《汽车配气机构》PPT课件

气门旋转机构：低摩擦型自由 旋转机构；强制旋转机构 。
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汽车构造
锁片 气门弹簧座
气门弹簧
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气门旋转机构使气门头部温度均匀；
阻止沉积物形成
汽车构造
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汽车构造
四、气门传动组
功用：使进、排气门能按配气相位规定的时刻开闭，
且保证有足够的开度。 摇臂轴
摇臂
汽车构造
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凸轮轴3
汽车构造
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挺柱
功用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 挺柱的分类：普通挺柱和液压挺柱。 材料：镍硌合金、冷激合金铸铁。
普通挺柱：
汽车构造
筒式
滚轮式
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液压挺柱
单向阀
弹簧被压缩
汽车构造
气门关闭时
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球面顶
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。
喇叭顶
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。
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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。
气机构。
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按凸轮轴布置的形式：下置、中置、上置
汽车构造
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上置凸轮轴实物图
汽车构造
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汽车构造
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汽车构造
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汽车构造
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按凸轮轴传动的形式：齿轮传动、链传动、齿形带传汽动车构造
传动方式
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易磨损部位 堆焊耐磨合金
摇臂轴套
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螺栓 摇臂轴
摇臂轴紧固螺钉 摇臂
汽车构造
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
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摇臂组示意图
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定位弹簧
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配气机构影视
汽车构造
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小结
头部 气门
杆部
气 门 组
气门座
密封锥面宽度、 角度要合适
气门导管
气门弹簧
汽车构造
第三章 配气机构
本章讲授内容：
配气机构概述 配气相位 气门组 气门传动组
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汽车构造
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一、配气机构概述
功用：按发动机各气 缸内所进行的工作循 环或发火次序的要求， 定时开启和关闭每个 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。
进、排气门座）。
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
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气门座影视
汽车构造
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气门导管
汽车构造
功用：导向作用、导热作用。
工作条件：高温、磨损严重。
材料：灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金材料。
气门导管内外圆柱面经加工后压入气缸盖的气 门导管孔中，然后再精铰内孔。并用卡环定位。
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汽车构造
凸轮轴 凸轮、挺柱
推杆、摇臂
气
门 传 动 组
普通挺柱 挺柱 推杆 液力挺柱
摇臂及摇臂轴
开启 气门
关闭
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本章课程结束
汽车构造
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配气相位对发动机工作的影响： 影响发动机的动力性、功率。
配气相位对发动机工作的要求： 延长进、排气时间。进气门早开
晚关，排气门早开晚关。
汽车构造
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配气相位flash动画演示
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配气相位演示
汽车构造
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配气相位角
汽车构造
进气提前角α ：一般为：10º～30º
同气门串联：
同气门并联：
影响进气门充气 效率、排气门热 负荷不均匀
提高进气门充气 效率、排气门热 负荷均匀
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汽车构造
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汽车构造
单缸5气门
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汽车构造
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、
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汽车构造
气门杆尾部：
环形槽、锁销孔
易断裂处
气门杆尾部的结 构取决于气门弹 簧座的固定方式
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汽车构造
气门座
气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。
功用：与气门头部共同对气缸起密封作用，并接受气 门传来的热量。
工作条件：高温、磨损严重。
类型：直接镗出（进气门座）、
镶嵌式（排气门和铝合金发动机的
挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。
为何排气
门间隙大
进气门间隙：0.25～0.30mm 排气门间隙：0.30～0.35mm
于进气门 间隙？
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汽车构造
气门间隙过大与过小的危害
间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间， 降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动 机因进气不足，排气不净而功率下降；此外，还使配气机 构零件的撞击增加，磨损加快。
气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为α+δ
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配气相位影视
汽车构造
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三、气门组的构造
汽车构造
气门组组成：气门、气门座、气门导管、气门 弹簧、弹簧座及锁片等零件。
要求：
弹簧座
➢气门头部与气门座贴合严密； 锁片
➢气门导管与气门杆上下运动有
良好的导向；
进气迟后角β ：一般为：40º～80º
进气持续角： 进气门开启持续时间的曲轴转角。为 180º+α+β
排气提前角γ ：一般为：40º～80º
排气迟后角δ ：一般为：10º～30º 排气持续角：排气门开启持续时间的曲轴转角。为
180º+γ+δ
气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启 的现象。
杆部
工作条件：高温、高压、气 头部 进气门门：弹57簧0K力~67、0K传（铬动钢零或铬件镍惯钢）性力。
排气门：1050K~1200K（硅铬钢）
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汽车构造
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气门头部结构形式
汽车构造
气门头顶面形状：平顶、球面顶、喇叭顶。
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。
正时标记对准： 保证正确的配气 相位和点火时刻
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汽车构造
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
05.12.2020Байду номын сангаас
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凸轮轴影视1
汽车构造
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凸轮轴影视2
气门打开时
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推杆
功用：将从凸轮轴经过挺 柱传来的推力传给摇臂。
材料：硬铝、钢。 结构：实心推杆、硬铝棒、
钢管。
汽车构造
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汽车构造
摇臂
功用：将推杆和凸轮传 来的力改变方向，作用 到气门杆以推开气门。
工作过程：实际是一个 双臂杠杆。 调节螺母
润滑油道 摇臂
气门间隙 调节螺钉
凸轮
的。
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偏心轮
斜齿轮 .
