汽车发动机构造-第四章配气机构4(2016版)
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汽车构造课件--发动机配气机构培训
图3-13气门导管和气门座
1一气门导管 2一卡环
3一气缸盖 4一气门座
25
图3-10气门组 1一气门 2一气门弹簧3一气门弹簧座
4一锁片 5一气门导管
图3-11气门头部的结构形式 a)平顶 b)喇叭形顶 -15气门旋转机构
a)低摩擦型自由旋转机构 b)强制旋转机构
21
图3-5 上置双凸轮轴直接驱动气门的配气机构
22
图3-8 四气门机构的布置
a)同名气门排成两列 b)同名气门排成一列
1-T形驱动杆 2一气门尾端的从动盘
23
图3-9 配气相位图
24
图3-12 弹簧座的固定方式 a)北京BJ2023汽车用 b)解放CA1091汽车用
1一气门杆 2一气门弹簧 3一弹簧座 4一锁片5一锁销
14
（二）气门挺柱（3-20） 菌式、筒式、滚轮式、液压挺柱（3-21、22）。
（三）气门推杆（ 3-23 ） 要求刚性较好。
（四）摇臂（3-24、25） 实际为一双臂杠杆。摇臂工作时的强度和刚度必须保证。摇 臂与摇臂轴之间的润滑来自于凸轮轴。
15
图3-1 气门顶置式配气机构
1气缸盖 2一气门导管 3一气门 4一气门主弹簧 5一气门副弹簧 6气门弹簧座 7一锁片 8一气门
耐磨。
12
3）尾部：主要起固定弹簧座的作用。（3-12） （二）气门导管（3-12）
引导气门做往复直线运动，与气门杆身相配。同缸盖是过盈配合。 （三）气门座：同缸盖是过盈配合。铝合金缸盖必须镶气门座。 （3-12） （四）气门弹簧（3-14）
保证气门紧贴气门座，防止气门落座时发生跳动等。常用双弹簧结构。 （五）气门旋转机构：安装在气门尾部，在气门工作时发生一定的转动，以
第四章：配气机构
四气门发动机多采用篷形燃烧室，火花塞 布置在燃烧室中央，有利于燃烧。
四气门布置形式
汽车构造
气门间隙
气门间隙:冷态时，当气门处于 关闭状态时，气门与传动件之间 的间隙
气门间隙过小：漏气、气门烧坏 气门间隙过大：传动零件之间、
气门和气门座之间撞击严重，加 速磨损
气门间隙的大小一般由发动 机制造厂根据试验确定。在 冷态时，进气门的间隙一般 为0.25~0.3mm，排气门的间 隙为0.3~0.35mm。
汽车构造
பைடு நூலகம்
气门间隙
汽车构造
气门间隙的调整 （1）气门间隙调整螺钉
在摇臂或摆臂上驱动气门的一端，安装有气门间隙调整 螺钉及其锁紧螺母，用扳手松开锁紧螺母，用改锥调整 气门间隙调整螺钉，同时用塞规测试气门间隙符合标准 再用锁紧螺母紧固调整螺钉。 如广州本田雅阁发动机气门间隙：
进气门:0.26±0.02mm；排气门: 0.30±0.02mm
汽车构造
气门驱动方式
摇臂驱动式
汽车构造
摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴直接驱动摇臂，摇臂 直接驱动气门或凸轮轴推动挺柱，挺柱推动摇臂，摇臂再驱动气门。
气门驱动方式
汽车构造
气门驱动方式
摆臂驱动式
汽车构造
摆臂驱动、双凸轮轴上置式配气机构：摆臂驱动比摇臂驱动刚度更 好，更有利于高速发动机，在轿车发动机上应用广泛。（DOHC)
第四章 配气机构
气门式配气机构的布置和传动 气门的布置形式 凸轮轴的布置形式 凸轮轴的传动方式 气门驱动方式 气门间隙
配气相位 气门组 气门传动组
汽车构造
配气机构
功用： 定时开闭进、排气门 保证进气充足，排气彻底
四气门布置形式
汽车构造
气门间隙
气门间隙:冷态时，当气门处于 关闭状态时，气门与传动件之间 的间隙
气门间隙过小：漏气、气门烧坏 气门间隙过大：传动零件之间、
气门和气门座之间撞击严重，加 速磨损
气门间隙的大小一般由发动 机制造厂根据试验确定。在 冷态时，进气门的间隙一般 为0.25~0.3mm，排气门的间 隙为0.3~0.35mm。
汽车构造
பைடு நூலகம்
气门间隙
汽车构造
气门间隙的调整 （1）气门间隙调整螺钉
在摇臂或摆臂上驱动气门的一端，安装有气门间隙调整 螺钉及其锁紧螺母，用扳手松开锁紧螺母，用改锥调整 气门间隙调整螺钉，同时用塞规测试气门间隙符合标准 再用锁紧螺母紧固调整螺钉。 如广州本田雅阁发动机气门间隙：
进气门:0.26±0.02mm；排气门: 0.30±0.02mm
汽车构造
气门驱动方式
摇臂驱动式
汽车构造
摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构：凸轮轴直接驱动摇臂，摇臂 直接驱动气门或凸轮轴推动挺柱，挺柱推动摇臂，摇臂再驱动气门。
气门驱动方式
汽车构造
气门驱动方式
摆臂驱动式
汽车构造
摆臂驱动、双凸轮轴上置式配气机构：摆臂驱动比摇臂驱动刚度更 好，更有利于高速发动机，在轿车发动机上应用广泛。（DOHC)
第四章 配气机构
气门式配气机构的布置和传动 气门的布置形式 凸轮轴的布置形式 凸轮轴的传动方式 气门驱动方式 气门间隙
配气相位 气门组 气门传动组
汽车构造
配气机构
功用： 定时开闭进、排气门 保证进气充足，排气彻底
配气机构介绍.ppt课件
第一节 气门式配气机构的布置及传动
1、组成：由气门组和气门传动组组成
2、分类： （一）按气门的布置形式分： 1）顶置气门式 2）侧置气门式...
（二）按凸轮轴的布置位置分：1）下置凸轮轴式 2）顶置凸轮轴式...
（三）按凸轮轴的传动方式分： 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式...
