配气机构
配气机构组成和工作原理
配气机构组成和工作原理嘿，朋友！你有没有想过汽车发动机里那个神秘的配气机构呢？今天呀，我就来给你好好唠唠这配气机构的组成和工作原理，保证让你听得明明白白。
咱先来说说配气机构的组成吧。
这配气机构就像是一个乐队，每个成员都有自己独特的任务，缺了谁都不行呢。
它主要由气门组和气门传动组这两大“帮派”组成。
气门组里有气门、气门座、气门导管、气门弹簧等小伙伴。
气门就像是守门员，负责控制进气和排气的通道。
它要把住这个重要的关口，不能让不该进的进了，不该出的出了。
气门座呢，那就是气门的专属“座位”，得稳稳地接住气门，保证密封良好。
气门导管就像个轨道，引导着气门准确地上下运动，就像火车沿着铁轨行驶一样。
气门弹簧可不能小看，它就像一个有弹性的小助手，时刻给气门施加力量，让气门在该关闭的时候紧紧关闭，可不能松松垮垮的。
再看看气门传动组，这里面的成员也都神通广大。
有凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等。
凸轮轴就像是乐队的指挥，它的形状很特别，上面有一个个凸起的部分，这些凸起就像指挥棒一样，按照一定的节奏去推动其他部件。
挺柱就像个听话的小跟班，凸轮轴一有动作，它就赶紧响应。
推杆呢，就像个传递员，把挺柱得到的指令传给摇臂。
摇臂就像是个大力士的手臂，把推杆传来的力放大，然后去推动气门。
这一整套流程下来，就像一场精心编排的舞蹈，每个动作都要恰到好处。
那这个配气机构是怎么工作的呢？这可就更有趣了。
想象一下，发动机就像一个大工厂，配气机构就是这个工厂的空气和废气管理员。
当发动机开始工作的时候，进气冲程开始啦。
这时候，凸轮轴就开始转动它的指挥棒。
凸轮轴上的凸起部分就把挺柱顶起来，挺柱再推动推杆，推杆又让摇臂动起来，摇臂就像个大力士一样，把气门推开。
哇塞，这时候气门就像打开了一扇大门，外面的新鲜空气就像一群着急上班的工人，呼呼地冲进发动机这个大工厂里。
这进气冲程啊，就像是给发动机注入了新的活力，没有这新鲜空气，发动机哪能好好工作呢？接着就是压缩冲程啦。
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 。
配气机构基本知识点总结
配气机构基本知识点总结一、配气机构的定义和作用1. 配气机构指的是将压缩机的排气气体按一定比例、一定时间和一定顺序分配给多个气缸，以保证每个气缸在合适的时间和压力下充满气体，并确保气缸之间的气体压力均衡的设备。
2. 配气机构的作用是确保内燃机气缸的正常工作，使每个气缸在正确的顺序、正确的时间和正确的压力下吸入空气、压缩气氛、排放废气，从而保证发动机的正常运转。
二、配气机构的组成和工作原理1. 配气机构主要由凸轮轴、气门、气门弹簧、气门挺杆、气门推杆、气门座垫和气门导管等部件组成。
2. 工作原理：当凸轮轴转动时，凸轮的顶部形状与气门橡胶垫的底部形状相吻合，当凸轮滚子要摇动气门时，气门随之开启或闭合。
凹凸轮的横向间距是一定值，所以使气门同步开启、闭合。
三、配气机构的分类1. 根据气门运动的方式，配气机构可以分为机械式配气机构和液压式配气机构。
其中，机械式配气机构通过凸轮轴来直接驱动气门，而液压式配气机构则是利用液压原理来传动气门。
2. 根据气门控制方式的不同，可以分为正时式配气机构和可变气门正时配气机构。
正时式配气机构是气门的开启和关闭时间由固定的凸轮来控制，而可变气门正时配气机构则是通过改变气门开启和关闭时间来实现更高效的气缸充气和排气。
四、配气机构的主要参数1. 配气时期：指气门在一次循环中从开启至关闭再到下一次开启的时间。
2. 配气重叠：指气门关闭和下一次气门开启之间的时间重叠。
3. 气门开启时间和气门关闭时间：分别指气门从关闭到开启的时间和从开启到关闭的时间。
4. 气门升程：指气门从关闭到开启的相对位移距离。
