配气机构主要零部件

汽车发动机构造与维修
配气机构主要零部件
第二讲 6课时
主 讲：
本讲综述
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配气机构主要零部件
配气机构工作过程 气门组零部件 气门传动组零部件
本 讲 展 开
一、配气机构工作过程
气门开启是靠气门 传动组来完成的。 气门关闭是靠气门 弹簧来完成的。 气门的开启时刻与 规律完全取决于凸轮的 轮廓曲线形状。 气门的开是一个动 态过程，从小到大，从 大到小。
两种传动方式
本讲小结
1 理解配气机构的工作过程
气门、气门座、气门导管、气门杆 气门弹簧、气门油封、气门锁片 3 气门传动组组成： 凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、正时附件
2 气门组组成：
请 记 录
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。 装配前应将密 封锥面研磨。
边缘应保持 一定的厚度， 1～3mm。
（3）气门杆部
气门杆部与气门导管保持 有正确的配合间隙，以减 凹槽 小磨损和起到良好的导向、 散热作用。
气门杆尾部：环形 槽、锁销孔。
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。
2、挺柱
作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 挺柱的分类：普通挺柱和液力挺柱。 普通挺柱
球面挺柱
滚子挺住
平面挺柱
液力挺柱
推杆
结构：挺柱体、柱塞、球座、 柱塞弹簧、单向阀和单向阀弹 簧等组成。 工作原理： 故障更换：
卡环 支承座
气门导管
卡环：防止 气门导管在 使用中脱落。 过盈配合
3、气门座
定义：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进、排 气门座）。气门座圈与气缸盖为过 盈配合，过盈量一般为0.02mm。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除 凸顶 效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复 杂。 凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少 凹顶 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。
（2）气门锥角
气门锥角概念： 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：
杆部
头部
工作条件： 受高温、气体压力、燃烧生成物中物质所腐 蚀、气门弹簧力以及传动零件惯性力的作用。
性能：
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨。
进气门：铬 钢或铬镍钢； 排气门：硅 铬钢
（1）气门头顶面形状：平顶、球面顶、喇叭顶。
平顶
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，为大多汽车发动机所采用。
5、气门油封
功用： 气门杆与气门导管孔需要润滑，机油又不能 太多，否则机油消耗量增加。为了控制和减 少机油消耗量，现代汽车发动机装有气门油 封。
装气门油封一般要用专用工具。在 采购油封时一般都要多买两个，防 止装坏。
为什么有的发动机上只有进气门 设有油封，而排气门没有？
谁能回 答？
6、气门锁片
在气门弹簧力的作用下把弹簧 座和气门杆锁住，使弹簧力作 用到气门杆上。
！ 看段录像吧
2、气门导管
功用： 运动导向，保证气门作直线往复运动； 将气门杆热量部分传给气缸盖。 工作条件： 伸入深度应适 工作温度较高，润滑条件差，容易磨损。 量。锥度可减 材料： 少气流阻力。 灰铸铁，球墨铸铁，铁基粉末冶金。 结构： 与气缸盖承孔过盈配合； 有的发动机不设气门导管； 气缸盖 有的气门导管设有卡环槽，防松落； 有的排气气门导管设有排渣槽：清除沉 积物和积炭。
三、气门传动组零部件
包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇 臂和摇臂轴、正时附件等。
凸轮轴顶置
凸轮轴底置
！ 看段录像吧
正时附件 气门摇臂 推杆 挺柱 凸轮轴
气 门 组
1、凸轮轴
功用：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：承受周期性的冲击载荷，表面磨损比较严重。
柱塞
阀架
单向阀
柱塞弹簧 挺杆体
液力挺柱
碟形弹簧
液力挺柱动画演示
桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图
气门打开时 气门关闭时
单向阀
弹簧被压缩
3、推杆
功用：将挺柱传来的推力传给摇臂。
工作情况：是气门机构中最容易弯曲的零件。
材料：硬铝或钢。一般是钢制，对缸体与缸 盖都是铝合金的发动机，用硬铝制造。 结构：推杆可以是实心或空心的。下端同外 凸球面支座锻成一个整体；上端同外凸或内 凹球面支座锻成一个整体。
45号钢冲压或铸铁、 铸钢精铸而成。 短臂 长臂
摇臂结构示意图
摇臂组示意图
摇臂轴紧固螺钉 螺栓
摇臂
摇臂轴
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
定位弹簧
5、正时附件
链条传动 凸轮轴 传动链条 凸轮轴 皮带传动
结构稳定； 成本高； 噪音大。 涨紧器
传动皮带
驱动曲轴
易损坏； 涨紧器 成本低； 需定期更换。 驱动曲轴
易断裂处
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。
（4）气门直径
进气门直径一般大于排气门直径。
（5）气门旋转机构
为了使气门头部温 度均匀，防止局部过热 引起的变形和清除气门 座积炭，可设法使气门 在工作中相对气门座缓 慢旋转。
气门缓慢旋转时在 密封锥面上产生轻微的 摩擦力，有阻止沉积物 形成的自洁作用。
先看段录像吧！
二、气门组零部件
气门锁片
气门油封 气门弹簧 气门导管 进气门、排气门
气 门 组
作用： 控制进、排气管的开闭， 密封燃气。
1、进排气门
组成： 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。 功用： 燃烧室组成部分，是气体进、出燃烧室通道的 开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。
消除气门间 隙阶段
出现气门间 隙阶段
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
凸轮轴的驱动
正时齿轮及正时标记
来自百度文库齿轮传动：应用在下置凸轮轴 发动机，采用斜齿齿轮。
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
材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁。 结构：
轴颈
凸轮
偏心轮
斜齿轮 驱动器汽 油泵
驱动分电器 （机油泵）
凸轮
凸轮性能 工作条件
承受气门弹 簧的张力， 间歇性的冲 击载荷 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。
凸轮的轮廓
凸轮轮廓与气门的运动规律
缓冲结束点 气门开启点 气门升程最大时刻 气门关闭点
记住 了吗？
4、气门摇臂
功用： 双臂杠杆作用，一则改变推杆力方向，从而使 气门运动方向不同于推杆运动方向；二则在较 小的凸轮升程下增大了气门升程。 要求：刚度大（机构刚度的一部分），质量轻 （自身质量的1/3作为机构往复惯性质 量），两端工作表面耐磨（镀铬）。 结构：厚度方向呈“工字形”截面，钻有润滑 油道，来自凸轮轴中心控油道、摇臂轴 承孔的机油通过摇臂自身斜钻的油道流 向两端，润滑推杆与气门两端的接触工 作表面。
记住 了吗！
气门座
4、气门弹簧
保证气门及时落座并紧紧贴合。 功用： 形状：圆柱形螺旋弹簧。 材料：高碳锰钢、硌钒钢。
气门弹簧
①提高气门弹簧的刚度； 防止 ②采用不等螺距的圆柱弹簧； 共振： ③采用双气门弹簧。
真是个小作用大！
结构形式： 结构形式
圆柱弹簧 （等螺距、变螺距）
圆锥弹簧）
内外两根弹簧， 可使安装高度 减小，注意螺 旋方向相反。