2.3配气机构.ppt

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1、汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车汽车构造与使用构造与使用发动机发动机汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2.3.1 充气效率充气效率2.3.2 种类种类2.3.3 气门间隙气门间隙2.3.4 配气相位配气相位2.3.5 配气机构的配气机构的 主要零件主要零件汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构配气机构功用：配气机构功用：按照发动机各缸工作过程的需要，定时地按照发动机各缸工作过程的需要，定时地

2、开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油机汽油机)或空或空气气(柴油机柴油机)及时进入气缸，废气及时排出气缸。及时进入气缸，废气及时排出气缸。发动机的换气过程：发动机的换气过程包括排气过程（包括自由排气和强制排气）和进气过程。其任务是排除缸内废气，并吸入新鲜空气或混合气。为提高发动机的性能，对换气过程的要求是：排气彻底，进气充分，换气损失小。发动机的换气过程发动机的换气过程 汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2.3.1 充气效率充气效率 新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率来

3、表示。所谓充气效率就是指在进气过程中，发动机每一工作循环的实际充气量与理论充气量的比值。提高充气效率，改善换气过程的措施：减小进气阻力合理选择配气相位减小排气阻力降低进气温度v=M/M0 M 进气过程中，实际进入气缸的新气的质量；Mo在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构 2.3.2 2.3.2 配气机构的种类配气机构的种类目前国产的汽车发目前国产的汽车发动机都采用气门顶动机都采用气门顶置式配气机构。置式配气机构。压缩比受到限制，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，进排气门阻力较大，发动机的

4、动力性和发动机的动力性和高速性均较差，逐高速性均较差，逐渐被淘汰。渐被淘汰。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式凸轮轴的位置有下置式、中置式和上置式3种种 汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门顶置式配气机构气门顶置式配气机构结构特点：结构特点：气门倒装于缸盖，气门倒装于缸盖，位于气缸的顶部；位于气缸的顶部；燃烧式结构紧凑，燃烧式结构紧凑，压缩比高，工艺性好，压缩比高，工艺性好，充气阻力小，充气阻力小，抗爆性、高速性好，抗爆性

5、、高速性好，动力性、经济性高。动力性、经济性高。一、气门的布置形式一、气门的布置形式汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构二、凸轮轴的布置型式二、凸轮轴的布置型式1 1、凸轮轴下置式、凸轮轴下置式结构：结构：凸轮轴位于曲轴箱中部，凸轮轴位于曲轴箱中部，靠近曲轴，通过一对正时齿轮靠近曲轴，通过一对正时齿轮直接驱动。直接驱动。优点：优点：传动方式简单，有利于发传动方式简单，有利于发动机的整体布置。动机的整体布置。缺点：缺点：凸轮轴与气门相距较远，凸轮轴与气门相距较远，路线长，零件多，易变形，噪路线长，零件多，易变形，噪声大，质量大，不

6、适用于高速声大，质量大，不适用于高速发动机。发动机。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2 2、凸轮轴中置式、凸轮轴中置式结构：结构：凸轮轴位于气缸体的凸轮轴位于气缸体的上部，省去了推杆，凸轮通上部，省去了推杆，凸轮通过挺柱直接驱动摇臂。过挺柱直接驱动摇臂。优点：优点：减少气门传动机构的减少气门传动机构的往复运动质量。往复运动质量。缺点：缺点：不能通过正时齿轮直不能通过正时齿轮直接驱动，需加中间齿轮或链接驱动，需加中间齿轮或链传动。传动。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机

7、构配气机构3 3、凸轮轴上置式、凸轮轴上置式结构特点：结构特点：凸轮轴位于气缸盖上。凸轮轴位于气缸盖上。通过摇臂、液压挺柱或凸轮通过摇臂、液压挺柱或凸轮直接来驱动气门，没有挺杆、直接来驱动气门，没有挺杆、推杆等零件，运动质量大大推杆等零件，运动质量大大减小，适用于高速发动机。减小，适用于高速发动机。可以采用双凸轮轴分别驱动可以采用双凸轮轴分别驱动进排气门。进排气门。必须采用链传动或齿形带传必须采用链传动或齿形带传动。动。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构四、凸轮轴的传动方式四、凸轮轴的传动方式凸轮轴是通过传动装置来驱动的，其传