五、配气机构的维护和故障排除1. 定期更换气门和气门导管，以防止气门渗漏和气门劣化造成的工作异常。
2. 定期检查和调整气门间隙，保证气门的开启和关闭时间符合规定的要求。
3. 定期更换气门弹簧，以防止气门弹簧劣化导致气门失控或气门磨合不良。
4. 对配气机构进行定期检查，检查凸轮轴、气门轴承、气门盖等部件的磨损情况，及时进行维护和更换。
配气机构(农机发动机构造与维修课件)
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
配气机构组成和作用
配气机构组成和作用
配气机构是内燃机中的一个重要部件，它的作用是控制气门的开闭，使燃油和空气按照一定的比例进入燃烧室，从而保证发动机的正常运转。
配气机构的组成包括气门、气门座、气门杆、气门弹簧、凸轮轴等部件。
气门是配气机构中最重要的部件之一，它的作用是控制气门的开闭。
气门座是气门的支撑部件，它的作用是固定气门，使其能够在高速运转时保持稳定。
气门杆是连接气门和凸轮轴的部件，它的作用是传递凸轮轴的运动，使气门能够按照一定的规律开闭。
气门弹簧是控制气门开闭速度的部件，它的作用是使气门能够快速地关闭，从而避免燃气的泄漏。
凸轮轴是配气机构中最重要的部件之一，它的作用是控制气门的开闭时间和幅度，从而保证燃油和空气按照一定的比例进入燃烧室。
配气机构的作用是控制气门的开闭，使燃油和空气按照一定的比例进入燃烧室，从而保证发动机的正常运转。
在发动机运转时，凸轮轴通过气门杆将运动传递给气门，使其按照一定的规律开闭。
气门的开闭时间和幅度由凸轮轴的形状和位置决定。
当气门打开时，燃油和空气进入燃烧室，当气门关闭时，燃气在燃烧室中燃烧，产生动力，推动活塞运动，从而驱动发动机运转。
配气机构是内燃机中的一个重要部件，它的作用是控制气门的开闭，使燃油和空气按照一定的比例进入燃烧室，从而保证发动机的正常
运转。
配气机构的组成包括气门、气门座、气门杆、气门弹簧、凸轮轴等部件，它们共同协作，完成发动机的工作。
配气机构的工作原理
配气机构的工作原理
配气机构的工作原理：
配气机构通常由凸轮轴、凸轮、推杆、活塞、气门和气门弹簧等部件组成。
其工作原理是通过凸轮轴的旋转驱动凸轮，凸轮的形状使得推杆产生上下运动，进而使活塞和气门产生相应的动作。
当凸轮轴旋转时，凸轮的最高点与推杆接触，推杆受到凸轮的推动向上运动。
而推杆的上端与活塞相连，当推杆向上运动时，活塞也跟随向上移动，从而产生气缸的压缩空间。
当推杆达到最高点时，凸轮的最低点开始与推杆分离，推杆因自身重力和弹性力的作用，开始向下运动。
这时，推杆的下端与活塞断开连接，活塞由于惯性和弹簧的作用，开始向下运动，从而产生气缸的扩大空间。
在活塞向下运动的同时，推杆继续向下运动，直到凸轮再次与推杆接触。
然后，推杆受到凸轮的推动再次向上运动，活塞也随之上升。
通过如此循环，活塞和气门就能够实现上下运动，从而实现气门的开闭，进而控制气缸内的气体进出。
通过调整凸轮的形状和凸轮轴的转速，可以实现不同的气门开启和关闭的时机和幅度，从而实现不同工况下发动机的运行性能需求。
配气机构的工作原理是发动机正常运行的关键，对于发动机的性能和效率都有着重要影响。
第三章配气机构
*二、挺柱
作用： 将凸轮的推力（运动）传给推杆或气门，并承受凸轮轴旋转时所施加的侧向力，并将其传给 机体或者气缸盖。
1、 工作条件 由于挺柱底面与凸轮接触面积小，同时与凸轮间高速运动，导致接触压力很大，造成磨损严重，
因此要求挺柱必须耐磨。一般用镍铬合金铸铁制造。结构形式上包括机械挺柱和液力挺柱。
2、 机械挺柱 机械挺柱会存在偏磨损。
为提高散热性能： ① 气门头与气门座密封良好； ② 气门头与气门杆过渡部分应圆滑； ③ 气门杆与气门导管间隙尽可能小。
充钠冷却
**5、 每缸气门数
(1) 一般发动机为一进一排两气门，且进气门比 排气门大15%~30%。两气门发动机多采用 半球形燃烧室.
