(精品)汽车配气机构.ppt

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1、第三章 配气机构 气门式配气机构的布置及传动 配气相位 配气机构的零件和组件第三章 配气机构第三章 配气机构 配气机构的功用是配气机构的功用是配气机构的功用是配气机构的功用是:按按按按照照照照发发发发动动动动机机机机每每每每一一一一气气气气缸缸缸缸内内内内所所所所进进进进行行行行的的的的工工工工作作作作循循循循环环环环和和和和发发发发火火火火次次次次序序序序的的的的要要要要求求求求，定定定定时时时时开开开开启启启启和和和和关关关关闭闭闭闭进进进进、排排排排气气气气门门门门，使使使使新新新新鲜鲜鲜鲜可可可可燃燃燃燃混混混混合合合合气气气气（汽汽汽汽油油油油机机机机）或或或或空空空空气气气气（柴柴

2、柴柴油油油油机机机机）得得得得以以以以及及及及时时时时进进进进入入入入气气气气缸缸缸缸，废废废废气气气气得得得得以及时从气缸排出。以及时从气缸排出。以及时从气缸排出。以及时从气缸排出。新新新新鲜鲜鲜鲜空空空空气气气气或或或或可可可可燃燃燃燃混混混混合合合合气气气气被被被被吸吸吸吸入入入入气气气气缸缸缸缸越越越越多多多多，可可可可燃燃燃燃混混混混合合合合气气气气燃烧时所放出的热量越大，发动机所发出的功率越高。燃烧时所放出的热量越大，发动机所发出的功率越高。燃烧时所放出的热量越大，发动机所发出的功率越高。燃烧时所放出的热量越大，发动机所发出的功率越高。新新新新鲜鲜鲜鲜空空空空气气气气或或或或可可可

3、可燃燃燃燃混混混混合合合合气气气气充充充充满满满满气气气气缸缸缸缸的的的的程程程程度度度度，用用用用充充充充量量量量系系系系数数数数c c c c表示。表示。表示。表示。第三章 配气机构 充充量量系系数数c：就就是是在在进进气气过过程程中中，实实际际进进入入气气缸缸内内的的新新鲜鲜空空气气或或可可燃燃混混合合气气的的质质量量与与在在进进气气状状态态下下充充满满气气缸缸工工作作容容积积的的新新鲜鲜空空气气或或可可燃燃混混合合气气的的质质量之比，即量之比，即 100%.每循环实际进气量（每循环实际进气量（kg）大气环境下充满气缸工作容积的新气质量（大气环境下充满气缸工作容积的新气质量（kg）c=c

4、愈大，新鲜可燃混合气进入气缸的数量愈多，着火时放热愈大，新鲜可燃混合气进入气缸的数量愈多，着火时放热量愈大，输出功率愈大。量愈大，输出功率愈大。c一般在一般在80%90%。.第三章 配气机构 影响因素：影响因素：1 1）进气终了压力（进气阻力损失）进气终了压力（进气阻力损失）(0.75-(0.75-0.90bar0.90bar）2 2）进气终了温度（残余废气等加热）（）进气终了温度（残余废气等加热）（370-400K370-400K）3 3）残余废气存在。）残余废气存在。.要求要求：（1 1）足够高的充气效率）足够高的充气效率;（2 2）工作可靠）工作可靠;（3 3）配气相位准确）配气相位准确

5、;（4 4）气门机构有良好的高速动力特性（传动链不飞脱、）气门机构有良好的高速动力特性（传动链不飞脱、不反跳、不提前落座）不反跳、不提前落座）.第三章 配气机构 由由由由于于于于进进进进气气气气系系系系统统统统的的的的阻阻阻阻力力力力，残残残残留留留留的的的的高高高高温温温温废废废废气气气气，以以以以及及及及燃燃燃燃烧烧烧烧室室室室、活活活活塞塞塞塞顶顶顶顶、气气气气门门门门等等等等高高高高温温温温零零零零件件件件对对对对进进进进入入入入气气气气缸缸缸缸的的的的新新新新气气气气加加加加热热热热，使使使使充充充充气气气气终终终终了了了了时时时时气气气气体体体体温温温温度度度度的的的的升升升升高高