8、动装置有齿轮式、链条式和齿形皮带式。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构传动方式传动方式传动路线传动路线应用应用齿轮传动齿轮传动曲轴正时齿轮（钢）曲轴正时齿轮（钢）凸轮凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）轴正时齿轮（铸铁或胶木）凸轮轴下置、中凸轮轴下置、中置式配气机构置式配气机构链条传动链条传动曲轴曲轴链条链条凸轮轴正时齿凸轮轴正时齿轮轮凸轮轴上置式配凸轮轴上置式配气机构气机构齿形带传动齿形带传动曲轴曲轴齿形皮带齿形皮带凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮凸轮轴上置式配凸轮轴上置式配气机构气机构凸轮轴传动方式的比较凸轮轴传动方式的比较汽车构造与

9、使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2 2、链条传动和齿形皮带传动、链条传动和齿形皮带传动（凸轮轴（凸轮轴上置上置或中置用）或中置用）（1 1）特点：）特点：链条传动链条传动:噪声小噪声小,可靠性、耐久性不如齿轮传动，传动性可靠性、耐久性不如齿轮传动，传动性取决于链条的制造质量。取决于链条的制造质量。PEUGEOT 505PEUGEOT 505齿形皮带传动齿形皮带传动:在高速发动机上广泛采用氯丁橡胶齿形皮带在高速发动机上广泛采用氯丁橡胶齿形皮带传动代替链条传动传动代替链条传动,传动平稳传动平稳,噪声小噪声小,质量轻质量轻,成本低成本低,不

10、需润不需润滑滑,工作可靠工作可靠;包角大包角大,啮合量大啮合量大,齿向压强小。齿向压强小。AUDI 100AUDI 100、SATANANSATANAN（2 2）防止链条抖振，设有）防止链条抖振，设有导链板和张紧装置导链板和张紧装置，张紧装置有，张紧装置有机械式和液压式两种。机械式和液压式两种。（3 3）防止皮带松动，设有）防止皮带松动，设有张紧机构张紧机构。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动

11、机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构一汽一汽audiaudi轿车的齿形带传动装置轿车的齿形带传动装置汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构四、气门数目及排列方式四、气门数目及排列方式1 1、数目：、

12、数目：(1)(1)每缸二气门（一进一排）：每缸二气门（一进一排）：改善换气，加大（进）气门直改善换气，加大（进）气门直径，速度高时，不能保证质量。径，速度高时，不能保证质量。(2)(2)单缸多气门优点：单缸多气门优点：大大提高进排气通道横截面积，充气效大大提高进排气通道横截面积，充气效率高，改善动力性能。率高，改善动力性能。三气门：三气门：两进一排，相对于四气门或者五气门发动机，三气门发动机在低速时能获得更好进气负压，低速时候的进气效率更高。奔驰早期开发的S280，S300，采用V6发动机3气门设计，S500采用V8发动机3气门设计 四气门：四气门：五气门：五气门：大众的系列产品，如宝来、帕萨

13、特、奥迪A6、POLO等都是采用了五气门（三进两排）发动机，其燃烧效率高于四气门。另一方面，由于排气的温度、压力和气流速度明显高于进气，所以排气门的直径相比进气门要小（可以此来区分）。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2 2、排列、排列（1 1）二气门：）二气门：汽油机：汽油机：沿机体纵向轴线排成一列沿机体纵向轴线排成一列同名气门相邻：同名气门相邻：共用一个气道，使结构简化，增大气体通共用一个气道，使结构简化，增大气体通过截面积。过截面积。进排气门交替布置：进排气门交替布置：单独占用一个气道，缸盖冷却均匀。单独占用一个气道，缸

14、盖冷却均匀。柴油机：柴油机：进排气道位于缸盖两侧，防止进气受热影响充气进排气道位于缸盖两侧，防止进气受热影响充气效率。效率。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构（2 2）四气门：）四气门：多气门的驱动装置多气门的驱动装置:某些某些大排量、高转速、高功率大排量、高转速、高功率的发动机，由于气门尺寸的发动机，由于气门尺寸的限制，每缸两个气门不的限制，每缸两个气门不能满足换气的需要，而采能满足换气的需要，而采用三气门、四气门或五气用三气门、四气门或五气门，因此必须有使同名气门，因此必须有使同名气门同步开闭的驱动装置。门同步开闭的驱动装

