配气机构分类与工作原理
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配气机构分类和工作原理
• 2）气门密封锥面
• 定义：气门锥面与气门顶平
面的夹角称为气门锥角。常 用的气门锥角为30°和45°。
气门锥角的作用：
• ①提高密封性和导热性；
• ②气门落座有自动定位作用 ；
• ③避免使气流拐弯过大而降 低流速。
• ④有了锥角，气门落座时能 挤掉接触面的沉积物，即有
自洁作用。
工作条件：
ห้องสมุดไป่ตู้杆部
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，
D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。
性能：
头部
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
进气门570K~670K（铬钢
或铬镍钢）
排气门1050K~1200K（硅
铬钢）
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
3.1.2配气机构的分类和工作原理
• 配气机构的分类
（1）按气门布置形式分类 可分为气门侧置式和气门顶置式
配气机构分类和工作原理
气门的布置型式
特点： A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。 B、曲轴与凸轮轴传配动气机比构为分2类:1和。工作原理
气门侧置式
分，则可以提高充气数，增到发动机输出的功率。四冲程
发动机的每一个工作行程曲轴要旋转180°。由于现代发动
机转速很高，一个行程经历的时间很短的。为了改善换气
行程，提高发动机性能，实际发动机的气门开启和关闭并
不在上、下止点，而是适当提前或滞后，即气门开启过程
都大于180°曲轴转角。
• 用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间，
称为配气相位
配气机构分类和工作原理
进气门的配气相位
1.进气提前角 (1)定义：在排气冲程接近终了，活塞
到达上止点之前，进气门便开始开 启。从进气门开始开启到上止点所 对应的曲轴转角称为进气提前角(或
早开角)。进气提前角用α表示，α
一般为10°～30°。
(2)目的：进气门早开，使得活塞到达
上止点开始向下运动时，因进气门 已有一定开度，所以可较快地获得 较大的进气通道截面，减少进气阻 力。
• 1.排气提前角 • (1)定义：在作功行程的后期，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
(或早开角)。排气提前角用γ表示， γ一般为40°～80°。
• (2)目的：
• ①利用气缸内的废气压力提前自由 排气；
• ②减少，排气消耗的功率； • ③高温废气的早排，还可以防止发
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。
配气机构分类和工作原理
（2）按凸轮轴布置形式和驱动方式分类 凸轮轴下置式 凸轮轴上置式 凸轮轴中置式
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
2.进气迟闭角
(1)定义：在进气冲程下止点过
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(或晚关角)。进气迟
后角用β表示，β一般为40°
～80°。
(2)目的：
①利用压力差继续进气 ②利用进气惯性继续进气
配气机构分类和工作原理
排气门的配气相位
配气机构分类和工作原理
（2）气门杆部
• 气门杆部具有较高的加工精度和较低的粗糙度。
弹簧座的固定
• 气门杆的尾部采用锁片式结构或锁销式固定弹簧座。
配气机构分类和工作原理
2、气门的检修
• 气门的磨损形式：气门工作面起槽、变宽，甚至 烧蚀后出现斑点和凹陷，气门杆及尾端的磨损， 气门杆弯曲变形等。
1、气门的结构
（1）气门头部
1）气门顶部
• 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。
• 要求 气门头部和气门座贴合严密 气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向 气门弹簧的两端面与气门杆的中心线垂直，以
保证气门头在气门座上不偏斜 气门弹簧的弹力足以克服气门及其运动件的运
动惯性力，使气门能迅速开闭，以保证气门紧压 在气门座上。
配气机构分类和工作原理
3.2.1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。
曲轴转角，即排气持续角为 γ+180°+δ。
配气机构分类和工作原理
配气相位演示
配气机构分类和工作原理
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（+ ）。进气过程
配气机构分类和工作原理
排气过程
3.2气门组的构造与维修
• 作用 准时接通和切断进排气系统与气缸之间的通 道。
动机过热。
配气机构分类和工作原理
• 2.排气迟闭角
• (1)定义：在活塞越过上止点后，
排气门才关闭。从上止点到排气门 关闭所对应的曲轴转角称为排气迟
后角(或晚关角)。排气迟后角用δ 表示，δ一般为10°～30°。
• (2)目的：
• ①利用缸内外压力差继续排气； • ②利用惯性继续排气。 • 由此可见，气门开启持续时间内的
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
3.1.1 配气机构的作用与组成
1.配气机构的作用
在发动机工作过程中，配气机构按照发动机每一气缸内所进 行的工作循环和点火次序的要求，开启和关闭各气缸的进、排气 门，使新鲜混合气及时地进入气缸，废气得以及时地排出气缸。
2.配气机构的组成
气门组：气门组、气门座、气门弹簧和气门导管等 气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇 臂等。
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
（3）按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为 齿轮传动式 链条传动式 同步齿形带传动式等
