过程对应的曲轴转角，称为 气门重叠角。气门重叠角的大小为α+β，如图3一11所示。
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3.1 概述
由于充气时间短促，进气系统对气流的阻力之故，造成进气 终了时缸内气体压力降低，又由于上一循环中残留在气缸内 的高温废气，以及燃烧室、活塞顶、气门等高温零件对进入 气缸的新气加热，使进气终了时气体温度升高，实际充人气 缸的新鲜气体的质量总是小于在进口状态下充满气缸工作容 积的新鲜气体的质量。也就是说，充气效率总是小于1，一 般为0. 80-0. 900影响发动机充气效率的因索很多，故提 高充气效率可以从多方面人手。
就配气机构而言，主要是要求其结构有利于减小进气和排气 的阻力，而且进、排气门的开启时刻和持续开启的时间要适 当，使进气和排气都尽可能充分和完善。
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3.1 概述
二、配气机构的组成
发动机的配气机构由气门传动组和气门组组成。 (1)气门传动组:气门传动组是从正时齿轮开始至推动气门动 作的所有零件。主要由正时齿轮、凸轮轴、气门挺柱、推杆、 调整螺钉和锁紧螺母、摇臂、摇臂轴、摇臂轴支架等组成。 其功用是定时驱动气门使其开闭。
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3.1 概述
当每缸采用多气门时，气门排列的方案通常是同名气门排成 一列，分别用进气凸轮轴和排气凸轮轴驱动。两凸轮轴均有 曲轴正时齿轮通过正时带驱动，其结构示意图如图3一9所示。
四、配气机构的工作原理
凸轮轴是通过正时齿轮由曲轴驱动的。四冲程发动机完成一 个工作循环，曲轴旋转两周(7200) ,各缸进、排气门各开启 一次，凸轮轴只需转一周，因此曲轴转速与凸轮轴转速之比 为2:1。
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3.1 概述
三、配气机构的分类
配气机构按气门的布置位置不同可分为顶置式配气机构和侧 置式配气机构两类。顶置式配气机构的优点很多，如进气阻 力小，燃烧室结构紧凑等，故被广泛采用:侧置式配气机构已 被淘汰。
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3.1 概述
顶置式配气机构的具体分类方法如下。 1.按凸轮轴的位置分类 顶置式配气机构按凸轮轴的位置来分，又可分为凸轮轴下置 式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式。
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3.2 配气相位及其影响因素
2.进气迟后角 在进气行程下止点过后，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， 用β表示 ,β般为400 -- 800，如图3一11所示。
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3.2 配气相位及其影响因素
进气门晚关，是因为活塞到达下止点时，由于进气阻力的影 响，气缸内的压力仍低于大气压，且气流还有相当大的惯性， 仍能继续进气。下止点过后，随着活塞的上行，气缸内压力 逐渐增大，进气气流速度也逐渐减小，直到流速等于零时， 进气门便关闭的β角最适宜。若β过大，便会将进入气缸的气 体重新又压回进气管。
第三章 配气机构的构造与维修
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3机的换气过程 气门组的构造和检修 气门传动组的构造和检修 配气机构的检查与调整 配气机构常见故障的诊断与排除
3.1 概述
一、配气机构的作用
配气机构的作用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环 或发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、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，以便发动机进行进气、压缩、 做功和排气等工作过程。 新鲜空气或可燃混合气被吸进气缸愈多，发动机可能发出的 功率愈大。
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3.1 概述
(2)气门组:主要由气门锁环、气门弹簧座、气门弹簧、气门、 气门导管、气门座等组成。其功用主要是维持气门的关闭。 图3一1为凸轮轴下置顶置气门式配气机构的组成与布置。气 门组主要包括气门、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座和气 门锁环等。气门传动组主要包括凸轮轴正时齿轮、凸轮轴、 挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等。
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3.1 概述
2.按曲轴到凸轮轴的传动方式分类 顶置式配气机构按曲轴到凸轮轴的传动方式来分类，可分为 齿轮传动、链传动和啮形带传动。 (1)齿轮传动。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的传动只需一对正时 齿轮，如图3一7所示，若齿轮直径过大，可在中间加装一个 惰轮，如YC6105柴油机就用此传动形式。为了啮合平稳， 减小噪声，正时齿轮多用斜齿。在中、小功率发动机上，曲 轴正时齿轮用钢来制造，而凸轮轴正时齿轮则用铸铁或夹布 胶木制造，以减小噪声。
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3.1 概述
从上述工作过程可以看出，气门的开启是通过气门传动组的 作用来完成的，而气门的关闭则是由气门弹簧来完成的。气 门的开闭时刻与规律完全取决于凸轮的轮廓曲线形状。每次 气门打开时，压缩弹簧，为气门关闭积蓄能量。
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3.2 配气相位及其影响因素
配气相位就是用曲轴转角表不进、排气门的开闭时刻和开启 持续时间。 发动机在换气过程中，若能够做到排气彻底、进气充分，则 可以提高充气系数，增大发动机输出的功率。四冲程发动机 的每一个工作行程，其曲轴要旋转1800。由于现代发动机 转速很高，一个行程经历的时间是很短的。如上海桑塔纳的 四冲程发动机，在最大功率时的转速达5 600 r/min，一 个行程的时间只有0. 0054 s。这样短时间的进气和排气过 程往往会使发动机充气不足或排气不净，从而使发动机功率 下降。因此，现代发动机都采用延长进、排气时间，使气门 旱开晚关，以改善进、排气状况，提高发动机的动力性。
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3.1 概述
(1)凸轮轴下置式。这种布置形式如图3一2所示，大多数载 货汽车和大、中型客车发动机都采用这种方式。凸轮轴平行 布置在曲轴的一侧，由于曲轴和凸轮轴位置靠近，只用一对 正时齿轮传动。优点:简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置(齿 轮传动)，有利于发动机的布置;缺点: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。
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3.1 概述
气门穿过气门导管，在其尾端通过气门锁环固定着气门弹簧 座。气门弹簧套于气门杆外围，并有一定的预紧力。气门弹 簧的上端抵于弹簧座，下端抵于缸盖。当气门关闭时，在气 门弹簧预紧力的作用下，气门头部密封锥面压紧在气门座上， 将气道封闭。摇臂轴通过支架固定在缸盖上平面，摇臂套在 摇臂轴上，可绕摇臂轴转动。摇臂长臂端与气门杆尾部接触， 短臂端装有调整气门间隙的调整螺钉。凸轮轴安装在缸体的 一侧，挺柱呈杯状，位于挺柱导向体内，下端与凸轮轴接触。 推杆为一细长杆件，上端与摇臂调整螺钉接触，下端穿过缸 盖与挺柱接触。