15、置。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构同名气门排成两列：一个凸轮轴通过同名气门排成两列：一个凸轮轴通过T T形件同时驱形件同时驱动。由一个凸轮通过动。由一个凸轮通过T T形驱动杆同时驱动，并且所形驱动杆同时驱动，并且所有气门都可以由一根凸轮轴驱动。有气门都可以由一根凸轮轴驱动。（气门串联，影（气门串联，影响进气效率，热负荷不均匀。）响进气效率，热负荷不均匀。）同名气门排成一列：两个凸轮轴单独驱动。进排气同名气门排成一列：两个凸轮轴单独驱动。进排气门分别位于曲轴中心线的两侧，分别采用两根凸轮门分别位于曲轴中心线的两侧，分别采用两

16、根凸轮轴驱动，每缸两同名气门采用两个形状和位置相同轴驱动，每缸两同名气门采用两个形状和位置相同的位置驱动。的位置驱动。（进气涡流好，热负荷均匀。）（进气涡流好，热负荷均匀。）汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构（2 2）四气门：）四气门：汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构1 1、定义：、定义：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配为保证气门关闭严密，通常发动机

17、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）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。之间留有适当的间隙。2.3.3、气门间隙、气门间隙汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构1 1、定义：、定义：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态装配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、挺柱或凸轮）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。之间留有适当的间隙。2.3.3、气门间隙、气门间隙汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气

18、机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2 2、作用：、作用：保证气门关闭严密，消除气门与传动保证气门关闭严密，消除气门与传动件因温度升高发生膨胀而导致漏气的现象。件因温度升高发生膨胀而导致漏气的现象。（功率下降，不易起动。）（功率下降，不易起动。）正常的气门间隙（冷态）正常的气门间隙（冷态）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？汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构3 3、气门间隙过大和过小的危害、气门间隙过大和

19、过小的危害过大：过大：（1 1）运转不平稳，产生撞）运转不平稳，产生撞击，噪声大，磨损加剧。击，噪声大，磨损加剧。（2 2）气门开启时间短，进）气门开启时间短，进排气不充分。排气不充分。过小：过小：气门关闭不严而漏气，气门关闭不严而漏气，导致功率下降，甚至烧导致功率下降，甚至烧坏气门，不能起动。坏气门，不能起动。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构4、气门间隙的调整、气门间隙的调整调整：调整：在摇臂或挺柱上装有调整螺钉及锁紧螺母。在摇臂或挺柱上装有调整螺钉及锁紧螺母。调整原则：调整原则：气门在完全关闭的情况下，才能调整气门间隙。

20、气门在完全关闭的情况下，才能调整气门间隙。气门完全关闭，即挺柱在凸轮的基圆上时，才能调整气门间气门完全关闭，即挺柱在凸轮的基圆上时，才能调整气门间隙。由于气门开始开启和关闭时，挺柱是在凸轮的缓冲段内隙。由于气门开始开启和关闭时，挺柱是在凸轮的缓冲段内某点上，所以气门间隙不能调。某点上，所以气门间隙不能调。根据该原则，下列情况不可调：根据该原则，下列情况不可调：将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。将要排气，正在排气，排气刚完的排气门不可调。将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。将要进气，正在进气，进气刚完的进气门不可调。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二

21、章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构5 5、液压挺柱、液压挺柱（无气门间隙）（无气门间隙）能改变长度，随时补偿膨胀量，故不预留气门间隙。能改变长度，随时补偿膨胀量，故不预留气门间隙。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门重叠气门重叠 用曲轴转角表示的进、排气门实际开闭时刻和开启持续时间，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。2.3.4 配气相位配气相位汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构 正正时时就就是