6、高高，实实实实际际际际充充充充入入入入气气气气缸缸缸缸的的的的新新新新鲜鲜鲜鲜气气气气体体体体的的的的总总总总量量量量总总总总是是是是小小小小于于于于在在在在进进进进气气气气状状状状态态态态下下下下充充充充满满满满气气气气缸缸缸缸工工工工作作作作容容容容积积积积的的的的新新新新鲜鲜鲜鲜气气气气体体体体的的的的质质质质量量量量。即即即即充充充充气气气气系系系系数数数数总总总总小小小小于于于于1 1 1 1，一一一一般般般般为为为为0.8-0.90.8-0.90.8-0.90.8-0.9。提提提提高高高高充充充充气气气气系系系系数数数数可可可可从从从从多多多多方方方方面面面面入入入入手手手手，就就

7、就就配配配配气气气气机机机机构构构构而而而而言言言言，主主主主要要要要是是是是要要要要求求求求其其其其结结结结构构构构有有有有利利利利于于于于减减减减小小小小进进进进气气气气和和和和排排排排气气气气的的的的阻阻阻阻力力力力，而而而而且且且且进进进进、排排排排气气气气门门门门开开开开启启启启时时时时刻刻刻刻和和和和持持持持续续续续开开开开启启启启的的的的时时时时间间间间比比比比较较较较适适适适当当当当，使吸气和排气都尽可能充分。使吸气和排气都尽可能充分。使吸气和排气都尽可能充分。使吸气和排气都尽可能充分。第一节 气门式配气机构的布置及传动气门式配气机构由气门组和气门传动组零件组成。配气机构可从不

8、同角度分类：（1）按气门布置方式：气门顶置和气门侧置式；（2）按凸轮轴的布置位置：下置、中置和上置；（3）按曲轴和凸轮轴的传动方式：齿轮传动式、链传动式和带传动式。（4）按气缸气门数目：二气门式、四气门式和五气门式等多气门式。第一节 气门式配气机构的布置及传动一、气门布置方式一、气门布置方式1.气门顶置式：气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点，进气阻力小，燃烧室结构紧凑，气流搅动大，能达到较高的压缩比。2.目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。第一节 气门式配气机构的布置及传动一、气门布置方式2.气门侧置式：气门位于气缸体侧面称

9、为气门侧置式配气机构，由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等零件，简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。第一节 气门式配气机构的布置及传动一、气门布置方式气门开启的结构方法有三种：一种是利用摇臂结构；另一种是通过凸轮轴直接驱动。处于二者中间的是摆臂驱动。第一节 气门式配气机构的布置及传动一、气门布置方式摇臂驱动方式必须在凸轮和气门杆之间布置有摇臂，通过选择摇臂两段的长度比来改变气门升程的大小。气门升程较大的发动机可以采用这种驱动方式，但结构复杂、不紧凑、尺寸大，发动机高速转动时易挠曲。直接驱动方式

10、减少了零件数量，不足之处是气门升程不能太大，间隙调整也较困难。摆臂驱动方式比摇臂驱动方式刚度更好，更有利于高速发动机，因此在轿车应用比较广泛。第一节 气门式配气机构的布置及传动二、凸轮轴的布置形式凸轮轴的布置形式可分为下置、中置和上置三种。三种都可以用于气门顶置式配气机构；第一节 气门式配气机构的布置及传动1.凸轮轴下置和中置的配气机构2.凸轮轴下置和中置的配气机构中的凸轮轴分别位于曲轴箱和气缸体上部。3.凸轮轴下置式，主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动零件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。第一节 气门式配气机构的布置及传动1.凸轮轴下置和中置的配气机构2.凸轮轴中置，凸轮轴位

11、于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去推杆，这种结构称为凸轮轴中置配气机构。凸轮轴上置，凸轮轴布置在气缸盖上。第一节 气门式配气机构的布置及传动2.凸轮轴上置式配气机构凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动机。第一节 气门式配气机构的布置及传动三、凸轮轴的传动方式 按曲轴和凸轮轴之间的传动方式有按曲轴和凸轮轴之间的传动方式有齿轮传动齿轮传动、链传动链传动和带传动和带传动。凸轮轴下置和中置的配气机构大多采用