(2) 现代汽车普遍采用每缸三、四、五个气门。 其中四气门的应用最为广泛。四气门发动机 每缸两个进气门和两个排气门.四气门发动机 多采用蓬形燃烧室.
气门间隙一般由发动机制造厂根据试验确定。
第三节 气门组
气门组包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等。 气门组应保证气门能够实现气缸的密封。
**一、气门 *1、 工作条件、要求、材料及组成
（1）工作条件 热负荷大：气门直接与高温燃气接触，受热严重，散热难(接触面积小)，因此，气门的温度很高。 排气门由于废气的加热作用温度高，为600~800°；进气门由于受到新气的冷却作用，温度稍低， 约为300~400°。 受力情况：气门承受气缸内气体压力和气门弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使 气门落座时受到冲击。 腐蚀情况：与腐蚀性气体接触而受到腐蚀。
整个机构刚性差。
2 、凸轮轴中置式（通常位于机体的上部） 优点：传动机构刚度有所增加； 缺点：凸轮轴驱动变复杂。
** 3 、凸轮轴上置式 优点：运动件少，气门传动链短，机构刚度最好； 缺点：凸轮轴驱动复杂。
配气机构介绍.ppt课件
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。
配气机构的工作原理
配气机构的工作原理
配气机构是内燃机中的一个重要部件，它的工作原理直接影响着发动机的性能
和效率。
配气机构的主要作用是控制气缸进气和排气的时机和量度，以确保内燃机正常运转。
下面我们将详细介绍配气机构的工作原理。
首先，我们来看配气机构的结构。
配气机构通常由凸轮轴、气门、气门弹簧、
气门挺杆、摇臂等部件组成。
凸轮轴是配气机构的“心脏”，它通过凸轮的形状和排列来控制气门的开启和关闭。
气门则是控制气缸进气和排气的关键部件，气门弹簧则用来保持气门的闭合状态，气门挺杆和摇臂则起到传递凸轮轴运动的作用。
其次，配气机构的工作原理主要包括进气、压缩、工作、排气四个阶段。
在进
气阶段，凸轮轴的凸轮将气门推开，使得气缸内的燃气与外界空气充分混合。
在压缩阶段，气门关闭，活塞向上运动，将混合气体压缩。
在工作阶段，点火系统点燃混合气体，从而推动活塞向下运动，完成发动机的动力输出。
最后，在排气阶段，凸轮轴的凸轮再次推开气门，将燃烧后的废气排出气缸。
此外，配气机构的工作原理还涉及到气门正时的调整。
气门正时是指气门的开
启和关闭时机与活塞位置的关系。
合理的气门正时可以确保气门在适当的时间打开和关闭，使得燃气能够充分进入和排出气缸，从而提高发动机的效率和性能。
总的来说，配气机构的工作原理是通过凸轮轴的运动来控制气门的开启和关闭，从而实现气缸进气、压缩、工作和排气的顺序和时机。
合理的气门正时和稳定的工作状态对发动机的性能和效率至关重要。
因此，对配气机构的工作原理有深入的了解，对于提高发动机的工作效率和性能具有重要意义。
配气机构
配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机各缸工作顺序和工作循环的要求,定时开启和关闭各气缸的进、排气门,使足量新鲜可燃混合气(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,使发动机完成进气、压缩、做功和排气等工作过程,气门关闭时确保气缸的密封。
1—气门座;2—气门;3—气门导管;4—气缸盖5—气门外弹簧;6—气门内弹簧;7—气门弹簧座8—锁片;9—摇臂;10—调整螺钉;11—锁紧螺母12—摇臂轴;13—推杆;14—挺柱;15—凸轮轴图3 1 气门顶置式配气机构配气机构是发动机的两大核心机构之一,其结构和工作性能的好坏直接影响发动机的总体性能。
要求配气机构的气门要关闭严密,开闭及时,开度足够。
如果气门关闭不严,在压缩行程会漏气,造成气缸压力不足和燃气质量的损失;在做功行程会泄压,使燃气压力降低。
如果气门开闭不及时或开度不够,则会使进气不充分,排气不彻底。
上述情况都会严重影响发动机的功率,甚至使发动机不能启动。
3.1.2 配气机构的基本组成和工作过程如图3 1所示,气门顶置式配气机构由气门组和气门传动组组成。
气门组包括气门座1、气门2、气门导管3、气门弹簧5和6、气门弹簧座7及锁片8等,用来封闭进、排气道;气门传动组则由摇臂轴12、摇臂9、推杆13、挺柱14、凸轮轴15和正时齿轮等组成,用来控制气门打开以及气门开启与关闭的时刻和规律。