22、是发发动动机机凸凸轮轮轴轴与与曲曲轴轴的的转转角角位位置置要要相相互互对对应应，以以此此来来保保证证进进、排排气气门门在在正正确确的的刻刻开开启启或或关关闭闭。如如果果发发生生正正时时错错误误，就就可可能能造造成成活活塞塞顶顶气气门门的的现现象象。发发动动机机的的装装配配过过程程中中，在在曲曲轴轴、凸凸轮轮轴轴、正正时时皮皮带带上上都都有有相相应应的的对对齐齐标标记记，安安装装时时必必须须保保证证三三者者之之间间的的标标记记全全部部对对齐齐，这这样样才才能能获得正确的正时。获得正确的正时。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构理论

23、气门开闭时刻：理论气门开闭时刻：进气门：进气门：进气行程开始时开启，结束时关闭。进气行程开始时开启，结束时关闭。排气门：排气门：排气行程开始时开启，结束时关闭。排气行程开始时开启，结束时关闭。影响：影响：进气不足，排气不净，功率下降。进气不足，排气不净，功率下降。实际气门开闭时刻：实际气门开闭时刻：早开迟闭。（延长开启时间，早开迟闭。（延长开启时间，改善进、排气效果，提高动力性。）改善进、排气效果，提高动力性。）汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构早开迟闭的必要性早开迟闭的必要性因发动机转速高，气门开启的理论持续时间极短。例如四

24、冲程发动机转因发动机转速高，气门开启的理论持续时间极短。例如四冲程发动机转速速30003000r/minr/min时，一个行程时间只有时，一个行程时间只有0.010.01s s。气门开启需要一个过程，气门全开时间就更短。在这样短的时间内，难气门开启需要一个过程，气门全开时间就更短。在这样短的时间内，难以做到进气充分和排气干净，因此实际发动机的进、排气门都要早开和以做到进气充分和排气干净，因此实际发动机的进、排气门都要早开和晚关，气门开启的持续角都大于晚关，气门开启的持续角都大于1801800 0。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气

25、机构二、进气门的配气相位二、进气门的配气相位1 1、进气提前角（、进气提前角（）（1 1）定义）定义：从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角角(或早开角或早开角)。进气提前角用。进气提前角用表示，表示，一般为一般为10100 030300 0。（2 2）目的）目的：进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下运动时，进气门进气门早开，使得活塞到达上止点开始向下运动时，进气门已有一定的开度，可获得较大的进气通道截面，减少进气阻已有一定的开度，可获得较大的进气通道截面，减少进气阻力。力。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构

26、配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2 2、进气迟后角（、进气迟后角（）（1 1）定义：）定义：从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角从下止点到进气门关闭所对应的曲轴转角称为进气迟后角(或晚关角或晚关角)。进气迟后角用。进气迟后角用表示，表示，一般为一般为40400 080800 0。（2 2）目的：）目的：利用缸内外的压力差继续进气，到下止点时，气缸内的压利用缸内外的压力差继续进气，到下止点时，气缸内的压力仍低于大气压；力仍低于大气压；利用气流的惯性继续进气。利用气流的惯性继续进气。所以进气门适当晚关可使进气较充分。所以进气门适当晚关可使进气较充分。汽车构造与使用

27、汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构三、排气门的配气相位三、排气门的配气相位1 1、排气提前角、排气提前角()（1 1）定义：）定义：从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角。排气提前从排气门开始开启到下止点所对应的曲轴转角。排气提前角角(或早开角或早开角)用用表示，表示，一般为一般为40400 080800 0。（2 2）目的：）目的：1 1）利用缸内外的压力差继续排气：排气门早开，气缸内）利用缸内外的压力差继续排气：排气门早开，气缸内300300kPa500kPakPa500kPa的压力，使气缸内的废气迅速地自由排出。的压力，使气缸内的废

28、气迅速地自由排出。2 2）减少排气冲程所消耗的功率：因排气门早开，废气先排出）减少排气冲程所消耗的功率：因排气门早开，废气先排出一部分，活塞到达下止点时，气缸内只剩约一部分，活塞到达下止点时，气缸内只剩约110110kPa120kPakPa120kPa的压力，使排气冲程所消耗的功率大为减少。的压力，使排气冲程所消耗的功率大为减少。3 3）高温气体的早排，可以防止发动机过热。）高温气体的早排，可以防止发动机过热。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2 2、排气迟后角（、排气迟后角（）（1 1）定义：）定义：从上止点到排气门关闭所对