12、圆柱形定时齿轮传凸轮轴下置和中置的配气机构大多采用圆柱形定时齿轮传动。一般曲轴和凸轮轴之间的传动只需要一对定时齿轮，动。一般曲轴和凸轮轴之间的传动只需要一对定时齿轮，必要时加装中间齿轮。为了啮合平稳，减小噪声，正时齿必要时加装中间齿轮。为了啮合平稳，减小噪声，正时齿轮多用斜齿。轮多用斜齿。链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构，但其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机作可靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形带传动，噪声小、上广泛采用齿形皮带来代替传动链，齿形带传动，噪声小、工作可

13、靠、成本低。工作可靠、成本低。第一节 气门式配气机构的布置及传动第一节 气门式配气机构的布置及传动第一节 气门式配气机构的布置及传动四、每缸气门数及其排列方式 一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门一般发动机都采用每缸两个气门，即一个进气门和一个排气门的结构。和一个排气门的结构。为了改善换气，在可能的条件下，应尽量加大气门的为了改善换气，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。但是由于燃烧室尺寸的直径，特别是进气门的直径。但是由于燃烧室尺寸的限制，气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。限制，气门直径最大一般不能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

14、一进一当气缸直径较大，活塞平均速度较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量。因此，在排的气门结构就不能保证良好的换气质量。因此，在很多新型汽车发动机上多采用每缸很多新型汽车发动机上多采用每缸四个气门四个气门结构。即结构。即两个进气门两个进气门和和两个排气门两个排气门。第一节 气门式配气机构的布置及传动第一节 气门式配气机构的布置及传动五、气门间隙发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其发动机工作时，气门将因温度升高而膨胀。如果气门及其传动件之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下，传动件之间在冷却时无间隙或间隙过小，则在热态下，受受热膨胀易引起气门关闭不严，造成压缩和作

15、功行程中的漏热膨胀易引起气门关闭不严，造成压缩和作功行程中的漏气，使功率下降，甚至不易起动。气，使功率下降，甚至不易起动。所以冷态装配时，在气门和传动机构中留有一定的间隙，所以冷态装配时，在气门和传动机构中留有一定的间隙，以补偿气门热膨胀量。这一间隙称为以补偿气门热膨胀量。这一间隙称为气门间隙气门间隙。有液力挺柱，不需要预留气门间隙。有液力挺柱，不需要预留气门间隙。一般冷态时进气门间隙为一般冷态时进气门间隙为0.25-0.3mm0.25-0.3mm，排气门间隙为，排气门间隙为0.30-0.30-0.35mm0.35mm。如果间隙过小，发动机在热态下可能发生漏气，。如果间隙过小，发动机在热态下可

16、能发生漏气，如果气门间隙过大，则易产生撞击声，加速磨损，开启持如果气门间隙过大，则易产生撞击声，加速磨损，开启持续时间减少，影响进排气。续时间减少，影响进排气。第二节 配气相位 配配气气相相位位就就是是进进、排排气气门门的的实实际际开开闭闭时时刻刻，通通常常用用相相对对于于上上、下下止止点点曲曲拐拐位位置置的的曲曲轴轴转转角角的的环环形形图图来来表表示示。这这种种图形称为配气相位图。图形称为配气相位图。第二节 配气相位 理理论论上上四四冲冲程程发发动动机机的的进进气气门门当当曲曲拐拐处处在在上上止止点点时时开开启启，在在下下止止点点时时关关闭闭。排排气气门门则则相相反。进气和排气时间各占反。进

17、气和排气时间各占180曲轴转角。曲轴转角。但但因因曲曲轴轴转转速速很很高高，这这样样短短的的进进、排排气气过过程程，往往往往造造成成充充气气不不足足或或排排气气不不净净，从从而而使使发发动机功率下降。动机功率下降。现现代代发发动动机机都都采采用用延延长长进进、排排气气的的方方法法，即即气气门门的的开开启启和和关关闭闭时时刻刻分分别别提提前前和和延延迟迟一一定定的曲轴转角，以提高发动机的动力性。的曲轴转角，以提高发动机的动力性。第二节 配气相位 在在在在排排排排气气气气行行行行程程程程接接接接近近近近终终终终了了了了，活活活活塞塞塞塞到到到到达达达达上上上上止止止止点点点点之之之之前前前前，即即