气门穿过气门导管,气门弹簧套装在气门杆上,一端支承在气缸盖上,另一端支承于装在气门杆尾端的弹簧座上,用锁片或锁销固定于气门杆尾端的环槽内。
气门弹簧安装时具有一定的预紧力。
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气缸盖上平面,摇臂则套装在摇臂轴上,可绕摇臂轴转动。
摇臂的长臂端与气门杆尾部接触,短臂端装有用来调整气门间隙的调整螺钉。
凸轮轴安装在缸体的一侧。
挺柱呈筒形,安装在挺柱导向孔内,下端面与凸轮轴上的凸轮接触。
配气机构
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
一、气门的布置形式
2.气门侧置式 特点： 进排气门都布置在气缸 的一侧，结构简单、零 件数目少。 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。
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
凸轮轴
活塞
二、凸轮轴的布置形式
3、凸轮轴上置式
例：捷达轿车双凸轮轴上置式发动机
三、凸轮轴的传动方式
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 配气正时：安装时 正时记号对齐
山东信息职业技术学院 王昊 制作 email:hedywanghao@
齿轮传动特点 多采用圆柱斜 齿轮，减少噪 声、啮合平稳 必要时加装惰 轮 齿轮正时记号 装配时对齐
凸轮轴 正时齿轮
喷油泵 正时齿 轮 曲轴正 时齿轮
机油泵 正时齿 轮
（2）凸轮轴链传动
链传动特点 噪声小 有张紧机构和 链条导板 免维护 工作可靠性和 耐久性取决于 链条质量
张紧轮
凸轮轴 正时链轮
中间 链轮 导链 板 曲轴正 时链轮
充量系数
作用：衡量发动机换气质量的参数。充气效率越 高，发动机的功率越大。 决定因素：进气终了时气缸内的压力和温度 压力：压力越高 ， φc越高 温度：温度越低， φc越高 φc值：0.80-0.90 提高φc的方法：要求配气机构有利于减小进气和 排气的阻力，进、排气门的开启时刻和持续开启 的时间适当，使吸气充分、排气彻底
曲轴正时齿 形带轮
配气机构的构造与维修.pptx
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4、气门间隙的检查与调整
（1）基本原则
• 必须在气门完全关闭状态时进行。 • 必须在规定的冷机或热机状态下 进行。
（2）确定可调气门的方法
• 确定一缸压缩上止点位置：看点火正时标记、看分电器、看 第6缸气门、火花塞孔塞棉团等。
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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。
小车气门间隙一般为：0.15~0.25 mm；
大车气门间隙一般为：0.25~0.45 mm。
排气门由于受热温度较高，气门间隙一般 留
大些。
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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：
要求：①气门头部与气门
座贴合严密；②气门导管
与气门杆上下运动有良好
的导向；③气门弹簧的两
端面与气门杆的中心线相
垂直；④气门弹簧的弹力
足以克服气门及其传动件
的运动惯性。
1-气门；2-气门弹簧；3-气门弹簧座 4-锁片；5-气门导管
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配气机构的功用及组成
配气机构的功用及组成
配气机构是内燃机中的一个重要部件，它的主要功用是控制气门的开闭，使燃油和空气按照一定的时间和顺序进入燃烧室，从而保证发动机正常运转。
配气机构由几个部分组成，下面我们来一一介绍。
1. 气门
气门是配气机构中最重要的部分之一，它的主要作用是控制气缸内的进气和排气。
气门通常由气门杆、气门座、气门弹簧等部件组成，其中气门弹簧的作用是使气门回到关闭位置。