29、应的曲轴转角称为排气迟后角从上止点到排气门关闭所对应的曲轴转角称为排气迟后角(或晚关角或晚关角)。排气迟后角用。排气迟后角用表示，表示，一般为一般为10100 030300 0。（2 2）目的：）目的：利用缸内外的压力差继续排气：因活塞到达上止点时，气利用缸内外的压力差继续排气：因活塞到达上止点时，气缸内的压力仍高于大气压，可利用缸内外的压力差继续排缸内的压力仍高于大气压，可利用缸内外的压力差继续排气。气。利用废气流的惯性继续排气：因活塞到达上止点时，废气利用废气流的惯性继续排气：因活塞到达上止点时，废气流还有一定的惯性，仍能继续排气。所以排气门适当晚关流还有一定的惯性，仍能继续排气。所以排气

30、门适当晚关可使废气排得较干净。可使废气排得较干净。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门开启持续时间气门开启持续时间进气持续角：进气持续角：+180+1800 0+排气持续角：排气持续角：+180+1800 0+1030 4080 4080 1030 汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构三、气门叠开三、气门叠开气门叠开：气门叠开：由于进气门早由于进气门早开和排气门晚关，就出现开和排气门晚关，就出现了一段了一段进排气门同时开启进排气门同时开启的现象。的现象。气门叠

31、开角：气门叠开角：进排气门进排气门同时开启的角度，即进同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚气门早开角与排气门晚关角的和（关角的和（+）。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构提问：气门的叠开会不会产生废气倒排回进气管提问：气门的叠开会不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题？和新鲜气体随废气排出的问题？汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门的叠开会不会产生废气倒排回进气管气门的叠开会不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排出的问题？和新鲜气体随废气

32、排出的问题？不会。不会。因叠开时气门的开度因叠开时气门的开度较小，且新鲜气体和废气较小，且新鲜气体和废气流的流的惯性惯性要保持原来的方要保持原来的方向，所以只要叠开角适当，向，所以只要叠开角适当，就不会产生废气倒排回进就不会产生废气倒排回进气管和新鲜气体随废气排气管和新鲜气体随废气排出的问题。出的问题。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构四、配气相位对发动机工作的影响四、配气相位对发动机工作的影响1 1、不同发动机，配气相位不同。、不同发动机，配气相位不同。2 2、同一发动机，转速不同，理论的配气相位也不同。、同一发动机，转速不

33、同，理论的配气相位也不同。n n 提高，提高，、增加。增加。取常用转速下合适的配气相位。取常用转速下合适的配气相位。3 3、进气迟后角（进气迟后角（）对发动及性能影响最大。对发动及性能影响最大。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构五、可变配气相位五、可变配气相位 在配气相位中，对充气效率影响最大的是进气门的迟后关闭角，其次是排气门的迟后关闭角。发动机转速变化时，在较低的转速范围内，采用较小的进气门迟后关闭角，可获得较高的充气效率。在较高的转速范围内，采用较大的进气门迟后关闭角，可获得较高的充气效率。提高充气效率对配气相位的重要性

34、提高充气效率对配气相位的重要性 可变进气系及配气相位改善发动机的性能，主要体现在以下几方面：能兼顾高速及低速不同工况，提高发动机的动力性和经济性；降低发动机的排放；汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构德国大众可变配气相位控制机构德国大众可变配气相位控制机构 排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调节阀N205液压缸排气凸轮轴进气凸轮轴 凸轮轴调整器（与链条张紧器一体）汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构功率调整功率调整 调整功率时，链条下部短，上部长，进气门迟闭角增大。进气管

35、内气流速高，气缸充气量足。因此高转速时，功率大。排气凸轮轴进气凸轮轴凸轮轴调整器汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构扭矩调整扭矩调整 凸轮轴调整器向下拉长，于是链条上部变短，下部变长。因为排气凸轮轴被齿形带固定了，此时排气凸轮轴不能被转动，进气凸轮轴被转一个角度，进气门迟闭角减小。在这个位置时，在中、低转速，可获得大扭矩输出.汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构工作原理：工作原理：根根据发动机据发动机ECUECU的的指令，当凸轮轴指令，当凸轮轴正时控制阀位于正时控