（四）按每缸气门数目分： 1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
多气门缺点：结构复杂，成本高。
四气门
五气门机构
五气门机构 （单顶置凸轮轴、单摇臂驱动气门）
五、气门间隙
为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 原因：发动机工作时气门及气门传动件受热膨胀，如果冷态时无 气门间隙或气门间隙过小，则在热态时势必引起气门关闭不严， 造成在压缩和作功行程中漏气，导致发动机功率下降，排气门烧 坏，严重时甚至不能起动。气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损加剧，机械噪声加大，而且 气门开启时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时间缩短，也会导 致发动机功率下降。
1、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） （1）二气门（传统）
A：带单摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启…优点是气 门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大， 不利于布置直的进气道。
（b）带双摇臂，气门间隙调 整螺钉在短摇臂端、推杆一侧， 顺时针方向转动调整螺钉，摇 臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。
1、组成：由气门组和气门传动组组成
2、分类： （一）按气门的布置形式分： 1）顶置气门式 2）侧置气门式...
（二）按凸轮轴的布置位置分：1）下置凸轮轴式 2）顶置凸轮轴式...
（三）按凸轮轴的传动方式分： 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式...
（四）按每缸气门数目分： 1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
多气门缺点：结构复杂，成本高。
四气门
五气门机构
五气门机构 （单顶置凸轮轴、单摇臂驱动气门）
五、气门间隙
为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 原因：发动机工作时气门及气门传动件受热膨胀，如果冷态时无 气门间隙或气门间隙过小，则在热态时势必引起气门关闭不严， 造成在压缩和作功行程中漏气，导致发动机功率下降，排气门烧 坏，严重时甚至不能起动。气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损加剧，机械噪声加大，而且 气门开启时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时间缩短，也会导 致发动机功率下降。
1、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） （1）二气门（传统）
A：带单摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启…优点是气 门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大， 不利于布置直的进气道。
（b）带双摇臂，气门间隙调 整螺钉在短摇臂端、推杆一侧， 顺时针方向转动调整螺钉，摇 臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。
《发动机配气机构》课件
紧密地贴合气门座。
气门间隙大小的选择
02
根据发动机的工作条件和性能要求，选择合适的气门间隙大小。
气门间隙的定期检查与调整
03
定期检查气门间隙，并根据需要调整，以保证发动机的正常运
转。
配气相位的选择与优化
配气相位计算
根据发动机的工作循环和性能要求，计算出合适的配气相位。
配气相位的调整
通过调整凸轮型线和气门开启、关闭时刻，实现配气相位的优化。
分类
根据气门安装位置可分为顶置式和侧 置式，根据凸轮轴安装位置可分为下 置式、中置式和上置式。
工作原理
通过凸轮轴的旋转，使气门按照一定 规律开启和关闭，实现发动机的进气 和排气过程。
配气机构的性能要求
气门开启和关闭的时刻和高度 应准确控制。
气门和气门座之间的密封性能 要好，以减少气体泄漏。
气门弹簧的弹力要适当，以确 保气门的正常开闭。
配气机构应尽可能轻便、紧凑 以提高发动机的效率。
02
发动机配气机构的设计
气门的设计与优化
气门材料选择
气门杆部长度和直径
选择耐高温、耐磨损的材料，如合金 钢、不锈钢等。
根据气门的工作条件和发动机的结构 要求，选择合适的长度和直径。
气门头部形状设计
根据发动机性能要求，设计出适合的 头部形状，如圆形、椭圆形等。
04
发动机配气机构的故障诊断与维修
配气机构常见故障及原因分析
气门关闭不严
气门异响
气门漏气
凸轮轴损坏
气门间隙调整不当、气 门杆弯曲或气门头烧蚀。
气门间隙过大、气门杆 与气门导管间隙过大。
气门杆与气门导管间隙 过小或气门头与气门座
接触不良。
《汽车配气机构》PPT课件
05.12.2020
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。
.