2. 凸轮轴
凸轮轴是配气机构中的另一个重要部分，它的主要作用是控制气门的开闭时间和顺序。
凸轮轴通常由凸轮、轴承、齿轮等部件组成，其中凸轮的形状和数量决定了气门的开闭时间和顺序。
3. 摇臂
摇臂是配气机构中的一个连接部件，它的主要作用是将凸轮轴的旋转运动转化为气门的上下运动。
摇臂通常由摇臂杆、摇臂座、摇臂轴等部件组成，其中摇臂杆的长度和角度决定了气门的开启程度。
4. 气门盖
气门盖是配气机构中的一个保护部件，它的主要作用是固定气门和气门弹簧，防止气门脱落或弹簧松动。
气门盖通常由气门盖螺栓、气门盖垫片等部件组成，其中气门盖螺栓的紧固力度决定了气门的密封性能。
配气机构是内燃机中不可或缺的部件，它的组成包括气门、凸轮轴、摇臂、气门盖等部件，它的主要功用是控制气门的开闭，保证发动机正常运转。
第三章 配气机构
配气机构组成
§3-1
配气机构的功用与组成
• 三、配气机构的类型 • 按凸轮轴位置分：下置、侧置、顶置。 1．下置凸轮轴式配气机构 特点： – 凸轮轴在气缸下部 – 正时齿轮传动 – 需较长推杆 – 需摇臂和摇臂轴
§3-1
配气机构的功用与组成
• 三、配气机构的类型 2．侧置（中置）凸轮 轴式配气机构 特点： – 凸轮轴在气缸侧 – 正时皮带或链条传动 – 需较短推杆 – 需摇臂和摇臂轴
气门组成：头部和杆身
• 一、气门的构造与维修 • 1．气门的构造 – 类型：进、排气门。 • 头部——与气门座配合，密 封气道； • 杆身——与气门导管配合， 给气门运动导向。
§3-2
气门组零件的构造与维修
工作面锥角： 45°
• 一、气门的构造与维修 • 1．气门的构造
头部形状：平、凸、凹3种
和30°两种
§3-3
气门传动组零件的构造与维修
液力挺杆1
• 三、挺杆的构造与维修 • 2．液力挺杆的构造与维修 – 功用：传力，实现无间隙传动。 – 组成：挺杆体、柱塞、弹簧和单 向阀、推杆支座等。 – 工作原理：
•润滑油经油道、油孔进入挺杆内； •低压腔A、高压腔B充满油；
•热胀时，B腔从柱塞与挺杆体间隙泄油；
• 拆时不可硬撬，可用镗削等方法。 • 安装前，应加工座孔，保证过盈量约0.08~0.12mm。 • 安装时，冷冻新座圈或加热缸盖。
§3-2
气门组零件的构造与维修
• 三、气门导管、气门油封的构造与维修 • 1．气门导管的构造 – 功用：与气门杆配合为气门导向。 – 位置：缸盖上的气门导管孔中。 – 结构特点： • 空心管状结构； • 伸入气道部分成锥形。 • 后端装气门油封； • 有些带限位卡环； • 与座孔过盈配合； • 内孔与气门杆间隙配合。
配气机构
推杆
摇臂 气 门弹簧
气门
挺杆
凸轮轴
下置凸轮轴式配气机构
挺杆
中置凸轮轴式配气机构 摇臂
凸轮
气门
上置单凸轮轴式配气机构 上置凸轮轴挺杆驱动式
上置双凸轮轴无挺杆式
凸轮
气门
上置双凸轮轴摇臂驱动式
凸轮 摇臂
气门
二、配气机构的组成
气门组： 用于控制进、排气道的开闭。
气门、气门座、气门 导管、气门弹簧、气 门弹簧座等。
轴 链短，整个机构的刚度大，适合于高速发动
机·主要缺点：凸轮轴与曲轴传动距离较远，
一般用齿形带传动或链传动
上
置 应用：现代轿车使用的高速发动机大多采用
这种结构形式，如右图所示。
注意：凸轮轴上置式配气机构有单上置和双
式
上置之分。
A.单上置凸轮轴式配气机构
• A.单上置凸轮轴式配气机构。单上置凸轮轴式配气 机构在缸盖上布置１根凸轮轴驱动进、排气门。
• 气门组的主要零件有哪些？
气门组 在配气机构中相当与一个阀 门，作用是准时接通和切断进排气 系统与气缸之间的通道。
气门组的组成
气门、气门油封 气门座圈、 气门导管、 气门弹簧、 气门弹簧座 锁片（锁销）等
气门组作用: 控制进、排气道的开闭 在任何情况下，必须保证燃烧室的密封性
3）. 齿形带传动
（1）优点：配气 相位准确，布置自 由度大，磨损、传 动噪声小。
凸轮轴正时 齿形带轮
（2）缺点：可靠 性、耐久性差，摩 擦阻力大，随温度 变化大
张紧轮
水泵传动齿 形带轮
齿形 带传 动
中间轮
曲轴正时齿 形带轮
3）. 齿形带传动
配气机构
气门间隙过大和过小的危害
•
气门间隙的大小由发动机制造厂根据试验确定。一般 在冷态时，进气门的间隙为0.25～0.35mm，排气门的间隙 为0.30～0.35mm。
• •
过小：如果气门间隙过小，发动机在热态下可能
