配气机物组 第三章配气机构 第一节气门试配气机构的布首和性动 一、作用 一分类 按照发动机的工作顺序定时、定量实现换气 中（一）按气门布置的位置来分 过 。1. 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目 的。 高视市五在宝上。香手高转喜、高压比的发 变 (二)按凸轮轴的布重位置来分 1、凸轮轴下量式 2、凸轮轴中量式 3、凸轮轴上量式 1
1 wt55pub@scau.edu.cn 第三章 配气机构 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 第三章 配气机构 一、作用 按照发动机的工作顺序定时、定量实现换气 过程。 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的目 的。 衡量进气充分程度的指标充量系数φc： 定义：实际进气量与进气状态下理论上充满 气缸工作容积的新鲜充量之比。 wt55pub@scau.edu.cn 第一节 气门式配气机构的布置和传动 一、分类 （一）按气门布置的位置来分 1、气门侧置式 • 气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所以此种 已淘汰。 2、气门顶置式 • 气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩比的发 动机。 3、进气门顶置，排气门侧置式 • 进气门布置在缸盖上，排气门布置在缸体上。主 要用于高速发动机。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn （二）按凸轮轴的布置位置来分 1、凸轮轴下置式 2、凸轮轴中置式 3、凸轮轴上置式
形槽传 药中费轮轮喜柔用台垫中、下置式的配气机 (国)按气门数及排列方式来分 双气门和多气门 (玉)按气门开启结构来分 利用凸 低泰与简传齿形皮传动 2
2 wt55pub@scau.edu.cn 凸轮轴布置在缸体的下部 曲轴箱内。气门驱动机构 复杂，配气机构噪声较大。 凸轮轴布置在缸体上部。 驱动气门所需零部件数目 较少。 凸轮轴布置在缸盖上。驱 动气门所需零部件数目最 少。适用于高转速发动 机，应用较广泛。 wt55pub@scau.edu.cn （三）按凸轮轴的动力传动方式来分 1、链传动：可靠性、耐久性差，噪音大。 2、齿形带传动：可以减少链传动时的高噪音，减 少机构质量，降低成本。 前两种适于凸轮轴离曲轴较远、高转速的发动 机。需要张紧装置。 3、齿轮传动：多用在凸轮轴中、下置式的配气机 构中。齿轮多采用圆柱形斜齿。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn （四）按气门数及排列方式来分 双气门和多气门。 （五）按气门开启结构来分 1、利用摇臂、摆臂开启 2、利用凸轮轴直接开启 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn
1、定义：在 存在位量 传动件之闻。 汽油机 倍五动，凸轮轴上置式配气规构 气门间随过大 ◆进气门早开目的 海进气门晚关目的 性，增加进气量 动惯性，继续排气，减少废气残余 测量气门间 3
3 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 二、气门间隙 （一）定义及其存在位置 1、定义：在发动机冷态装配时，在气门及其相邻传动机 构之间留有适当地间隙，以补偿气门受热后 的膨胀量。这一间隙就称为气门间隙。 2、位置：在气门与其相邻传动件之间。 3、间隙大小（冷车间隙） 柴油机：进气门 0.30～0.35mm 排气门 0.35～0.40mm 汽油机：进气门 0.25～0.30mm 排气门 0.30～0.35mm wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 气门间隙过大： 进排气门开启时间缩短，造成进气不充分，发动 机充量系数下降，功率下降，排气不干净，发动 机热负荷增加，缸盖受热变形增大；配气机构传 动件之间以及气门与气门座之间产生较大撞击及 响声，加速它们之间的磨损。 气门间隙过小： 气门受热膨胀后造成气门关闭不严，产生漏气， 使发动机的动力性下降，热负荷增加，气门被烧 坏等。 wt55pub@scau.edu.cn 测量气门间隙 拧松紧定螺母，调正调节螺钉 wt55pub@scau.edu.cn 第二节 配气相位 进气门早开目的 在进气开始时，进气门能有较大的开度或较大的 进气通过断面，已减小进气阻力，使进气顺畅。 进气门晚关目的 充分利用气流惯性，增加进气量 排气门早开目的 利在排气门开始时气缸有较高压力，使废气以高 速自由排出 排气门晚关目的 利用废气流动惯性，继续排气，减少废气残余
