配气机构的功用、组成、原理、类型等

配气机构的功用、组成、原理、类型等

配气机构的功用

配气机构的功用是按照发动机的工作需要，定时地开启或关闭进气门、排气门，使混合气（汽油机）或空气（柴油机）及时进入汽缸，或使汽缸的废气及时排除。

配气机构的组成及各部分包括的零件

发动机配气机构的基本组成可分为两部分：气门组和气门传动组。

气门组的组成大致相同，与配气机构的形式基本无关，主要零件包括气门、气门座、气门弹簧、气门导管等。

气门传动组包括驱动气门动作的所有零件，其组成视配气机构的形式不同而异，主要零件包括正时齿轮（或正时链轮和链条，或正时带轮和传动带）、凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂轴和摇臂等。

配气机构的工作原理

发动机工作时，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杆和推杆推动摇臂绕摇臂轴摆转，摇臂的另一端便向下推开气门，并使气门弹簧进一步压缩。当凸轮的顶点转过挺杆后，便逐渐减小对挺杆的推力，气门在其弹簧弹力作用下，开度逐渐减小，直至最后关闭。

为防止发动机工作中，配气机构零件受热膨胀而导致气门关闭不严，摇臂与气门尾端有一定的间隙（气门间隙）。在装有液力挺杆的配气机构中，不需留气门间隙。

由于四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴转两圈，而各缸只进、排气一次，也即凸轮轴只需转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2:1。

配气机构的类型

发动机配气机构形式多种多样,其主要区别在于气门布置形式和数量、凸轮轴布置形式和驱动方式。

现代汽车发动机一般采用顶置气门式配气机构，即气门安装在燃烧室顶部。每个汽缸一般安装2~~5个气门，气门一般沿发动机纵向排成一列或两列。凸轮轴的驱动方式有齿轮传动、链传动和带传动三种。配气机构通常按凸轮轴的安装位置不同分为下置凸轮轴式、侧置凸轮轴式和顶置凸轮轴式。

什么是配气相位

实际发动机的工作中，为使进气充分、排气干净，进气门和排气门均存在早开晚关的情况，进气门和排气门的开启持续时间也大于180摄氏度曲轴转角。发动机进气门实际开启或关闭的时刻和开启持续时间，称为配气相位，通常用曲轴转角来表示。

配气相位对发动机性能有很大的影响，即使同一台发动机，随转速的不同，对配气相位的要求也不同，转速提高时，要求气门提前开启角和迟后关闭角增大，反之则要求减小。

什么是可变配气相位控制机构

目前，发动机一般都是根据性能的要求，通过试验来确定某一常用转速下较合适的配气相位，在装配时，对正凸轮轴驱动装置中的正时标记，即可保证已确定的配气相位。在发动机使用中，已确定的配气相位是不能改变的。发动机性能只有在某一常用转速下最好，而在其他转速下工作时，发动机的性能则较差。为解决上述问题，在有些汽车发动机上采用了可变配气相位控制机构.。

由于进气门配气相位对发动机性能的影响比排气门大，所以各种多功能发动机装用的可变配气相位控制机构一般只控制进气门配气相位，以免使配气机构过于复杂。此外配气相位取决于凸轮的形状及凸轮轴与曲轴的相对位置，在发动机工作中，变换驱动凸轮或改变凸轮轴与曲轴的相对位置，均可实现配气相位的调节。