28
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。
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
05.12.2020
.
推杆 挺柱
31
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
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？
05.12.2020
.
14
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
05.12.2020
.
20
气门组实物图
《发动机配气机构》课件
使用专用工具和仪器，对发动 机的气门正时进行检查，判断 是否符合标准。
调整气门正时的方法
如需调整，使用专用工具和仪 器，对发动机的气门正时进行 调整，使其符合标准。
调整后的检查
调整完成后，对发动机进行试 运转，检查气门正时是否合适
，如有问题及时进行调整。
05
配气机构的常见故障与排除
气门漏气
总结词
06
新型配气机构技术介绍
可变气门正时技术
总结词
通过改变气门开启和关闭的时间，优化发动机在不同工况下的性能。
详细描述
可变气门正时技术通过电子控制单元（ECU）和相应的执行机构，实时调整气门的开启和关闭时间，以适应不同 转速和负载的需求。在低转速时，气门开启时间延长，增加进气量，提高发动机扭矩；在高转速时，气门开启时 间缩短，减少进气量，提高发动机功率。
THANKS
感谢观看
02
分类
进气门和排气门。
03
04
材料
通常采用耐高温、耐磨损、抗 腐蚀的合金钢。
结构
气门头部和杆部的组合，头部 用于与气门座接触，杆部用于
与气门弹簧连接。
气门导管与气门座
气门导管
01 引导气门运动，保证气门位置
正确。
材料
02 通常采用耐高温、耐磨、抗腐
蚀的合金钢。
结构
03 分为上导管和下导管，上导管
配气相位与气门重叠角
配气相位
配气相位是指进气门、排气门开启和关闭的角度，以及它们 之间的夹角，对发动机的充气效率和排气效果有重要影响。
气门重叠角
气门重叠角是指在进气门和排气门同时开启的一段时间内， 进气门和排气门的夹角，对发动机的换气效果有重要影响。
03
调整气门正时的方法
如需调整，使用专用工具和仪 器，对发动机的气门正时进行 调整，使其符合标准。
调整后的检查
调整完成后，对发动机进行试 运转，检查气门正时是否合适
，如有问题及时进行调整。
05
配气机构的常见故障与排除
气门漏气
总结词
06
新型配气机构技术介绍
可变气门正时技术
总结词
通过改变气门开启和关闭的时间，优化发动机在不同工况下的性能。
详细描述
可变气门正时技术通过电子控制单元（ECU）和相应的执行机构，实时调整气门的开启和关闭时间，以适应不同 转速和负载的需求。在低转速时，气门开启时间延长，增加进气量，提高发动机扭矩；在高转速时，气门开启时 间缩短，减少进气量，提高发动机功率。
THANKS
感谢观看
02
分类
进气门和排气门。
03
04
材料
通常采用耐高温、耐磨损、抗 腐蚀的合金钢。
结构
气门头部和杆部的组合，头部 用于与气门座接触，杆部用于
与气门弹簧连接。
气门导管与气门座
气门导管
01 引导气门运动，保证气门位置
正确。
材料
02 通常采用耐高温、耐磨、抗腐
蚀的合金钢。
结构
03 分为上导管和下导管，上导管
配气相位与气门重叠角
配气相位
配气相位是指进气门、排气门开启和关闭的角度，以及它们 之间的夹角，对发动机的充气效率和排气效果有重要影响。
气门重叠角
气门重叠角是指在进气门和排气门同时开启的一段时间内， 进气门和排气门的夹角，对发动机的换气效果有重要影响。
03
内燃机的配气机构PPT课件
的排序情况。
气门的规定间隙，有发动机冷态时间 隙和发动机热态时间隙之分，如:CA6110 型柴油机冷态间隙：进气门为0.30 mm； 排气门为0.35mm。其热态间隙进气门为
0.25mm；排气门为0.30mm。
“全、排、空、进” 含义是： 按发动机的工作顺序如“１-３-４-２ ” “全”表示一缸两个气门均可调整； “排”表示三缸排气门可调整；“空” 表示四缸的两个气门均不可调整；“进
3. 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。
3.2.2 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 3-17所示。
图3-17 气门组件的组成
1-弹簧座 2-分开式气门锁片 3-油封 4-气门弹簧
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
簧座的固定方式(如图3-20所示).