汽车构造
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汽车构造
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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。
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凸轮与挺柱线接 触，接触压力大， 磨损快。
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汽车构造
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凸轮的轮廓
缓冲结束点 气门开启点
汽车构造
气门升程最大时刻 气门关闭点
消除气门 间隙阶段
出现气门 间隙阶段
凸轮轮廓与气门的运动规律
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同名凸轮的相对角位置
汽车构造
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
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凸轮影视
汽车构造
锥角作用：
获得较大的气门座合压力，提高密封性和 导热性。
气门落座时有较好的对中、定位作用。
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。
汽车构造
装配前应将密 封锥面研磨。
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气门杆部
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
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气门导管
气缸盖 过盈配合
卡环：防止气门 导管在使用中脱 落。
伸入深度应适量。锥度可减少
气流阻力。
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气门弹簧
功用：克服在气门关闭过程中 气门及传动件的惯性力，保证 气门及时落座并紧紧贴合。
形状：圆柱形螺旋弹簧。
材料：高碳锰钢、硌钒钢。
防止共振：①提高气门弹簧的 刚度；②采用不等螺距的圆柱 弹簧；③采用双气门弹簧。
无间隙或间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将 气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使 气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。
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二、配气相位
配气相位：用曲轴转角表示的进、 排气门的实际开闭时刻和开启的 持续时间。
配气相位图：用曲轴转角的环形 图来表示的配气相位。
➢气门弹簧的两端面与气门杆的
中心线相垂直；
气门弹簧
➢气门弹簧的弹力足以克服气门
气门导管 气门
及其传动件的运动惯性。
气门座
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气门组实物图
锁片
汽车构造
弹簧座
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气门
组成：头部和杆部。
功用：头部是用来密封气缸
的进、排气通道；杆部是用
来为气门的运动导向。
传动路线
齿轮传动
曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴正时齿 轮（铸铁或胶木）
链条传动 曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮
齿形带传 动
曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮
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应用
凸轮轴下置、中置式 配气机构
凸轮轴上置式配气机 构
凸轮轴上置式配气机 构
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汽车构造
按每缸气门数及其排列方式：二气门、三气门、 四气门、五气门
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
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推杆 挺柱
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凸轮轴
组成：各缸的进、排气门凸轮及驱 动汽油泵的偏心轮、驱动分电器的 齿轮。
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。
同一正时气齿缸轮的进排气凸轮的相对转
角位置是与既定的配气相位轴相颈适应
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汽车构造
凸轮轴的轴向定位
为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。
利用隔圈控制轴向窜动
4
窜动量
5
3
2 1
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6
1、正时齿轮；2、垫圈；3、 螺母；4、止推板；5、螺栓； 6、隔圈（调节环）
凸轮轴轴向定位
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汽车构造
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。
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汽车构造
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组成：由气门组和气门传动组组成。
汽车构造
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配气机构的布置形式
分类： 按气门布置的形式：气门顶置、气门侧置
汽车构造
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。
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目前发动 机基本都 采用气门 顶置式配