36、制阀位于图示时，油压作图示时，油压作用于气门正时提用于气门正时提前侧的叶片室，前侧的叶片室，进气凸轮轴相对进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带于凸轮轴正时带轮提前某一角度。轮提前某一角度。日本丰田可变配气相位控制机构日本丰田可变配气相位控制机构 汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构当凸轮轴正时当凸轮轴正时控制阀位于图控制阀位于图示位置时，油示位置时，油压作用于气门压作用于气门正时延迟侧的正时延迟侧的叶片室，进气叶片室，进气凸轮轴相对于凸轮轴相对于凸轮轴正时带凸轮轴正时带轮延迟某一角轮延迟某一角度。度。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机

37、发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构 凸轮轴正凸轮轴正时控制阀关闭时控制阀关闭油道，保持活油道，保持活塞两侧的压力塞两侧的压力平衡，从而保平衡，从而保持配气相位，持配气相位，由此得到理想由此得到理想的配气正时。的配气正时。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构日本丰田可变配气相位控制机构日本丰田可变配气相位控制机构 VTEC 发动机是每个汽缸4气门（2进2排），不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。VTEC是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。汽车构造与使用汽车构造与使

38、用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构2.3.3、配气机构的主要零件、配气机构的主要零件配气机构配气机构气门组气门组气门传动组气门传动组汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门组：气门组：气门、气门、气门弹簧、气气门弹簧、气门导管、气门门导管、气门座等；座等；作用：作用：关闭，关闭，实现气缸

39、的密实现气缸的密封；开启，实封；开启，实现气体的更换。现气体的更换。气门座圈气门座圈汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门组性能要求：气门组性能要求：气门头部与气门座要贴合紧密；气门头部与气门座要贴合紧密；气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向；气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向；气门弹簧两端面与气门杆中心线垂直，保证气门头部在气门弹簧两端面与气门杆中心线垂直，保证气门头部在气门座上不偏斜。气门座上不偏斜。气门弹簧弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力，气门弹簧弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力，使气门能迅速关闭，并保

40、证气门紧压在气门座上。使气门能迅速关闭，并保证气门紧压在气门座上。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门组实物图气门组实物图汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构1 1、气门、气门作用：作用：燃烧室的组成部分；燃烧室的组成部分；根据工作需要，实现燃烧室的开启与密封。根据工作需要，实现燃烧室的开启与密封。工作条件：工作条件：承受热负荷：承受热负荷：进气门进气门570570K670KK670K，排气门排气门10501050K1200KK1200K；承受机械载荷：承受机

41、械载荷：气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等；气体压力、气门弹簧力、落座惯性力等；作高速往复直线运动；冷却和润滑条件差；作高速往复直线运动；冷却和润滑条件差；易被腐蚀。易被腐蚀。性能要求：性能要求：足够的强度和刚度，耐热、耐腐蚀、耐磨。足够的强度和刚度，耐热、耐腐蚀、耐磨。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门实物图气门实物图排气门排气门进气门进气门汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构材料材料:进气门：进气门：中碳合金钢中碳合金钢(铬钢、铬钢、镍铬钢、铬钼钢等镍铬

42、钢、铬钼钢等)；排气门排气门(热负荷大热负荷大)：耐热合耐热合金钢金钢（如硅铬钢、硅铬钼（如硅铬钢、硅铬钼钢、等硅铬锰钢等）。钢、等硅铬锰钢等）。（有些（有些杆部用合金钢杆部用合金钢）有些排气门在头部锥面堆焊有些排气门在头部锥面堆焊或等离子喷涂一层钨钴等或等离子喷涂一层钨钴等特种合金覆盖层，以提高特种合金覆盖层，以提高耐蚀性和耐高温性，延长耐蚀性和耐高温性，延长其使用寿命。其使用寿命。进气门进气门570570K670KK670K（铬铬钢或铬镍钢）钢或铬镍钢）排气门排气门10501050K1200KK1200K（硅铬钢）硅铬钢）头部头部杆部杆部汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配

43、气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。质量也较小，进、排气门都可采用。凸顶式凸顶式（球面顶）（球面顶）适用于排气门，因为其强度高，排适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质量和惯性力球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。大，加工较复杂。凹顶式凹顶式（喇叭顶）（喇叭顶）适用于进气门，凹顶头部与杆部的适用于进气门，凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，