图3－22 气门导管
1-卡环 2-气门导管 3-气缸盖 4-气门座
2. 气门导管 气门导管的主要是气门运动的导 向作用，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3-22所示。
性和经济性。
CA6110型柴油机即采用此种结 构型式。
因为四冲程发动机每完成一个工 作循环，曲轴旋转两周，各缸的进、 排气门各开启一次，此时凸轮轴只旋 转一周。为此，曲轴与凸轮轴间的传
动比应为2:1。
2. 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。
这种结构型式的配气机构出现较 早，具有结构简单、造价低、维修方 便等优点。但由于其气门侧置造成燃 烧室结构不紧凑且进、排气阻力大， 导致发动机动力性较差、经济性不高
气门的规定间隙，有发动机冷态时间 隙和发动机热态时间隙之分，如:CA6110 型柴油机冷态间隙：进气门为0.30 mm； 排气门为0.35mm。其热态间隙进气门为
0.25mm；排气门为0.30mm。
“全、排、空、进” 含义是： 按发动机的工作顺序如“１-３-４-２ ” “全”表示一缸两个气门均可调整； “排”表示三缸排气门可调整；“空” 表示四缸的两个气门均不可调整；“进
3. 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。
3.2.2 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 3-17所示。
图3-17 气门组件的组成
1-弹簧座 2-分开式气门锁片 3-油封 4-气门弹簧
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
簧座的固定方式(如图3-20所示).
图3－22 气门导管
1-卡环 2-气门导管 3-气缸盖 4-气门座
2. 气门导管 气门导管的主要是气门运动的导 向作用，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3-22所示。
性和经济性。
CA6110型柴油机即采用此种结 构型式。
因为四冲程发动机每完成一个工 作循环，曲轴旋转两周，各缸的进、 排气门各开启一次，此时凸轮轴只旋 转一周。为此，曲轴与凸轮轴间的传
动比应为2:1。
2. 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。
这种结构型式的配气机构出现较 早，具有结构简单、造价低、维修方 便等优点。但由于其气门侧置造成燃 烧室结构不紧凑且进、排气阻力大， 导致发动机动力性较差、经济性不高
配气机构的构造和工作原理 汽车发动机构造与维修 教学PPT课件
挺柱
功用 将凸轮的推力传给推杆或气门。 型式 常见挺柱主要有筒式和滚轮式两种。
37
第一节 配气机构的构造和工作原理
液力挺柱
采用液力挺柱，消除了配气机构中的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪 声，同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些，气门开启和关闭更快，以减小进排 气阻力，改善发动机的换气，提高发动机的性能，特别是高速性能。
29
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门弹簧
30
第一节 配气机构的构造和工作原理
31
第一节 配气机构的构造和工作原理
2.气门传动组
32
第一节 配气机构的构造和工作原理
凸轮轴
1.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、配气相位及 气门开度的变化规律 等要求。
2.有些汽油机还用 它来驱动汽油泵、机 油泵和分电器。
24
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门
气门是由头部和杆部组成的。 头部用来封闭气缸的进、排气 通道，杆部则主要为气门的运动 导向。
25
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门顶部
气门顶部的形状 ①凸顶：凸顶的刚度大，受热面积也大，用于某些排气门； ②平顶：平顶的结构简单、制造方便，受热面积小，应用多； ③凹顶：也称漏斗形，其质量小、惯性小，头部与杆部有较大 的过渡圆弧，使气流阻力小，以及具有较大的弹性，对气门座的 适应性好(又称柔性气门)，容易获得较好的磨合，但受热面积 大，易存废气，容易过热及受热易变形，所以仅用作进气门。
15
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门间隙
定义 气门在完全关闭时，气门杆尾端与气门传动组零件之间的间隙。 必要性 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或 间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机 在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。 通常在发动机冷态装配时，留有气门间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。有的发动机采用 液力挺柱，挺柱的长度能自动变化，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙。