18、即即曲曲曲曲轴轴轴轴转转转转到到到到离离离离曲曲曲曲拐拐拐拐的的的的上上上上止止止止点点点点位位位位置置置置还还还还差差差差一一一一个个个个角角角角度度度度 时时时时，进进进进气气气气门门门门开开开开始始始始开开开开启启启启，直直直直到到到到曲曲曲曲轴轴轴轴转转转转到到到到超超超超过过过过曲曲曲曲拐拐拐拐下下下下止止止止点点点点位位位位置置置置有有有有一一一一个个个个角角角角度度度度 时时时时，进进进进气气气气门门门门才关才关才关才关闭闭闭闭。这这这这样样样样进进进进气气气气行行行行程程程程持持持持续续续续时时时时间间间间相相相相当当当当于于于于曲曲曲曲 轴轴轴轴 转转转转 角角角角 1801

19、80 +。角角角角 一一一一 般般般般 为为为为1010 3030 ，角一般角一般角一般角一般为为为为4040 8080 。第二节 配气相位 在在在在作作作作功功功功行行行行程程程程接接接接近近近近终终终终了了了了，活活活活塞塞塞塞到到到到达达达达下下下下止止止止点点点点之之之之前前前前，排排排排气气气气门门门门开开开开始始始始开开开开启启启启，提提提提前前前前开开开开启启启启的的的的角角角角度度度度 一一一一般般般般为为为为4040 8080 。排排排排气气气气门门门门关关关关闭闭闭闭的的的的延延延延迟迟迟迟角角角角 一一一一般般般般约约约约为为为为1010 3030 ，这这这这样样样样排排

20、排排气气气气行行行行程程程程持持持持续续续续时时时时间间间间相相相相当当当当于于于于曲曲曲曲轴转轴转轴转轴转角角角角180180 +。提提提提前前前前自自自自排排排排，减减减减少少少少排排排排气气气气阻阻阻阻力力力力，防防防防止止止止发发发发动动动动机机机机过过过过热热热热，延延延延迟迟迟迟角角角角可可可可使使使使排排排排放放放放更更更更干干干干净净净净。第二节 配气相位 进气门早开：进气门早开：增大了进气行程开始时气门的增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。开启高度，减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关：进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和延长了进气时间，在大气压和

21、气体惯性力的作用下，增加进气量。气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开：排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关：排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净。和废气惯性力的作用下，使排气干净。第二节 配气相位 气门重叠气门重叠气门重叠气门重叠 由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在同一时间内两个气由于进气门早开，排气门晚关，势必造成在

22、同一时间内两个气门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫门同时开启。把两个气门同时开启时间相当的曲轴转角叫作作作作气门重叠角气门重叠角气门重叠角气门重叠角。气门重叠角气门重叠角气门重叠角气门重叠角+=20=206060 在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这在这段时间内，可燃混合气和废气是否会乱串呢？不会的，这是因为：是因为：是因为：是因为：a.a.进、排气流各自

23、有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时进、排气流各自有自己的流动方向和流动惯性，而重叠时间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废间又很短，不至于混乱，即吸入的可燃混合气不会随同废气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气排出，废气也不会经进气门倒流入进气管，而只能从排气门排出；气门

24、排出；气门排出；气门排出；b.b.进气门附近有降压作用，有利于进气。进气门附近有降压作用，有利于进气。进气门附近有降压作用，有利于进气。进气门附近有降压作用，有利于进气。第三节 配气机构零件和组件一、气门组一、气门组一、气门组一、气门组包括包括包括包括：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。：气门、气门座、气门导管、气门弹簧、锁片、卡簧。气门组应保证气门能够实现气缸的密封，因此要求：气门组应保证气门能够实现气缸的密封，因此要求：气门组应保证气门能够实现气缸的密封，因此要求：气门组应保证气门能

25、够实现气缸的密封，因此要求：气门头部与气门座贴合严密气门头部与气门座贴合严密气门头部与气门座贴合严密气门头部与气门座贴合严密；气门导管对气门杆气门导管对气门杆气门导管对气门杆气门导管对气门杆的上下运动有良好的导向；的上下运动有良好的导向；的上下运动有良好的导向；的上下运动有良好的导向；气门弹簧的两端面与气气门弹簧的两端面与气气门弹簧的两端面与气气门弹簧的两端面与气门杆的中心线垂直，以保证气门头不偏斜门杆的中心线垂直，以保证气门头不偏斜门杆的中心线垂直，以保证气门头不偏斜门杆的中心线垂直，以保证气门头不偏斜；气门弹气门弹气门弹气门弹簧的弹力足以克服气门及传动件的运动惯性力，使气簧的弹力足以克服气