因气门关闭不严而发生漏气，导致功率下降，甚至气门烧 坏。
过大：如果气门间隙过大，则使传动零件之间以
配气相位的必要性
• 1、因发动机转速高，气门开启的理论持续 时间极短。例如四冲程发动机转速 3000r/min时，一个行程时间只有0.01s。 • 2、气门开启需要一个过程，气门全开时间 就更短。在这样短的时间内，难以做到进 气充分和排气干净，因此实际发动机的进、 排气门都要早开和晚关，以延长进排气时 间，即气门开启的持续角都大于180度。
（四）对配气相位的要求
配气相位对发动机性能有很大影响。 1.发动机结构不同，配气相位不同。
2.同一台发动机，转速不同，对配气相位的要求也不同，转速越高，早
开角和晚关角应增大，反之则要求减小。
目前，通过试验确定某一常用转速下合适的配气相位，在装配时对正时记号， 保证以确定的配气相位。以确定的配气相位在使用中是不可改变的。则发动 机性能只有在这一常用转速下最好。
1.下置凸轮轴式配气机构(OHV) • 组成：
气门驱动组：气门驱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。 气门组：主要由气门锁片、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。
配气相位---气门早开晚关演示
配气相位
1.定义：
四种形式的可变配气机构
电磁铁在高温环境下容易退磁，导致 性能下降。因此，电磁式可变配气机 构在高温环境下的可靠性有待提高。
05
电机式可变配气机构详解
工作原理
电机驱动
电机式可变配气机构通过电机驱动气门开度的变化，实现进、排 气门正时和升程的连续可调。
传感器信号输入
根据发动机负荷、转速等传感器信号，控制单元计算出最佳气门正 时和升程，并通过电机执行器实现精确控制。
闭环控制
通过反馈信号对气门开度进行闭环控制，确保实际气门开度与目标 值一致，提高控制精度。
结构组成
控制单元
接收传感器信号，计算并输出控制指 令，驱动电机执行器工作。
电机执行器
将控制单元的指令转化为机械运动， 驱动气门开度变化。
传感器
监测发动机负荷、转速等参数，为控 制单元提供输入信号。
气门机构
包括气门、气门弹簧、气门座等部件 ，与电机执行器配合实现气门开度的 连续可调。
四种形式的可变配气机构
汇报人：XX
目 录
• 引言 • 四种形式的可变配气机构概述 • 液压式可变配气机构详解 • 电磁式可变配气机构详解 • 电机式可变配气机构详解 • 复合式可变配气机构详解 • 四种形式的可变配气机构比较与选择
01
引言
目的和背景
提高发动机性能
随着汽车技术的不断发展，对发动机性能的要求也越来越高。可变配气机构作 为一种能够优化发动机性能的技术，受到了广泛关注。
成本效益原则
在满足性能需求的前提下，尽量选择 成本较低的可变配气机构类型。例如 ，对成本要求较高的车型可考虑选择 机械式可变配气机构。
可靠性原则
选择经过验证且可靠性高的可变配气 机构类型，以确保发动机长期稳定运 行。
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概述 配气机构的组成 配气相位 气门间隙
§1 概述
一、功用： 按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要 求，定时开启和关闭气缸的进、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。 二、充气效率：
在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与 在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量 之比。
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。
三、配气机构的布置和工作情况
一）气门的布置型式 1、气门顶置式
特点： A、气门行程大， 结构较复杂， 燃烧室紧凑。 B、曲轴与凸轮 轴传动比为2:1。
工作过程
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。 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。
外壳
采用了同 样的原理
四、增压器