功用 将凸轮的推力传给推杆或气门。 型式 常见挺柱主要有筒式和滚轮式两种。
37
第一节 配气机构的构造和工作原理
液力挺柱
采用液力挺柱，消除了配气机构中的间隙，减小了各零件的冲击载荷和噪 声，同时凸轮轮廓可设计得比较陡一些，气门开启和关闭更快，以减小进排 气阻力，改善发动机的换气，提高发动机的性能，特别是高速性能。
29
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门弹簧
30
第一节 配气机构的构造和工作原理
31
第一节 配气机构的构造和工作原理
2.气门传动组
32
第一节 配气机构的构造和工作原理
凸轮轴
1.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、配气相位及 气门开度的变化规律 等要求。
2.有些汽油机还用 它来驱动汽油泵、机 油泵和分电器。
24
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门
气门是由头部和杆部组成的。 头部用来封闭气缸的进、排气 通道，杆部则主要为气门的运动 导向。
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第一节 配气机构的构造和工作原理
气门顶部
气门顶部的形状 ①凸顶：凸顶的刚度大，受热面积也大，用于某些排气门； ②平顶：平顶的结构简单、制造方便，受热面积小，应用多； ③凹顶：也称漏斗形，其质量小、惯性小，头部与杆部有较大 的过渡圆弧，使气流阻力小，以及具有较大的弹性，对气门座的 适应性好(又称柔性气门)，容易获得较好的磨合，但受热面积 大，易存废气，容易过热及受热易变形，所以仅用作进气门。
15
第一节 配气机构的构造和工作原理
气门间隙
定义 气门在完全关闭时，气门杆尾端与气门传动组零件之间的间隙。 必要性 发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀，如果气门及其传动件之间，在冷态时无间隙或 间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机 在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。 通常在发动机冷态装配时，留有气门间隙，以补偿气门受热后的膨胀量。有的发动机采用 液力挺柱，挺柱的长度能自动变化，随时补偿气门的热膨胀量，故不需要预留气门间隙。
汽车构造课件--配气机构
三、凸轮轴的传动方式及传动比
凸轮轴由曲轴带动旋转，其传动方式有齿轮传动、链传动和齿形带传动。
1. 齿轮传动 齿轮传动多用于凸轮轴下置（或凸轮轴中置）
式配气机构中，如图所示。一般从曲轴到凸轮轴的 传动只需要一对正时齿轮，必要时可加装中间齿轮。 为了啮合平稳，减小噪声，正时齿轮多采用圆柱斜 齿轮，并用不同材料制成。曲轴正时齿轮常用中碳 钢来制造，而凸轮轴正时齿轮则常用铸铁或夹布胶 木制成。东风EQ6100—1型、解放CA6102型发动机 采用这种传动方式。
配气相位
概述
配气机构的主要部件
3. 齿形带传动
齿形带传动多用于凸轮 轴上置式配气机构中，如图 所示。齿形带一般用氯丁橡 胶制成。与链传动相比，齿 形带传动具有传动平稳、噪 声小、质量轻、不需要润滑， 且制造成本低等优点。另外， 齿形带伸长量小，有利于发 动机正时的精确控制。因此， 齿形带传动被越来越多的汽 车发动机，特别是轿车发动 机所采用。如桑塔纳JV型、 奥迪JW型发动机均采用齿 形带传动。
概述
配气机构的主要部件
配气相位
2.凸轮轴中置式配气机构
如图所示，凸轮轴位于气缸体上 部，这种形式将推杆缩短或适当加长 挺柱后去掉推杆，提高了刚度，减轻 了往复运动件的质量，有利于发动机 转速的提高，但由于凸轮轴与曲轴间 的距离增大，已不可能直接采用正时 齿轮来传动，需增加中间齿轮（惰性 轮）或采用链条传动方式。如玉柴 YC6105Qc型、依维柯8210.22型发动 机采用这种结构形式。
概述
配气机构的主要部件
配气相位
四冲程车用发动机大都采用气门式配气机构。其结构形式多种多样： 1、按气门布置形式不同分为：气门顶置式和气门侧置式； 2、按凸轮轴布置形式不同分为：凸轮轴下置式、凸轮轴中置式和凸轮轴上置式； 3、按曲轴和凸轮轴的传动方式不同分为：齿轮传动式、链条传动式和齿形带传动式。
汽车发动机构造与维修-第四章 配气机构
第二节 配气机构的主要结构
二、气门传动组
注意 在装配曲轴与凸轮轴时，应将两正时皮带轮或链轮的正时 标记对齐，保证配气相位和发动机工作顺序与工作过程准 确配合。
1－曲轴正时标记 2－凸轮轴正时标 记
第二节 配气机构的主要结构
二、气门传动组
⒉挺柱 挺柱在气门传动组中起传力的作用，将凸轮的推力传给推杆或者 气门。挺柱常见的形式有筒式和滚轮式两种 。
第二节 配气机构的主要结构
二、气门传动组
在许多轿车发动机上用气门间隙自动补偿器代替摆臂支座，实 现零气门间隙。
1－凸轮轴2－摆臂 3－液力挺柱 4－气缸盖
