汽车发动机配气机构

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1、配气机构学习目标叙述配气机构的组成、作用和工作原理懂得配气相位的概念识别发动机配气机构的主要零配件，并叙述其主要作用更换凸轮轴、汽缸盖、气门和气门油封，并进行安装质量自检配气机构的作用、位置、形状、组成和工作原理对配气机构的要求保证进气充分，时气量尽可能的多；同时，废气要排除干净，因为气缸内残留的废气越多，进气量将会越少。配气机构的运动件应该具有较小的质量和较大的刚度，以使配气机构具有良好的动力特性。配气机构的作用目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。功用：按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，控制进、排气门，准

2、时地开闭进、排气门，向汽缸供给混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机），并及时排出废气。另外，当进、排气门关闭时，保证汽缸密封。配气机构的组成气门组：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。气门传动组：正时皮带、凸轮轴正时皮带轮、凸轮轴、气门挺杆、填隙片等。配气机构的位置和形状配气机构的分类凸轮轴的位置：下置式、中置式和上置式。气门驱动形式：摇臂式、摆臂式和直接驱动。现代汽车发动机均采用顶置气门，即进、排气门置于气缸盖内，倒挂在气缸顶上的凸轮轴上置式配气机构。凸轮轴的位置凸轮轴下置式配气机构凸轮轴置于曲轴箱内，由曲轴

3、定时齿轮驱动。四冲程发动机每完成一个工作循环，每个气缸进、排气一次。这时，曲轴转两周，而凸轮轴只旋转一周，所以曲轴与凸轮轴的转速比或传动比为2:1。优点：凸轮轴离曲轴近，可以简单地用一对齿轮传动。缺点：零件多，传动链长，整个机构的刚度差。多用于转速较低的发动机。凸轮轴中置式配气机构凸轮轴置于机体上部。优点：减少了推杆，从而减轻了配气机构的往复运动质量，增大了机构的刚度。缺点：与凸轮轴下置式配气机构没什么区别，只是推杆较短。适用于较高转速的发动机。凸轮轴上置式配气机构（OHC）凸轮轴置于气缸盖上。优点：运动件少，传动链短

4、，整个机构的刚度大。适合于高速发动机。因气门排列和气门驱动形式的不同，其结构形式可分为：1、摇臂驱动；2、摆臂驱动；3、直接驱动。配气定时（配气相位）及气门间隙配气定时的概念以曲轴转角表示的进、排气门开闭时刻及其开启的持续时间，称作配气定时。进气提前角和进气迟后角进气门在进气行程上止点之前开启，谓之早开。进气门在进气行程下止点之后关闭，谓之晚关。进气提前角：从进气门开到上止点，曲轴所转过的角度，记作α。进气迟后角：从进气行程下止点到进气门关闭，曲轴转过的角度，记作β。整个进气过程持续的时间或进气持续角，为180度+α

5、+β曲轴转角。一般α=0°~30°、β=30°~80°曲轴转角。进气门早开的目的：为了在进气开始时，进气门能有较大的开度或较大的进气通过断面，以减小进气阻力，使进气顺畅。进气门晚关的目的：为了充分利用气流的惯性，在进气迟后角内继续进气，以增加进气量。排气提前角和排气迟后角排气提前角：从排气门开启到下止点，曲轴转过的角度。记作γ。排气迟后角：从上止点到排气门关闭，曲轴转过的角度。记作δ。整个排气过程持续时间或排气持续角为。曲轴转角。一般180°+γ+δ曲轴转角。气门重叠由于进气门早开和排气门晚关，致使活塞在上止点附近出现

6、进、排气门同时开启的现象，称其为气门重叠。重叠期间的曲轴转角，称为气门重叠角，它等于进气提前角与排气迟后角之和，即。气门间隙发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，即气门间隙。最适当的气门间隙由发动机制造厂根据试验确定。配气机构之气门组气门组的基本组成以及各零件间的装配关系：气门1、气门的工作条件非常恶劣：直接与高温燃气接触，散热困难；气门承受气体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；润滑条件很差

7、；受到高温腐蚀。2、气门材料进气门一般用中碳合金钢制造，排气门则采用耐热合金钢制造。气门3、气门构造均为菌形气门，由气门头部和气门杆组成。气门气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。气门气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。气门锥面与气门顶面之间的夹角，称为气门锥角。进、排气门的气门锥角一般均为45°，少数为30°。气门每缸气门数：一般为每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门。进气门头部直径比排气门大15%至30%。现代高性能汽车发动机普遍采用每

8、缸三、四、五个气门，以四气门发动机数最多。优点：气门通过断面积大，气门头部直径较小，质量减轻，运动惯性减小，且燃烧室多用篷形；缺点：零件数量多，制造成本增加。三气门发动机每缸两个进气门和一个排气门，排气门头部直径比进气门大；五气门发动机每缸三个进气门和两个排气门。气门座与气门座圈气缸盖上与气门座圈相贴合的部位，称为气门座。在气缸盖