26、门及传动件的运动惯性力，使气簧的弹力足以克服气门及传动件的运动惯性力，使气簧的弹力足以克服气门及传动件的运动惯性力，使气门能及时关闭，并保证气门贴合。门能及时关闭，并保证气门贴合。门能及时关闭，并保证气门贴合。门能及时关闭，并保证气门贴合。第三节 配气机构零件和组件第三节 配气机构零件和组件1.气门功用：功用：控制进、排气管的开闭控制进、排气管的开闭 工作条件工作条件：承受高温、高压、冲击、润滑困难。承受高温、高压、冲击、润滑困难。要求：要求：足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐足够的强度、刚度、耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。蚀、耐冲击。材料：材料：进气门采用合金钢（铬钢或镍铬等），排进气门采

27、用合金钢（铬钢或镍铬等），排气门采用耐热合金钢（硅铬钢等）。气门采用耐热合金钢（硅铬钢等）。构造：构造：气门由头部、杆身和尾部组成气门由头部、杆身和尾部组成。第三节 配气机构零件和组件1.气门气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为为为为4545，也有，也有，也有，也有3030（图（图（图（图3-93-9），气门头边缘应保持一定厚），气门头边缘应保持一定厚），气门头边缘应保持一定厚），气门头边缘应保持一定厚度，一般为度，一般为度，一般为度，一般为1-

28、3 mm1-3 mm，以防工作中冲击损坏和被高温烧，以防工作中冲击损坏和被高温烧，以防工作中冲击损坏和被高温烧，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。第三节 配气机构零件和组件1.气门气门气门头顶部形状有平顶，球面顶和喇叭形顶等。第三节 配气机构零件和组件1.气门气门 平顶：平顶：结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、结构简单、制造方便、吸热面积小，质量小、进、排气门均可采用。进、排气门均可采用。球面顶：球面顶：适用于排气门，强度高，排气阻力小，废适用于排气门，强度高

29、，排气阻力小，废气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，气的清除效果好，但受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。加工较复杂。喇叭形顶：喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热面适用于进气门，进气阻力小，但受热面积大。积大。第三节 配气机构零件和组件2.2.气门导管气门导管 功用功用：起导向作用，保证气门作直线往复运动。起导向作用，保证气门作直线往复运动。起导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气起导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气缸盖传出去。缸盖传出去。为了保证导向，导管应有一定的长度，气门导管为了保证导向，导管应有一定的长度，气门导管的工作温度也较高，约的工作温度也较高，

30、约500k500k。气门导管和气门的润滑。气门导管和气门的润滑是靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑的，因此易磨是靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑的，因此易磨损。为了改善润滑性能，气门导管常用灰铸铁或球墨损。为了改善润滑性能，气门导管常用灰铸铁或球墨铸铁或铁基粉未治金制造。铸铁或铁基粉未治金制造。第三节 配气机构零件和组件第三节 配气机构零件和组件3.3.气门座气门座 气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸，气门气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸，气门头部的热量亦经过气门座外传。气门座可以在缸盖或头部的热量亦经过气门座外传。气门座可以在缸盖或缸体上直接镗出，也可以采用缸体上直接镗出，也可以采用镶嵌

31、式镶嵌式结构。镶嵌式结结构。镶嵌式结构气门座都采用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等）构气门座都采用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等）单独制作。单独制作。第三节 配气机构零件和组件4.4.气门弹簧气门弹簧功用：保证气门回位功用：保证气门回位气门弹簧的作用在于保证气门回位，在气门关闭时，气门弹簧的作用在于保证气门回位，在气门关闭时，保证气门与气门座之间的密封，在气门开启时，保证保证气门与气门座之间的密封，在气门开启时，保证气门不因运动时产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧气门不因运动时产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支承在气缸盖上，另多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支承在气缸盖

