汽车构造 第3章 配气机构

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1、第3章配气机构主讲教师：第3章配气机构配气机构是保证新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸并把燃烧后生成的废气及时排出气缸的装置。本章重点介绍了配气机构的布置形式、配气相位、配气机构的气门组及气门传动组，同时还介绍了气缸数自动变化机构以及可变配气系统。3.1概述发动机配气机构的功用是根据发动机每一气缸内进行的工作循环顺序，定时地开启和关闭各气缸的进、排气门，以保证新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸并把燃烧后生成的废气及时排出气缸。3.1.1充气效率所谓充气效率就是指在进气过程中，实际进入气缸的新鲜空气或可燃混合气的质量与在理想状况下充满气缸工作容积

2、的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。充气效率ηv是衡量发动机换气质量的参数。充气效率越高，表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量越大，发动机发出的功率也就越大。第3章配气机构3.1.2配气机构的布置型式1.气门顶置式配气机构2.气门侧置式配气机构气门顶置式配气机构→1-气缸盖2-气门导管3-气门4-气门主弹簧5-气门副弹簧6-气门弹簧座7-锁片8-气门室罩9-摇臂轴10-摇臂11-锁紧螺母12-调整螺钉13-推杆14-挺柱15-凸轮轴16-正时齿轮第3章配气机构3.1.3凸轮轴的布置型式1.凸轮轴下置式配气机构2.凸轮轴中置式配气机构3.凸轮轴上置式

3、配气机构3.1.4凸轮轴的传动方式1.齿轮传动2.链传动3.齿形带传动3.1.5气门数目及排列方式按每个气缸气门数及其排列方式可分为二气门式、四气门式、五气门式等。气门数目的增加，使发动机的进、排气通道的横截面积大大增加，提高了发动机的充气效率，改善了发动机的动力性能。第3章配气机构3.1.6气门间隙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、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙，这一间隙称为气门间隙。为了能对气门间隙进行调整，在摇臂（或挺柱）上装有调整螺钉及其锁紧螺母。一些中、高级轿车由于装用液力挺柱，故不预留气门间隙。3.2配气相位用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启

4、持续时间，称为配气相位。通常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角的环形图来表示，这种图形称为配气相位图。第3章配气机构3.2.1进气门的配气相位1.进气提前角2.进气迟后角3.2.2排气门的配气相位1.排气提前角2.排气迟后角3.2.3气门重叠由于进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才关闭，这就出现了在一段时间内进、排气门同时开启的现象，这种现象称为气门重叠。不同发动机，由于其结构型式、转速各不相同，因而配气相位也不相同。同一台发动机转速不同也应有不同的配气相位，转速愈高，提前角和迟后角也应愈大。在配气相位中的四个角中，进气迟后角的大小，对发动机性能的影响最大。对于高速发动机，该角

5、较大。第3章配气机构3.3配气机构的主要零部件配气机构由气门组和气门传动组组成。气门组包括气门、气门导管、气门座和气门弹簧等主要零部件。气门传动组主要包括凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、挺柱、推杆(气门顶置式配气机构)、摇臂和摇臂轴。气门组的作用是实现气缸的密封。气门组的组成如图气门传动组的作用是使气门按发动机配气相位规定的时刻及时开、闭，并保证规定的开启时间和开启高度。气门组→1-气门2-气门弹簧3-气门弹簧座4-锁片5-气门导管第3章配气机构3.4气缸数自动变化机构在发动机工作时，为了减少燃料消耗，可根据发动机功率的需要，使工作的气缸数自动地改变。如：一个V8缸的发动机，可自动地变化为八个缸

6、、六个缸和四个缸进行工作。该发动机被称为“V8～6～4”型发动机。该发动机由一个电脑控制的电子机械结构，使选定气缸的气门停止工作，达到工作的气缸数自动变化的目的。气缸数自动变化机构由气门配气机构和气门选择器组成。在气门配气机构中，电脑接受各种传感器传来的信号，经处理后由电磁阀转变为机械控制，使选定气缸的气门停止工作。第3章配气机构3.5可变配气系统发动机的多气门化虽提高了发动机的高速动力性，但又使中、小负荷经济性变差和低速扭矩降低，为了解决此矛盾，一些高性能轿车发动机广泛采用了可变技术，其中包括可变配气系统（可变进气系统、可变排气系统）、可变增压系统、可变喷油系统等技术，从而使发动机在整

7、个转速范围内的性能都得到了提高。第3章配气机构3.5.1可变进气系统1.多气门分段参加工作的可变进气系统多气门分段参加工作结构简图→1-主进气门2-副进气门3-排气门4-螺旋进气道第3章配气机构2.双进气管分段参加工作的可变进气系统图示双进气管分段工作原理→第3章配气机构3.进气管长度及面积可变进气系统图示进气管长度及面积可变的工作原理→第3章配气机构4.配气定时（配气相位）可变进气系统图示配气定时可变的控制系统→（VTCS）1-气