◆配气相位定义 ◆进气提前开启角a:延时关闭角B ◆排气提前开启角Y:延时关闭角8 ◆气门重叠角：a+6 本田VTE 是 4
4 wt55pub@scau.edu.cn 配气相位定义： 进排气门实际开启时刻及开启的延续时间。一般 用曲轴转角来表示，也可以用一环形相位图来表 示，即配气相位图。 进气提前开启角α；延时关闭角β 排气提前开启角γ；延时关闭角δ 气门重叠角：α+δ wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 可变气门 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 宝马7系使用 的可变气门升 程 wt55pub@scau.edu.cn 本田VTEC
第三节气门式配气机构的零件和件 实轻0 气门组的基本组成 并气门和址何门 1、工作条件：高压冲击、高温、腐蚀、磨损等 形状：平顶、凹顶、无顶 角维角：气门密封锥面的与水平面之间的夹 2”引气门上下直线运动、传热的作用。 3)属都：主要起固定弹簧座的作用。 气门头 气门杆 气门结构及各部名称 气q文典
5 wt55pub@scau.edu.cn 第三节 顶置气门式配气机构的零件和组件 组成： 气门组和气门传动组 一、气门组 组成：气门、气门座、 气门导管、气门弹 簧（座）气门锁夹 等。 作用：保证气门能够 实现气缸的密封。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn （一）气门 进气门和排气门 1、工作条件：高压冲击、高温、腐蚀、磨损等。 2、材料： 进气门：合金钢，如40Cr、35CrMo等。 排气门：高级耐热合金钢，如4Cr9Si2等。 wt55pub@scau.edu.cn 3、结构 1）头部 形状：平顶、凹顶、秃顶 气门锥角α：气门密封锥面的与水平面之间的夹 角。 2）杆身：起引导气门上下直线运动、传热的作用。 其表面要求耐磨。 3）尾部：主要起固定弹簧座的作用。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn
平顶式 鞋格数米，班凉聚格栗小、质 凸而式 (球面顶 T- 气门与气门座实物 气 是别设空微性复直维运动，与气门开务相配.同胞 川f出 6
6 wt55pub@scau.edu.cn 凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的 流线形，可以减少进气阻力，但其顶部 受热面积大，故适用于进气门，而不宜 用于排气门。 凹顶式 （喇叭顶） 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，但球形的受 热面积大，质量和惯性力大，加工较复 杂。 凸顶式 （球面顶） 结构简单，制造方便，吸热面积小，质 平顶式 量也较小，进、排气门都可采用。 wt55pub@scau.edu.cn 气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。气门锥面与 气门顶面之间的夹角称为气门锥角。进、排气门的气门 锥角一般均为45°，只有少数发动机的进气门锥角为 30° wt55pub@scau.edu.cn 气门与气门座实物图 wt55pub@scau.edu.cn 气门杆 圆柱形，不断做往复 运动。 较高的加工精度，表面经 过热处理和磨光，保证同 气门导管的配合精度和耐 磨性 气门杆尾部：其 形状决定于弹簧 座固定方式 凹槽 易断裂处 wt55pub@scau.edu.cn 充钠气门 由于发动机工作时,排气门 经常处于高温条件下工作, 钠约在970℃时为液态,具有 良好的热传导能力。通过液 态纳的来回运动,热量能很 快从气门头部传到根部.可 降低温度约l00℃。这样有 利于降低混合气自燃的危险, 从而握高了气门的使用寿命。 在维修发动时,进、排气门 不能修整,只允许研磨。捷 达l.6L发动机排气门内部注 有钠。 wt55pub@scau.edu.cn （二）气门导管 引导气门做往复直线运动，与气门杆身相配。同缸 盖是过盈配合。
清红是过配合合金红指 (四)气门弹量 滑贸毫胸防止气门清唐时发生 7