第二节 配气机构的主要结构
二、气门传动组
3.推杆 采用下置、中置凸轮轴式的配气机构，利用推杆将挺柱传来的力 传给摇臂。推杆下端与挺柱接触，上端与摇臂调整螺钉接触。
二、正时带的更换
二、正时带的更换 1.正时带的拆卸
第四节 配气机构的维护
二、正时带的更换
2.正时带的安装 注意：安装正时带时必须对正 时，不对或对错正时后果严重。
第五节 配气机构的检修
第五节 配气机构的检修
一、气门的检修
一、气门的检修 （一）气门的主要耗损 气门的常见耗损形式有： 气门杆部及尾端的磨损、气门工作锥面磨损与烧蚀、气门杆弯曲变形等。
凸轮轴
气门间隙调整垫片 挺柱
1－凸轮轴 2－挺柱3－调整 螺钉 4－摇臂 3－气门间隙
第二节 配气机构的主要结构
二、气门传动组
目前越来越多的发动机(尤其是轿车发动机)采用了长度随温度轻 微变化的液力挺柱，而不采用预留气门间隙的方法。
液力挺柱
普通挺柱 1-凸轮2-挺拄体3-低压油腔4-柱塞 5-球阀6-止动环7-柱塞弹簧8-球阀 弹簧9-气门杆10-球阀托架11-油 缸12-供油孔及球形油槽13-高压 油腔14-止推环15-键形槽
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特点：气门行程大，结 构较复杂；进气阻力小， 气流搅动大，能达到较 高的压缩比；燃烧室紧 凑，表面积小，热效率 高且具有良好的抗爆性 和高速性，易于提高发 动机的动力性和经济性.
目前的汽车发动机都采 用气门顶置式配气机构。
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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。
（四）、按气门数及排列方式来分
双气门和多气门。 1、双气门 一般发动机都采用每缸两个气门， 即一个进气门和一个排气门的结构。 为了改善换气，在可能的条件下， 应尽量加大气门的直径，特别是进 气门的直径。 排列 ： 一列 驱动：一根凸轮轴驱动 进排气道： 汽油机：置于机体一侧，进气预热 ，提高汽油挥发性 柴油机：置于机体两侧，防止进气预热，提高充气效率
一、作用 按照发动机的工作顺序定时、定量实现换气过程。 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目的（吸足排净） 。 衡量进气充分程度的指标充量系数φc 每循环实际进气量（kg） Φc = —————————————————————100% 进气状态下充满气缸工作容积的新气质量（kg）
桑塔纳发动机配气机构
另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此 种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动 机。
特点：凸轮轴与气门 距离近，不需要推杆、 挺柱，使往复运动的 惯量减少
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1）摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构
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2）摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构
摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动式刚度更好，更有利于 高速发动机，因此在轿车发动机上的应用比较广泛。 23:48:23
1）下置凸轮轴式 2）中置凸轮轴式 3）上置凸轮轴式
（三）按凸轮轴的传动方式分 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式
（四）按每缸气门数目
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1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
（一）按气门的布置形式分： 1、气门顶置式 气门布置在缸盖上。由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、 气门和气门弹簧等组成。
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2、凸轮轴中置式
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。
摇臂 调整螺钉
挺柱
凸轮轴
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活塞
3、凸轮轴上置
凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂或摆臂 来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大 大减小，此结构适于高速发动机。
多气门缺点：结构复杂，成本高。
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宝来1.8T五气门