32、上，另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。定在气门杆的尾端。第三节 配气机构零件和组件第三节 配气机构零件和组件二、气门传动组二、气门传动组功用：传递凸轮轴功用：传递凸轮轴气门之间的运动气门之间的运动 气门传动组包括，气门传动组包括，凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂气门间隙调整螺钉隙调整螺钉等。等。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴功用：1、控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。即驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度变化规律等

33、要求。2、驱动汽油泵、机油泵和分电器等。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴 凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。（根据凸轮轴可以判断工作顺序）工作中，凸轮轴受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此对凸轮表面要求耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴凸轮轴主要由凸轮、凸轮轴轴颈等组成。对于下置式凸轮轴，还有偏心轮(用于驱动汽油泵)、螺旋齿轮(用于驱动机油泵和分电器)。第三节 配气机构零件和组件第三节 配气机构零件和组件（1）凸轮的轮廓和结构：凸轮的轮廓保证气门开启和关闭的持续时间符合配气相位的要求。O为凸轮的中心，EA为凸

34、轮的基圆，AB和DE为凸轮的缓冲段，BCD为凸轮的工作段。CODNEAMB第三节 配气机构零件和组件凸轮的轮廓和结构：凸轮的轮廓和结构：当挺柱处于EA上时，气门处于关闭状态。当凸轮转至A点时，挺柱开始移动，在缓冲段AB内的某点M处消除气门间隙，气门开始开启，至C点时气门开度最大，而后逐渐关小，至缓冲段DE内的某点N时，气门完全关闭，此后，挺柱继续下落，出现气门间隙，至E点时挺柱又处于最低位置。CODNEAMB第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴从各缸进、排气凸轮的排列，凸轮轴的旋转方向，可判断出发动机的工作顺序。对于四冲程发动机，曲轴旋转两周，凸轮轴旋转一周，在这一期间内，各缸进（或排）气的时

35、间间隔相同，即各缸进（或排）气凸轮彼此间的夹角为90。图右四缸为1-2-4-3第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴第三节 配气机构零件和组件1 1 凸轮轴凸轮轴（2）凸轮轴轴颈作用：用来支承凸轮轴。凸轮轴各道轴颈的直径有的相等，但也有的从前往后逐渐减小，以便于安装。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴（2）凸轮轴轴颈有的凸轮轴轴颈上有油孔。为一下置式凸轮轴的最后一道轴颈上钻一与轴平行的通孔。有的凸轮轴轴颈上有油槽，摇臂的润滑是靠该油槽，通过缸体上的油道输送润滑油。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴（2）凸轮轴轴颈有的凸轮轴轴颈上有油孔。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴（3 3）凸轮轴的驱

36、动凸轮轴的驱动第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴（4 4）凸轮轴的轴向定位凸轮轴的轴向定位作用：防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。第三节 配气机构零件和组件1 凸轮轴（5 5）凸轮轴的材料及工艺凸轮轴的材料及工艺凸轮轴一般采用优质钢模锻而成，也可采用合金铸凸轮轴一般采用优质钢模锻而成，也可采用合金铸铁或球墨铸铁铸造。铁或球墨铸铁铸造。凸轮及各轴径的工作表面一般经热处理后精磨，以凸轮及各轴径的工作表面一般经热处理后精磨，以改善其耐磨性。改善其耐磨性。第三节 配气机构零件和组件2 挺柱功用：将凸轮的推力传给推杆（或气门杆），并承受凸轮旋转时所施加的侧向力。第三节 配气机构零

37、件和组件2 挺柱挺柱在其顶部装有调节螺钉，挺柱在其顶部装有调节螺钉，用来调节气门间隙。用来调节气门间隙。气门顶置式配气机构的挺柱气门顶置式配气机构的挺柱一般制成筒式，以减轻重量。一般制成筒式，以减轻重量。滚轮式滚轮式挺柱可减小摩擦所造挺柱可减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。一般成的对挺柱的侧向力。一般用于大缸径柴油机上。用于大缸径柴油机上。第三节 配气机构零件和组件2 挺柱 挺柱底部工作面多制成球面，并且把凸轮制成锥形。这样，在工作时，由于凸轮与挺柱的接触点偏离挺柱轴线，当挺柱挺起时，接触点的摩擦力使其绕本身轴线转动，以达到磨损均匀的目的。2.1液力挺柱（1）目的：解决了因有气门间隙而产生的冲击