7 wt55pub@scau.edu.cn （三）气门座：同缸盖是过盈配合。铝合金缸盖 必须镶气门座。 wt55pub@scau.edu.cn （四）气门弹簧 保证气门紧贴气门座，防止气门落座时发生跳 动等。常用双弹簧结构。 wt55pub@scau.edu.cn （五）气门旋转机构：安装在气门尾部，在气 门工作时发生一定的转动，以使气门受热、磨 损均匀，同时可以挤出气门密封锥面的积碳等 物质。有自由、强制旋转两种。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 二、气门传动组 组成：正时齿轮、配气凸轮轴、挺柱、推杆、气门间隙调 整螺钉、摇臂、摇臂轴、摇臂支座等。 作用：将由曲轴传来的动力传给气门，使进、排气门能按 照配气相位规定时刻开闭，并保证有足够的开度。 wt55pub@scau.edu.cn 凸轮 挺柱 推杆 摇臂 凸轮轴正 时齿轮 摇臂轴
一凸轮轴 凸轮的轮廓 门升程最大时刻幻 0》● 里分电■的■地轮 (二)门挺 机械式、液压柱 计的 业密 3》门 作用： 传来的推力 传给摇臂。 ·工作情况： ,是气门机构中最容 硬铝或钢 福结构示意图
8 wt55pub@scau.edu.cn 一 凸轮轴 作用： • 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 位和气门开度的变化规律等要求。 • 工作条件： • 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 耐磨，抗冲击韧性，刚度。 • 材料： • 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 • 结构：凸轮、轴颈、偏心轮、螺旋齿轮；每2气缸一个轴颈；轴颈直径前 后依次减小；另有空心凸轮轴，如捷达EA113 凸轮 驱动分电器的螺旋齿轮 凸轮轴轴颈 wt55pub@scau.edu.cn 凸轮的轮廓 凸轮轮廓应保证气门的运动规律符合配气相位的要求 气门开启点 消除气门 间隙阶段 气门升程最大时刻 气门关闭点 出现气门 间隙阶段 缓冲结束点 wt55pub@scau.edu.cn 1、四冲程配气凸轮轴与曲轴转速之比：1：2 2、凸轮轴的凸轮是根据发动机的发火顺序和配气 相位来设计的。 3、凸轮轴定时齿轮的安装必须根据记号进行，以 保证发动机的配气相位与发动机的发火顺序相 符。 wt55pub@scau.edu.cn （二）气门挺柱 机械式、液压挺柱 wt55pub@scau.edu.cn 3）气门推杆 作用： • 将挺柱传来的推力 传给摇臂。 • 工作情况： • 是气门机构中最容 易弯曲的零件。强 度要求高，尽量短。 • 材料： • 硬铝或钢 实心推杆 空心推杆 硬铝推杆 钢支承 wt55pub@scau.edu.cn 4）摇臂 功用：将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开 气门。 摇臂与摇臂轴之间的润滑来自于凸轮轴。 摇臂结构示意图 气门间隙 调节螺钉 调节螺母 摇臂 摇臂轴套 易磨损部位 堆焊耐磨合金
本田雅阁发动机宁门间隙的调 摆臂 压 摆臂与气门间膜自动补偿器 3)调节1号气红进、排气门的间膝 锁紧螺钉 .0 排气门：0. (4 开锁止母 装调方红到规前后移动时 装行整气门间限如 厚薄调整螺欲 高 测量气门间 松定每，正调节灯一 9
9 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 本田雅阁发动机气门间隙的调整 只有当缸盖温度降到38度以下后，才能进行气门间隙调整。 • (1)拆下缸盖罩和正时皮带上罩。 • (2)设置1号气缸活塞在压缩上死点位置。凸轮轴皮带轮上的“UP” 记号应位于顶部，皮带轮上的上死点槽口应与缸盖表面平齐。 wt55pub@scau.edu.cn (3)调节1号气缸进、排气门的间隙 • 进气门：0．26mm± 0．02mm； • 排气门：0．30mm ± 0．02mm。 • (4)松开锁止螺母， • 转动调节螺钉，直到 厚薄规前后移动时 感 觉到有一点拖滞为止。 • (5)拧紧锁止螺母，再检查气门间隙，如 有必要，重新进 行调整。 wt55pub@scau.edu.cn wt55pub@scau.edu.cn 实物图 测量气门间隙 拧松紧定螺母，调正调节螺钉 wt55pub@scau.edu.cn (6)逆时针方向旋转曲轴180度(凸轮轴皮带轮转动90度)，“UP” 记号应在排气门侧。调节第3号气缸进、排气门的间隙。
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10 wt55pub@scau.edu.cn (7)继续逆时针方向转动曲轴180。使第4号气缸活塞处于 压缩上死点位置。调节第4号气缸进、排气门的间隙。 wt55pub@scau.edu.cn (8)再逆时针转动曲轴180°。使第2号气缸活塞处于压缩上死点位 置，“UP”记号应在进气门侧。调节第2号气缸进、排气门的间隙。 wt55pub@scau.edu.cn