配气机构知识分享.doc

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1、汽车配气机构一、配气机构的组成一般汽车的发动机都采用气门式配气机构，其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜空气进入气缸，废气从气缸排出。气门传动组的两种常见形式气门式配气机构由气门组和气门传动组两部分组成，每组的零件组成则与气门的位置、凸轮轴的位置和气门驱动形式等有关。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。配气机构由凸轮轴、挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、气门弹簧及气门导管等一些相关部件组成。凸轮轴在发动机上的布置有下置，侧置和顶置。现代发动机上常采用顶置式，它位于气缸盖上。凸轮轴直接通过摇臂驱动气门，省去了一

2、大套如挺杆、推杆等往复运动的部件，很适用于高转速发动机，但也带来传动轴的困难，由于凸轮轴在气缸盖上，气缸盖拆装较为麻烦，并且喷油器的布置也较困难。另有一种顶置式是凸轮轴的幅轮直接驱动气门。这种形式的优点不但机构简单、惯性小、对凸轮轴的要求不高，故在新式汽车应用广泛。1、气门组件：气门组件包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件组成，气门组件的作用是保证实现对气缸的可靠性密封，为此要求气门头部与气门座贴合严密，气门导管对气门杆的往复运动导向良好，气门弹簧两端与气门杆中心线相互垂直，气门弹簧的弹力保证气门关闭时紧压在气门座上。2、气门传动组件：气门传动组件主要包括凸轮轴及其传动机构、挺

3、柱、推杆和摇臂机构等零部件。二、配气机构的功用配气机构的功用是按照发动机每一气缸内所进行的工作循环和发火次序的要求，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出；在压缩与膨胀行程中，保证燃烧室的密封。新鲜充量对于汽油机而言是汽油和空气的棍合气，对于柴油机而言是纯空气。三、配气机构的布置形式1、侧置气门式配气机构：这种结构形式的配气机构具有结构简单、造价低、维修方便等优点。但由于其气门侧置造成燃烧室结构不紧凑，导致发动机动力性与高速性较差、经济性不高。目前，这种配气机构已趋于淘汰。2、顶置气门式配气机构：顶置气门式配气机构形式，气门安装在气缸盖中

4、，处于气缸的顶部，采用半球形、楔形或盆形燃烧室，燃烧室结构紧凑，压缩比高，改善了燃烧过程，减少了热量损失，提高了热效率。四、配气机构的传动过程发动机工作时曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮的凸起部分顶起挺柱时，挺柱推动推杆一起上行，作用于摇臂上的推动力驱使摇臂绕轴转动，摇臂的另一端压缩气门弹簧使气门下行，打开气门。随着凸轮轴的继续转动，当凸轮的凸起部分离开挺柱时，气门便在气门弹簧张力的作用下上行，关闭气门。五、配气机构的主要组成介绍1、凸轮轴发动机的凸轮轴布局形式分为OHC（顶置凸轮轴）和OHV（底置凸轮轴）这两种。目前日本及欧洲的汽车厂家较为青睐顶置凸轮轴这种设计；而底置凸轮轴

5、，通常只有在美国车上才能看见。OHC（顶置凸轮轴），历经发展现在被分成SOHC（单顶置凸轮轴）和DOHC（双顶置凸轮轴）。单顶置凸轮轴就是依靠一根凸轮轴来控制进、排气门的开合。通常来说单顶是配合两气门发动机的设计，由于两气门发动机在进、排气效率比多气门要低，气门间角布置局限性大。而双顶置凸轮轴就能把这些问题优化，因为一根凸轮轴只控制一组气门（进气门或排气门），因此省略了气门的摇臂，简化了凸轮轴到气门之间的传动机构。总的说来，双顶置凸轮轴由于传动部件少，进、排气效率高，更适合发动机高速时的动力表现。对于追求高功率的日本、欧洲厂商，凸轮轴顶置设计当然是最合适不过了。底置凸轮轴这种设计的发

6、动机一般都是大排量、低转速、追求大扭矩输出，因为底置凸轮轴，是依靠曲轴带动，然后凸轮与气门摇臂采用一根金属杆来连接，是凸轮顶起连杆，连杆推动摇臂来实现发动机气门的开合，所以过高的转速会使顶杆承压过大以致折断。但是这种用顶杆的设计，也有它的优点，结构简单，可靠性高、发动机重心底、成本低等。因为发动机转速低，强调的是扭矩表现，所以底置凸轮轴设计是足够满足这种需求的。既然这两种设计偏向不同，前者是最求大功率，后者是追求大扭矩。我们知道汽车提速快、牵引力强靠的是扭矩，而实现最高速度是依靠功率。这里还有一个简单的公式：功率=转速X扭矩。自然吸气时发动机提升功率最简单的办法，就是提高转速，转速越

7、高升功率自然就越高。2、气门摇臂气门摇臂的作用是配合凸轮轴适时的打开门，完成发动机的进气和排气。3、摇臂轴发动机摇臂轴工作原理：在凸轮轴的旋转叶的作用下使一端升起或者下降（直接的或者通过齿轮从动件（升降杆）和推杆完成此举），而另一端将作用于阀杆上。当凸轮轴的叶使外面的杆臂升起时，内部产生的力将压在阀杆上，从而打开作用阀。当外面的臂杆由于凸轮轴的作用而允许返回时，内部的臂杆上升，允许气门弹簧压缩关闭作用阀。驱动凸轮是通过凸轮轴的驱动而工作的。它可以推动摇杆臂