四气门的布置
1).同名气门排成两列，由一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动， 并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。 2).同名气门排成一列 ，进排气门分别位于曲轴中心线的两侧， 分别采用两凸轮轴驱动，每缸两同名气门采用两个形状和位置相 同的凸轮驱动。
3）直接驱动、凸轮轴上置式配气机构
刚度最好，驱动气门的能量损失最小。因此，在高度强化的轿 车发动机上得到广泛的应用。
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（三）、按照曲轴和凸轮轴的传动方式分
1、齿轮传动 2、链条传动 3、齿形带传动
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1、齿轮传动
传动路线：曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿轮 应用：凸轮轴下置、中置式配气机构，多用于低速发动机。
传动路线：曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮 应用：凸轮轴上置式配气机构 特点：优点：空间布置自由度大，对 机型变化适应性强，制造成本低，工 作可靠，维修方便。 缺点：链条容易松弛，须带张紧器， 配气相位容易变化，需定期调整，噪 声、磨损大，耐久性较差。
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3、齿形带传动
传动路线：曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮 应用：凸轮轴上置式配气机构
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。
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（二）按凸轮轴的布置位置来分
1、凸轮轴下置 2、凸轮轴中置 3、凸轮轴上置
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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 轴之间才传动 装置，有利于 发动机的布置。
特点：配气相位准确，工作可靠 性和耐久性好。噪音、磨损较大， 空间布置困难，重量大；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，正时齿轮多用圆柱形 斜齿轮 材料：曲轴正时齿轮：钢制 凸轮轴正时齿轮：铸铁，夹布胶 木
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2、链条传动
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2.多气门的排列及驱动
（1）三气门（二进、一排） （2）四气门（二进、二排）（常见） （3）五气门（三进、二排） （4）七气门（四同缸径条件下，气门头部尺寸小，重量轻，气门升 程小，有利于高速化； 2、进气总通过断面积增加，有利于提高充气效率； 3、有利于形成结构紧凑的燃烧室； 4、排气门热负荷低。
特点：优点：兼顾齿轮传动和链条传 动的主要优点，配气相位准确，但要 解决皮带松弛问题；空间布置自由度 大；传动效率高，磨损、噪声小不需 润滑， 齿形带传动，噪声小、成本低 缺点：工作可靠性、耐久性差，摩擦 阻力大，怕机油（一般用齿形皮带罩 壳密封住），工作性能随温度变化大。 齿形皮带材料：氯丁橡胶
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第4章 配气机构
进、排气过程 合在一起通常 称为换气过程
二冲程汽油机
二、换气机构形式 气门式、气口式、 气门-气口式。
二冲程柴油机
第4章 配气机构 §4.1. 气门式配气机构的布置和传动
1、组成：气门组、气门传动组 2、分类： 1）顶置气门式 （一）按气门的布置形式分： 2）侧置气门式
（二）按凸轮轴的布置位置
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(1)气门打开：曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转， 使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整 螺钉，推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气 门，同时使弹簧进一步压缩。
工作过程
(2)气门关闭：当凸 轮的凸起部分的顶 点转过挺柱以后， 气门在其弹簧张力 的作用下，开度逐 渐减小，直至最后 关闭，进气或排气 过程即告结束。
特点：气门行程大，结 构较复杂；进气阻力小， 气流搅动大，能达到较 高的压缩比；燃烧室紧 凑，表面积小，热效率 高且具有良好的抗爆性 和高速性，易于提高发 动机的动力性和经济性.
