第3章__配气机构的构造与检修

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1、学习目标：1、掌握配气机构的作用、组成。2、了解配气机构的分类及各类型的结构特点。3、掌握配气机构的工作原理。4、掌握配气相位对发动机性能的影响。5、掌握配气机构各组成件的结构及检修。第3章配气机构的构造与检修1、配气机构的作用配气机构的作用是根据发动机的作功顺序或点火次序的要求，适时地开启和关闭各个气缸的进气门及排气门，使可燃混合气（汽油机）或新鲜空气（柴油机）及时地进入燃烧室，并将燃烧后的废气及时地排出气缸。由于可燃混合气或新鲜空气被吸入气缸越多，则发动机可能输出的功率越大，这就要求发动机的充气效率要高。然而影响发动机充气效率的因素很多，如进气系统自身对气流的阻力造成进气终了时气缸内

2、压力下降，上一循环未排净的残余废气及燃烧室、活塞顶、气门等高温零件对进入气缸的新鲜气体加热，使进气终了时气体温度升高，导致实际充人气缸的可燃混合气总是小于在大气状态下充满气缸工作容积的新鲜气体的质量，即充气效率总是小于1(一般为0.8～0.9)。因此对于配气机构而言，要提高充气效率，主要应尽量减小进、排气阻力，合理设置配气正时，使进气和排气尽可能充分。3.1概述3.1.1配气机构的作用与组成2、配气机构的组成配气机构主要由气门组件和气门传动组件组成。其中气门组件由气门、气门座圈、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片（锁销）等组成；气门传动组件由凸轮轴驱动件（包括正时齿轮、正时链条、正

3、时皮带）、凸轮轴、气门挺杆、推杆、摇臂及摇臂轴总成等组成。如图3.1所示。3.1概述3.1.1配气机构的作用与组成1、按气门的布置型式分类（1）顶置气门式顶置气门式配气机构进、排气门均布置在气缸盖上，如图3.2所示。它一般由气门、气门座圈、气门弹簧、弹簧座、锁片或锁销、气门导管、摇臂、摇臂轴、推杆、挺杆、凸轮轴、正时齿轮组成。它的作用过程是：曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，凸轮轴上的凸轮使挺杆、推杆进行上下运动，带动摇臂摆动，摇臂的摆动使气门开启和关闭。顶置气门式的特点是：气门行程大，燃烧室结构紧凑，有利于燃烧及散热，同时可提高发动机的压缩比，改善了发动机的动力性。（2）侧置气门式侧置气

4、门式配气机构的进、排气门都布置在气缸的一侧，如图3.3所示。这种配气机构的特点是：结构简单、零件数目少。但由于燃烧室结构不太紧凑，热量损失较大，气道比较曲折，气门升程受到一定的限制，影响充气和排气，从而影响发动机的动力性和经济性，目前这种型式的配气机构已经淘汰。3.1概述3.1.2配气机构的分类3.1概述3.1.2配气机构的分类2、按凸轮轴的布置形式分类（1）上置凸轮轴式上置凸轮轴式配气机构的凸轮轴安装在气缸盖上，它一般有两种形式：一种是单凸轮轴式，如图3.4所示；另一种是双凸轮轴式，如图3.5所示。3.1概述3.1.2配气机构的分类（2）中置凸轮轴式当发动机转速较高时，为了减小气门传动

5、机构的往复运动质量，可将凸轮轴位置移到气缸体的上部，由凸轮轴经过挺杆直接驱动摇臂，而省去推杆，这种结构称之为中置凸轮轴式，如图3.7所示。但由于这种结构会造成凸轮轴的中心线距曲轴中心线较远，若仍用一对齿轮来传替动力，齿轮的直径就必然要做大，这样不但会影发动机的外形尺寸，并且会使齿轮的圆周速度过大。在这种情况一般要在两正时齿轮之间加入一个中间齿轮(通常也称之为惰轮)。（3）下置凸轮轴式下置凸轮轴式结构特点是：将凸轮轴布置在曲轴箱内，如图3.2所示。由于气门与凸轮轴相距较远，因此气门是通过挺杆、推杆、摇臂传递动力，因传动环节多、路线较长，在高速运动时，整个系统会产生弹性变形，影响气门运动规律

6、和气门开闭的准确性，所以它不适应高速车用发动机。3.1概述3.1.2配气机构的分类3、按曲轴和凸轮轴的传动方式分类曲轴和凸轮轴之间的动力传递方式有三种，分别为齿轮式、链条式和正时皮带式。（1）齿轮传动：如图3.8所示。为了使齿轮啮合平顺，减小噪声和磨损，配对正时齿轮多用斜齿并用不同材料制成。为了保证配气正时，齿轮上都有正时记号，装配时必须使记号对齐。（2）链条传动：如图3.9所示。正时齿轮通过链条驱动凸轮轴，在链条侧面有张紧机构和链条导板，利用张紧机构可以调整链条的张力。（3）正时皮带传动：如图3.10所示。是用氯丁橡胶齿形皮带代替链条传动，它的优点是噪声更小、质量更轻、包角更大、啮合量

7、更大、工作更可靠、且不需要润滑、松紧度更便于调整。3.1概述3.1.2配气机构的分类4、按每缸气门数分类一般发动机较多的采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门，如图3.11所示。这种结构在可能的条件下应尽量加大气门的直径，特别是进气门的直径，以改善气缸的换气性能。但是，由于受到燃烧室尺寸的限制，从理论上讲，最大气门直径一般不超过气缸直径的一半。当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能满足发动机对换气的要求