38、及噪音问题。（2）结构：液力挺柱由挺柱体、柱塞、球座、柱塞弹簧、单向阀和单向阀弹簧等组成。挺柱体和柱塞上有油孔与发动机机体上相应的油孔相通。球座为推杆的支承座。单向阀有片式和球式两种。（3）工作情况）工作情况发动机工作时，机油沿主油道供到气门挺柱1）当气门关闭时，机油经挺柱体和柱塞上的油孔压进柱塞腔A内，推开单向阀充入挺柱体腔B内。柱塞便在挺柱体腔油压及柱塞弹簧的作用下上行，与气门推杆压紧。但此压力远小于气门弹簧张力，气门不会被打开只是消除了整个配气机构中的间隙。同时，B腔内油液已充满，单向阀关闭。2）气门的开启当凸轮转到工作面使挺柱上推时，由于单向阀已关闭，柱塞便推压挺柱体腔B内油液使压力升

39、高，而液体具有不可压缩性，挺柱便像一个整体一样推动气门开启。此过程中，由于挺柱体腔内油压较高，在柱塞与挺柱体的间隙处，将有少数油液泄漏而使“挺柱缩短”。3）气门的关闭）气门的关闭当凸轮转到非工作面时，当凸轮转到非工作面时，解除了对挺柱的推力，使解除了对挺柱的推力，使挺柱体腔挺柱体腔B内油压降低。内油压降低。于是，主油道的油压将再于是，主油道的油压将再次推开单向阀，向挺柱体次推开单向阀，向挺柱体腔内充油，腔内充油，以补充工作时的泄漏，以补充工作时的泄漏，并且此油压又和柱塞弹并且此油压又和柱塞弹簧一起使柱塞上推，始簧一起使柱塞上推，始终保持配气机构无间隙。终保持配气机构无间隙。4）若气门和推杆受热

40、膨胀时）若气门和推杆受热膨胀时挺柱回落后向挺柱体腔挺柱回落后向挺柱体腔内补油时，便会减少补内补油时，便会减少补油量，从而使挺柱自动油量，从而使挺柱自动“缩短缩短”。因此可不留。因此可不留气门间隙仍能保证气门气门间隙仍能保证气门关闭。关闭。相反，若气门和推杆冷相反，若气门和推杆冷缩，则挺柱回落后向挺缩，则挺柱回落后向挺柱体腔内补油时，便会柱体腔内补油时，便会增加补油量，从而使挺增加补油量，从而使挺柱自动柱自动“伸长伸长”。因此。因此仍保持配气机构无间隙。仍保持配气机构无间隙。(4)使用液力挺柱的发动机应注意以下问题：使用液力挺柱的发动机应注意以下问题：1）对润滑油的压力和滤清质量要求较严格。）对

41、润滑油的压力和滤清质量要求较严格。当润滑油压力过低时，补油能力下降，气门当润滑油压力过低时，补油能力下降，气门间隙大；间隙大；2）液力挺柱拆洗后，装机前必须人工排气，）液力挺柱拆洗后，装机前必须人工排气，否则起动困难；否则起动困难；3）冷机或停放时间长时，起动后有短暂气门）冷机或停放时间长时，起动后有短暂气门响声，这是正常现象。响声，这是正常现象。(5)奥迪轿车和桑塔纳轿车发动机液力奥迪轿车和桑塔纳轿车发动机液力挺柱的特点：挺柱的特点：1）采用倒置的液力挺柱，直接推动气门开）采用倒置的液力挺柱，直接推动气门开启；启；2）挺柱体是由上盖和圆筒，经加工后再）挺柱体是由上盖和圆筒，经加工后再用激光焊接成一体的薄壁零件；用激光焊接成一体的薄壁零件；单向阀采用钢球弹簧式结构。单向阀采用钢球弹簧式结构。第三节 配气机构零件和组件3 推杆推杆的作用是将从凸轮轴经过推杆的作用是将从凸轮轴经过挺柱传过来的推力传给摇臂，挺柱传过来的推力传给摇臂，它是气门机构中最易弯曲的零它是气门机构中最易弯曲的零件，要求有很高的刚度。件，要求有很高的刚度。第三节 配气机构零件和组件4 摇臂摇臂实际上是一个双臂杠杆，用它来将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。