目前的汽车发动机都采 用气门顶置式配气机构。
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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。
（四）、按气门数及排列方式来分
双气门和多气门。 1、双气门 一般发动机都采用每缸两个气门， 即一个进气门和一个排气门的结构。 为了改善换气，在可能的条件下， 应尽量加大气门的直径，特别是进 气门的直径。 排列 ： 一列 驱动：一根凸轮轴驱动 进排气道： 汽油机：置于机体一侧，进气预热 ，提高汽油挥发性 柴油机：置于机体两侧，防止进气预热，提高充气效率
一、作用 按照发动机的工作顺序定时、定量实现换气过程。 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目的（吸足排净） 。 衡量进气充分程度的指标充量系数φc 每循环实际进气量（kg） Φc = —————————————————————100% 进气状态下充满气缸工作容积的新气质量（kg）
桑塔纳发动机配气机构
另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此 种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动 机。
特点：凸轮轴与气门 距离近，不需要推杆、 挺柱，使往复运动的 惯量减少
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1）摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构
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2）摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构
摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动式刚度更好，更有利于 高速发动机，因此在轿车发动机上的应用比较广泛。 23:48:23
1）下置凸轮轴式 2）中置凸轮轴式 3）上置凸轮轴式
（三）按凸轮轴的传动方式分 1）齿轮传动式 2）链条传动式 3）齿形皮带传动式
（四）按每缸气门数目
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1）二气门（传统一进一排） 2）多气门（四气门为主）
（一）按气门的布置形式分： 1、气门顶置式 气门布置在缸盖上。由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、 气门和气门弹簧等组成。
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2、凸轮轴中置式
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。
摇臂 调整螺钉
挺柱
凸轮轴
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活塞
3、凸轮轴上置
凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂或摆臂 来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大 大减小，此结构适于高速发动机。
多气门缺点：结构复杂，成本高。
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宝来1.8T五气门
四气门的布置
1).同名气门排成两列，由一个凸轮通过T形驱动杆同时驱动， 并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。 2).同名气门排成一列 ，进排气门分别位于曲轴中心线的两侧， 分别采用两凸轮轴驱动，每缸两同名气门采用两个形状和位置相 同的凸轮驱动。
3）直接驱动、凸轮轴上置式配气机构
刚度最好，驱动气门的能量损失最小。因此，在高度强化的轿 车发动机上得到广泛的应用。
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（三）、按照曲轴和凸轮轴的传动方式分
1、齿轮传动 2、链条传动 3、齿形带传动
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1、齿轮传动
传动路线：曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿轮 应用：凸轮轴下置、中置式配气机构，多用于低速发动机。
传动路线：曲轴→链条→凸轮轴正时齿轮 应用：凸轮轴上置式配气机构 特点：优点：空间布置自由度大，对 机型变化适应性强，制造成本低，工 作可靠，维修方便。 缺点：链条容易松弛，须带张紧器， 配气相位容易变化，需定期调整，噪 声、磨损大，耐久性较差。
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3、齿形带传动
传动路线：曲轴→齿形皮带→凸轮轴正时齿轮 应用：凸轮轴上置式配气机构
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。
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（二）按凸轮轴的布置位置来分
1、凸轮轴下置 2、凸轮轴中置 3、凸轮轴上置
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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 轴之间才传动 装置，有利于 发动机的布置。
特点：配气相位准确，工作可靠 性和耐久性好。噪音、磨损较大， 空间布置困难，重量大；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，正时齿轮多用圆柱形 斜齿轮 材料：曲轴正时齿轮：钢制 凸轮轴正时齿轮：铸铁，夹布胶 木
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2、链条传动
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2.多气门的排列及驱动
（1）三气门（二进、一排） （2）四气门（二进、二排）（常见） （3）五气门（三进、二排） （4）七气门（四同缸径条件下，气门头部尺寸小，重量轻，气门升 程小，有利于高速化； 2、进气总通过断面积增加，有利于提高充气效率； 3、有利于形成结构紧凑的燃烧室； 4、排气门热负荷低。
特点：优点：兼顾齿轮传动和链条传 动的主要优点，配气相位准确，但要 解决皮带松弛问题；空间布置自由度 大；传动效率高，磨损、噪声小不需 润滑， 齿形带传动，噪声小、成本低 缺点：工作可靠性、耐久性差，摩擦 阻力大，怕机油（一般用齿形皮带罩 壳密封住），工作性能随温度变化大。 齿形皮带材料：氯丁橡胶
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第4章 配气机构
进、排气过程 合在一起通常 称为换气过程
二冲程汽油机
二、换气机构形式 气门式、气口式、 气门-气口式。
二冲程柴油机
第4章 配气机构 §4.1. 气门式配气机构的布置和传动
1、组成：气门组、气门传动组 2、分类： 1）顶置气门式 （一）按气门的布置形式分： 2）侧置气门式
（二）按凸轮轴的布置位置
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(1)气门打开：曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转， 使凸轮轴上的凸轮凸起部分通过挺柱、推杆、调整 螺钉，推动摇臂摆转，摇臂的另一端便向下推开气 门，同时使弹簧进一步压缩。
工作过程
(2)气门关闭：当凸 轮的凸起部分的顶 点转过挺柱以后， 气门在其弹簧张力 的作用下，开度逐 渐减小，直至最后 关闭，进气或排气 过程即告结束。