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构的工作原理
配气机构分类和工作原理
3.1.3配气相位
•
发动机在换气行程中，若能够做到排气彻底、进气充
• 2）气门密封锥面
• 定义：气门锥面与气门顶平
面的夹角称为气门锥角。常 用的气门锥角为30°和45°。
气门锥角的作用：
• ①提高密封性和导热性；
• ②气门落座有自动定位作用 ；
• ③避免使气流拐弯过大而降 低流速。
• ④有了锥角，气门落座时能 挤掉接触面的沉积物，即有
自洁作用。
工作条件：
ห้องสมุดไป่ตู้杆部
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，
D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。
性能：
头部
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨
进气门570K~670K（铬钢
或铬镍钢）
排气门1050K~1200K（硅
铬钢）
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
3.1.2配气机构的分类和工作原理
• 配气机构的分类
（1）按气门布置形式分类 可分为气门侧置式和气门顶置式
配气机构分类和工作原理
气门的布置型式
特点： A、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。 B、曲轴与凸轮轴传配动气机比构为分2类:1和。工作原理
气门侧置式
分，则可以提高充气数，增到发动机输出的功率。四冲程
发动机的每一个工作行程曲轴要旋转180°。由于现代发动
机转速很高，一个行程经历的时间很短的。为了改善换气
行程，提高发动机性能，实际发动机的气门开启和关闭并
不在上、下止点，而是适当提前或滞后，即气门开启过程
都大于180°曲轴转角。
• 用曲轴转角表示气门开启与关闭时刻和开启的持续时间，
称为配气相位
配气机构分类和工作原理
进气门的配气相位
1.进气提前角 (1)定义：在排气冲程接近终了，活塞
到达上止点之前，进气门便开始开 启。从进气门开始开启到上止点所 对应的曲轴转角称为进气提前角(或
早开角)。进气提前角用α表示，α
一般为10°～30°。
(2)目的：进气门早开，使得活塞到达
上止点开始向下运动时，因进气门 已有一定开度，所以可较快地获得 较大的进气通道截面，减少进气阻 力。
• 1.排气提前角 • (1)定义：在作功行程的后期，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
(或早开角)。排气提前角用γ表示， γ一般为40°～80°。
• (2)目的：
• ①利用气缸内的废气压力提前自由 排气；
• ②减少，排气消耗的功率； • ③高温废气的早排，还可以防止发
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。
配气机构分类和工作原理
（2）按凸轮轴布置形式和驱动方式分类 凸轮轴下置式 凸轮轴上置式 凸轮轴中置式
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
2.进气迟闭角
(1)定义：在进气冲程下止点过
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(或晚关角)。进气迟
后角用β表示，β一般为40°
～80°。
(2)目的：
①利用压力差继续进气 ②利用进气惯性继续进气
配气机构分类和工作原理
排气门的配气相位
配气机构分类和工作原理
（2）气门杆部
• 气门杆部具有较高的加工精度和较低的粗糙度。
弹簧座的固定
• 气门杆的尾部采用锁片式结构或锁销式固定弹簧座。
配气机构分类和工作原理
2、气门的检修
• 气门的磨损形式：气门工作面起槽、变宽，甚至 烧蚀后出现斑点和凹陷，气门杆及尾端的磨损， 气门杆弯曲变形等。
1、气门的结构
（1）气门头部
1）气门顶部
• 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。
• 要求 气门头部和气门座贴合严密 气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向 气门弹簧的两端面与气门杆的中心线垂直，以
保证气门头在气门座上不偏斜 气门弹簧的弹力足以克服气门及其运动件的运
动惯性力，使气门能迅速开闭，以保证气门紧压 在气门座上。
配气机构分类和工作原理
3.2.1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。
曲轴转角，即排气持续角为 γ+180°+δ。
配气机构分类和工作原理
配气相位演示
配气机构分类和工作原理
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（+ ）。进气过程
配气机构分类和工作原理
排气过程
3.2气门组的构造与维修
• 作用 准时接通和切断进排气系统与气缸之间的通 道。
动机过热。
配气机构分类和工作原理
• 2.排气迟闭角
• (1)定义：在活塞越过上止点后，
排气门才关闭。从上止点到排气门 关闭所对应的曲轴转角称为排气迟
后角(或晚关角)。排气迟后角用δ 表示，δ一般为10°～30°。
• (2)目的：
• ①利用缸内外压力差继续排气； • ②利用惯性继续排气。 • 由此可见，气门开启持续时间内的
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
3.1.1 配气机构的作用与组成
1.配气机构的作用
在发动机工作过程中，配气机构按照发动机每一气缸内所进 行的工作循环和点火次序的要求，开启和关闭各气缸的进、排气 门，使新鲜混合气及时地进入气缸，废气得以及时地排出气缸。
2.配气机构的组成
气门组：气门组、气门座、气门弹簧和气门导管等 气门传动组：正时齿轮、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇 臂等。
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
（3）按曲轴和凸轮轴的传动方式可分为 齿轮传动式 链条传动式 同步齿形带传动式等
配气机构分类和工作原理
配气机构分类和工作原理
配气机构的工作原理
配气机构分类和工作原理
3.1.3配气相位
•
发动机在换气行程中，若能够做到排气彻底、进气充