第三章 配气机构

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1、概述概述配气机构的布置形式配气机构的布置形式气门间隙气门间隙配气相位配气相位配气机构的组成和零件配气机构的组成和零件一、配气机构的功用及组成一、配气机构的功用及组成 功用功用: : 定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。 配气机构组成：配气机构组成： 气门组气门组 气门传动组气门传动组侧置式（淘汰）顶置式二、配气机构的布置和工作情况二、配气机构的布置和工作情况1 1、气门顶置式、气门顶置式制作：程金铭 进排气门都布置在气进排气门都布置在气缸的一侧，结构简单、零件缸的一侧，结构简单、零件数目少。数目少。 气

2、门布置在同一侧气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。降，已趋于淘汰。1.1.凸轮轴下置式凸轮轴下置式2.2.凸轮轴中置式凸轮轴中置式3.3.凸轮轴上置式凸轮轴上置式1、凸轮轴下置、凸轮轴下置 不利因素：不利因素：凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节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多，因此不适用于高速发动机有利因素：有利因素：简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置，有利于发动机简化曲轴与凸轮轴之间的传动装置，有利于发动机的

3、布置。的布置。传动方式传动方式：凸轮轴经过挺柱：凸轮轴经过挺柱 直接驱动摇臂，省去了推杆。直接驱动摇臂，省去了推杆。应用应用：适用于发动机转速：适用于发动机转速较高较高时，时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。可以减少气门传动机构的往复运动质量。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱活塞活塞摇臂摇臂调整螺钉调整螺钉应用：高速发动机应用：高速发动机凸轮轴凸轮轴活塞特点： 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 曲轴与凸轮轴传动比曲轴与凸轮轴传动比 四冲程发动机每完成四冲程发动机每完成一个工作循环，每个气缸进、排气一次。一个工作循环，每个气缸进、排气一次。这时曲轴转两周，

4、而凸轮轴只旋转一周，这时曲轴转两周，而凸轮轴只旋转一周，所以所以曲轴与凸轮轴曲轴与凸轮轴的转速比或传动比为的转速比或传动比为2121曲轴与凸轮轴传动方式：曲轴与凸轮轴传动方式：齿轮、链条、齿形带齿轮、链条、齿形带曲轴与凸轮轴传动方式：曲轴与凸轮轴传动方式：一汽一汽audi轿车的齿形带传动装置轿车的齿形带传动装置凸轮轴凸轮轴曲轴曲轴1).1).两气门的排列及驱动两气门的排列及驱动 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，特构。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大

5、气门的直径，特别是进气门的直径。别是进气门的直径。 2).2).四气门四气门 某些大排量、高转速、高功率的发动机，由于气门尺寸的限制，每缸两个气门不某些大排量、高转速、高功率的发动机，由于气门尺寸的限制，每缸两个气门不能满足换气的需要，而采用三气门能满足换气的需要，而采用三气门( (两进一排两进一排) )或四气门或四气门( (两进两排两进两排) )，因此必须有使两，因此必须有使两同名气门同步开闭的驱动装置。同名气门同步开闭的驱动装置。 每缸采用四个气门时，其气门排列的方案有二种：每缸采用四个气门时，其气门排列的方案有二种： (1).(1).同名气门排成两列同名气门排成两列 如图所示，由一个凸轮

6、通如图所示，由一个凸轮通过过T T形驱动杆同时驱动，并且形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根凸轮所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。轴驱动。 (2).(2).同名气门排成一列同名气门排成一列 如图所示，进排气门分别如图所示，进排气门分别位于曲轴中心线的两侧，分位于曲轴中心线的两侧，分别采用两凸轮轴驱动，每缸别采用两凸轮轴驱动，每缸两同名气门采用两个形状和两同名气门采用两个形状和位置相同的凸轮驱动。位置相同的凸轮驱动。 一、气门间隙一、气门间隙气门间隙气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配时，在气门杆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

7、或凸轮）之间留有适当的间隙。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。气门杆气门杆摇臂摇臂气门间隙气门间隙气门气门间隙间隙进气门进气门 0.250.30mm排气门排气门 0.300.35mm为何排气门为何排气门间隙大于进间隙大于进气门间隙？气门间隙？ 发动机工作时发动机工作时，因热膨胀，因热膨胀, , 在冷态时不预留间隙，则在冷态时不预留间隙，则在热态下顶开气门，造成气缸漏气。在热态下顶开气门，造成气缸漏气。 装配发动机时装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，即气门间隙。间隙，即气门间隙。 气门间隙过大气门间隙过大，产生撞击和响声

8、。，产生撞击和响声。 气门间隙过小气门间隙过小，造成气缸漏气。，造成气缸漏气。1 1、配气相位、配气相位 以曲轴转角表示的以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间称作其开启的持续时间称作配气相位配气相位。 进气门相位进气门相位1. 1.进气提前角（进气提前角（ ）2.2.正常进气（正常进气（180180）3.3.进气晚关角（进气晚关角（ ） 排气门相位排气门相位 1. 1.排气提前角（排气提前角（ ） 2.2.正常排气（正常排气（1801800 0） 3.3.排气晚关角（排气晚关角（ ）制作：程金铭1030 4080 4080 1030 上止点下止点n 二、气门

9、重叠二、气门重叠气门重叠：气门重叠：当进气门早开和排气门迟关时，出现的进排当进气门早开和排气门迟关时，出现的进排气门同时开启的现象。气门同时开启的现象。 气门重叠角：气门重叠角：气门同时开启的角度（气门同时开启的角度（ + + ）。）。排气过程排气过程进气过程进气过程气门重叠角气门重叠角 进气提前角进气提前角 ：一般为：一般为：1030 进气迟后角进气迟后角 ：一般为：一般为：4080 进气持续角进气持续角： 进气门开启持续时间的曲轴转角。为进气门开启持续时间的曲轴转角。为180+ 排气提前角排气提前角 ：一般为：一般为：4080 排气迟后角排气迟后角 ：一般为：一般为：1030 排气持续角排

10、气持续角：排气门开启持续时间的曲轴转角。为排气门开启持续时间的曲轴转角。为180+ 气门重叠气门重叠：在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现象。在某一时间内，进气门、排气门同时开启的现象。 气门重叠角气门重叠角：气门重叠时的曲轴转角。为气门重叠时的曲轴转角。为+ 1、简述配气机构的功用。、简述配气机构的功用。2、作出配气相位图，并分析气门早开与迟、作出配气相位图，并分析气门早开与迟 闭的原因。闭的原因。气门组实物图气门组实物图锁片锁片弹簧座弹簧座一、气门组一、气门组 （一）、气门（一）、气门 1. 1.气门的工作条件气门的工作条件 高温、冲击、腐蚀高温、冲击、腐蚀 2.气门材料气门材料 进气