44、减少进气阻力，质量小、惯性小，质量小、惯性小，有较大的弹性，对气门座的适应性有较大的弹性，对气门座的适应性好，好，但其顶部受热面积大，但其顶部受热面积大，易存废易存废气，容易过热及受热易变形气，容易过热及受热易变形。（1）气门头部）气门头部汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构钠冷却气门钠冷却气门有些排气门为改善导热性能，内部充注金属钠；有些排气门为改善导热性能，内部充注金属钠；钠在钠在970970 时熔化为液态，将气门头部的热量

45、迅时熔化为液态，将气门头部的热量迅速传给气门杆部，冷却效果明显。速传给气门杆部，冷却效果明显。应用：应用：JETTA EA113JETTA EA113汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构气门锥角气门锥角定义：定义：气门头部与气门座气门头部与气门座圈接触的锥面与气圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。门顶部平面的夹角。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构锥角越小：锥角越小：气门口通道截面越大，气体通过能力越强。气门口通道截面越大，气体通过能力越强。锥锥角角越越大大：落落

46、座座压压力力越越大大，密密封封和和导导热热性性也也越越好好；同同时时，气门头部边缘的厚度大，不易变形。气门头部边缘的厚度大，不易变形。进进气气门门锥锥角角:热热负负荷荷较较小小，为为获获得得较较大大的的通通道道截截面面，多多采采用用30300 0锥角，有利于提高充气效率。锥角，有利于提高充气效率。排排气气门门锥锥角角:热热负负荷荷较较大大,采采用用45450 0锥锥角角，以以加加强强散散热热(大大约约75%75%的气门热量从气门座处散失的气门热量从气门座处散失)和避免受热变形。和避免受热变形。有些发动机为了制造和维修方便，二者都用有些发动机为了制造和维修方便，二者都用45450 0。汽车构造与

47、使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构锥角作用：锥角作用：A A 锥面能获得较大的气门座合压力，可以提高密封性和导热锥面能获得较大的气门座合压力，可以提高密封性和导热性；性；B B 气门落座时有自动定位作用；气门落座时有自动定位作用；C C 避免气流拐弯过大避免气流拐弯过大 而降低流速，增大进而降低流速，增大进 气面积，减小进气阻气面积，减小进气阻 力，提高进气速度和力，提高进气速度和 进气量；进气量；D D 气门落座时能挤掉气门落座时能挤掉 接触面的沉积物，接触面的沉积物，有自洁作用。有自洁作用。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机

48、配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构锥面研磨锥面研磨为保证良好密合，为保证良好密合，装配前应将气门头装配前应将气门头与气门座二者的密与气门座二者的密封锥面互相研磨，封锥面互相研磨，研磨好的零件不能研磨好的零件不能互换。互换。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构直径直径气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、排气阻力就越小。排气阻力就越小。通常进气门头部直径大于排气门。排气门稍小些，通常进气门头部直径大于排气门。排气门稍小些，还不易变形。还不易变形。汽车构造与

49、使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构较高的加工精度，表面较高的加工精度，表面经过热处理和磨光，保经过热处理和磨光，保证同气门导管的配合精证同气门导管的配合精度和耐磨性度和耐磨性气门杆尾部：气门杆尾部：环形槽、锁销环形槽、锁销孔孔凹槽凹槽易断裂处易断裂处(2)气门杆部气门杆部汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构结构与作用：结构与作用：外部呈圆柱形，在气门导管中不断进行上、下往复运动；外部呈圆柱形，在气门导管中不断进行上、下往复运动；杆部应具有较高的加工精度，保证与气门导管保持

50、正确的杆部应具有较高的加工精度，保证与气门导管保持正确的配合间隙，以减小磨损；配合间隙，以减小磨损；良好的导向，散热作用。良好的导向，散热作用。汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气机构第二章第二章 第三节第三节 配气机构配气机构取决于弹簧座的固定方式：取决于弹簧座的固定方式：锁片式：锁片式：锁销式：锁销式：尾部结构尾部结构汽车构造与使用汽车构造与使用-发动机发动机配气机构配气