气门杆尾部： 环形槽、锁 销孔
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
易断裂处
2、气门座
气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。
气门密封干涉角： 比气门锥角大0.5~1度的气门座圈锥角。
挺柱
凸轮轴 活塞
3、凸轮轴上置式
凸轮轴 凸轮轴
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。
双凸轮轴上置式发动机
应用：高速发动 机 桑塔纳轿车发动机
活塞
§2 气门组
气门组实物图
1、气门
功用：
燃烧室的组成部分，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。
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 上的“UP”记号应位于顶部，皮带轮上的上死点槽口应 与缸盖表面平齐。
(3)调节1号气缸进、排气门的间隙
进气门：0．26mm± 0．02mm； 排气门：0．30mm ± 0．02mm。 (4)松开锁止螺母， 转动调节螺钉，直到
四缸发动机凸轮投影
凸轮轴的轴向定位：
作用： 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。 窜动量 气缸体 凸轮轴颈 止推板
隔圈（调节环）
凸轮轴的 轴向间隙 利用调节环控制轴向窜动
正时齿轮
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。
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。
传动方式图例
2、挺柱
（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。 （2）挺柱的分类：
菌式
气门侧置式
筒式
气门顶置式
滚轮式
减小摩擦所造成的对 挺柱的侧向力。多用 于大缸径柴油机。
挺柱端面与凸轮的关系
凸轮为何要成锥 形？
锥形凸轮
液力挺柱
结构： 卡环 球形支座 进油口 柱塞 单向阀 挺柱体 柱塞弹簧 柱塞腔
4、气门弹簧
功用：保证气门的回位。
材料：高锰碳钢、铬钒钢
锁片
气门弹簧座 气门弹簧 气门关闭 气门开启 气门弹簧的装配
保证气门及时 关闭、密封 保证气门不脱 离凸轮
气门弹簧
不等螺距弹簧安装 时应注意什么问题？
随着有效圈数的减 少，自然频率提高。
圆柱等螺距弹簧
圆柱形螺旋弹簧
不等距弹簧 应用： CA7560
厚薄规前后移动时感
觉到有一点拖滞为止。 (5)拧紧锁止螺母， 再检查气门间隙， 如有必要，重新进 行调整。
实物图
测量气门间隙
拧松紧定螺母，调正调节螺钉
(6)逆时针方向旋转曲轴180度(凸轮轴皮带轮转动 90度)，“UP” 记号应在排气门侧。调节第3号气 缸进、排气门的间隙。
(7)继续逆时针方向转动曲轴180。使第4号 气缸活塞处于压缩上死点位置。调节第4 号气缸进、排气门的间隙。
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
凸轮轴的传动方式
传动方式 传动路线 曲轴正时齿轮（钢）→凸轮轴 正时齿轮（铸铁或胶木） 应用 凸轮轴下置、 中置式配气 机构 凸轮轴上置 式配气机构
齿轮传动
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
凸轮轴上置 式配气机构
易磨损部位 堆焊耐磨合金
摇臂轴套 摇臂结构示意图
摇臂结构示意图
油槽 润滑油道
润滑油道
摇臂组示意图
摇臂轴紧固螺钉
螺栓 摇臂轴
摇臂
摇臂轴支座
摇臂称套
调整螺钉
定位弹簧
桑塔纳发动机的配气机构
§4
配气定时及气门间隙
上止点
一、配气相位 1、气门从开启到关闭所经历的曲 轴转角，称为配气相位。
1、凸轮轴
作用：
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
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：
10°~30 °
下止点
40°~80 °
40°~80 ° 10°~30 °
2、气门叠开
气门叠开：当进气门早开和排气门晚关时，出 现的进排气门同时开启的现象。 气门叠开角：气门同时开启的角度（+ ）。
二、气门间隙
概念：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、挺柱或凸 轮）之间留有适当的间隙。
双弹簧布置
旋向相反的 两个弹簧， 防止断裂的 弹簧卡入另 一弹簧
应用车型：
奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505
气门旋转机构
锥形套筒
锁片
思考
1、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？
2、气门锥角有什么作用？
§3、气门传动组
功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足了各零 件的冲击载荷和噪 声提高发动机高速 时的性能。
单向阀架
进油通道
挺柱体腔
桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图
单向阀
弹簧被压缩
气门关闭时
气门打开时
3、气门推杆
作用： 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
4、摇臂
功用： 将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端 以推开气门。 气门间隙 调节螺钉 调节螺母 摇臂
杆部
工作条件：
A、进气门570K~670K，排气门1050K~1200K。
B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、冷却和润滑条件差，
头部
D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。
性能：
进气门570K~670K（铬钢 或铬镍钢） 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨 排气门1050K~1200K（硅 铬钢）
利用配气相位调节气门间隙
• 例：α=8º β=31º
γ=28º
δ=8º
点火次序：1—5—3—6—2—4 一缸在压缩上止点，问哪些气门的间隙可调？
1缸
αδ
6缸
2缸
4缸
5缸
β
1缸
γ
2缸 3缸
不可调
3缸
4缸 5缸 6缸
不可调
进气门 可调 排气门 可调
可调
不可调
可调
不可调
不可调 不可调
可调
可调
三、本田雅阁发动机气门间隙的调整
用。
为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作 倒角 工作条件：
气缸盖 气门导管
工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。 材料：
卡环：防止气门 用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。 导管在使用中脱 落。
加工方法：
外表面加工精度较高
伸入深度应适量。锥 度可减少气流阻力。
内表面精绞
装配：
过盈配合
二）凸轮轴的布置型式
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 轴与凸轮轴之间的传动 装置，有利于发动机的 布置。
2、凸轮轴中置式
调整螺钉
摇臂
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。
气门座
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 要镶嵌气门座 圈？ 汽油机：排气门采用镶嵌式气门座
柴油机：进气门采用镶嵌式气门座
3、气门导管
作用：
1、功用：
进气管： 将化油器所供给的可燃混合气分别送到发动机的各个 气缸。 排气管： 汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。
2、材料： 铸铁、铝合金
出水口
进水口 进气歧管
排气歧管 进气
排气
桑塔纳发动机进排气管
三、排气消声器
功用： 减少噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平 面流动 隔板 多孔管 4)将气流冷却。