汽車構(gòu)造教程配氣機構(gòu)

汽車構(gòu)造教程配氣機構(gòu)第一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一§3.1 概述ηv=M/M0M—進氣過程中，實際進入氣缸的新氣的質(zhì)量；Mo—在理想狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量。配氣機構(gòu)功用:定時打開進排氣門，以實現(xiàn)發(fā)動機的進氣、壓縮、作功和排氣一、充氣效率（記）：

在進氣行程中，實際進入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進氣系統(tǒng)進口狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。

第二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一二、配氣機構(gòu)按照布置型式分類（記）

第三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一1、氣門頂置式氣門位于氣缸蓋上；由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧等組成；其特點：進氣阻力小，燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，氣流攪動大，能達到較高的壓縮比。目前國產(chǎn)的汽車發(fā)動機都采用氣門頂置式配氣機構(gòu)。第四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門頂置式工作過程第五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一2、氣門側(cè)置式

由凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧等組成。省去了推桿、搖臂等另件，簡化了結(jié)構(gòu)。

進排氣門都布置在氣缸的一側(cè)，結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)目少。氣門布置在同一側(cè)導致燃燒室結(jié)構(gòu)不緊湊、壓縮比受到限制、熱量損失大、進氣道曲折、進氣阻力大，使發(fā)動機性能下降，已趨于淘汰。第六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一三、按照凸輪軸的布置型式分類（記）

第七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一凸輪軸下置式缺點是氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門傳動另件較多，結(jié)構(gòu)較復雜，發(fā)動機高度也有所增加。凸輪軸中置凸輪軸中置,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂，省去推桿，這種結(jié)構(gòu)稱為凸輪軸中置配氣機構(gòu)。

凸輪軸上置凸輪軸直接驅(qū)動氣門或直接通過搖臂來驅(qū)動氣門，既無挺柱，又無推桿，往復運動質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動機。第八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一四、按照凸輪軸的傳動方式分類（記）

傳動方式圖示應用齒輪傳動凸輪軸下置、中置式配氣機構(gòu)鏈條傳動凸輪軸上置式配氣機構(gòu)齒形帶傳動凸輪軸上置式配氣機構(gòu)第九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一五、按照氣門數(shù)目及排列方式分類（記）

第十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一六、配氣相位1、以曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門開、閉時刻及其開啟的持續(xù)時間稱為配氣定時或配氣相位。第十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一2.理論上的配氣相位分析理論上講進、壓、功、排各占180°，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續(xù)時間都是曲軸轉(zhuǎn)角180°,但實際表明，簡單配氣相位對實際工作是很不適應的，它不能滿足發(fā)動機對進、排氣門的進飽排凈要求。原因為：①氣門的開、閉有個過程

開啟總是由小→大關(guān)閉總是由大→小

②氣體慣性的影響

隨著活塞的運動同樣造成進氣不足、排氣不凈第十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一③發(fā)動機速度的要求

當轉(zhuǎn)速為5600r/min時一個行程也只有0.02s，這樣短的進氣或排氣過程，使發(fā)動機進氣不足，排氣不凈。2.實際上的配氣相位分析實際上氣門具有早開晚關(guān)的可能！氣門早開晚關(guān)對發(fā)動機實際工作又有什么好處呢？

第十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門早開晚關(guān)對發(fā)動機實際工作又有什么好處：答：進氣門早開：增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度，減小進氣阻力，增加進氣量。進氣門晚關(guān)：延長了進氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進氣量。排氣門早開：借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。排氣門晚關(guān)：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。第十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一六、配氣相位10°~30°40°~80°40°~80°10°~30°上止點下止點進氣總開啟角：180+α+β排氣總開啟角：180+γ+σ第十五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一配氣相位演示第十六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一七、氣門重疊

氣門重疊：當進氣門早開和排氣門晚關(guān)時，出現(xiàn)的進排氣門同時開啟的現(xiàn)象。

氣門重疊角：重疊期間的曲軸轉(zhuǎn)角（+）。排氣過程進氣過程第十七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一八、氣門間隙氣門桿凸輪軸氣門間隙進氣門0.25～0.30mm排氣門0.30～0.35mm1、氣門間隙：發(fā)動機在冷態(tài)裝下，當氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時，氣門桿尾端與傳動件的間隙。第十八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一（2）作用：給熱膨脹留有余地，保證氣門密封間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動機因進氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機構(gòu)零件的撞擊增加，磨損加快。間隙過?。喊l(fā)動機工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關(guān)閉不嚴，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。采用液壓挺柱的配氣機構(gòu)不需要留氣門間隙。

第十九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一實物圖測量氣門間隙擰松緊定螺母，調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘?shù)诙?，共六十一頁，編輯?023年，星期一§3.2配氣機構(gòu)的主要零部件一、氣門組

包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、鎖片、卡簧第二十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門組實物圖鎖片彈簧座第二十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一1、氣門功用：控制進、排氣管的開閉頭部桿部工作條件：承受高溫、高壓、沖擊、潤滑困難。性能要求：足夠的強度、剛度、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊。材料：進氣門采用合金鋼（鉻鋼或鎳鉻等），排氣門采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼等）。構(gòu)造：頭部、桿身和尾部組成。

第二十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門實物圖進氣門（大）排氣門（?。﹥蓺忾T一樣大時，排氣門有記號。第二十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門頭部的結(jié)構(gòu)形式平頂式結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進、排氣門都可采用。凸頂式（球面頂）適用于排氣門，因為其強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受勢面積大，質(zhì)量和慣性力大加工較復雜。凹頂式（喇叭頂）凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進氣門，而不宜用于排氣門。第二十五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門錐角氣門錐角概念：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。錐角作用：

A、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導熱性。B、氣門落座時有較好的對中、定位作用。C、避免氣流拐彎過大而降低流速。邊緣應保持一定的厚度，1～3mm。排氣門進氣門第二十六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門密封環(huán)帶裝配前應將密封錐面研磨。作用：減少應力集中，散熱面積大，散熱快。太寬：密封性不好太窄：傳熱效果差第二十七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門桿部較高的加工精度，表面經(jīng)過熱處理和磨光，保證同氣門導管的配合精度和耐磨性氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔凹槽易斷裂處第二十八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一2、氣門導管作用：為氣門運動導向，兼起導熱作用。

氣門導管氣缸蓋過盈配合卡環(huán)：防止氣門導管在使用中脫落。伸入深度應適量。錐度可減少氣流阻力。工作條件：工作溫度較高。潤滑難，易磨損。材料：用含石墨較多的鑄鐵，以提高自潤滑作用。加工方法：外表面加工精度較高，內(nèi)表面精絞。裝配：氣門桿與氣門間隙0.05～0.12mm。第二十九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一3、氣門座氣門座概念：氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結(jié)合的部位。作用：靠其內(nèi)錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。接受氣門傳來的熱量。氣門密封干涉角：比氣門錐角大0.5～1度的氣門座圈錐角。氣門座第三十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門座圈：

以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。鑲嵌式氣門座特點：

優(yōu)點：提高氣門座的使用壽命，便于更換。缺點：導熱性差，加工精度高，脫落時易造成嚴重事故。氣門座圈第三十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一4、氣門彈簧功用：保證氣門的回位。吸收傳動件慣性力，防止挺柱脫離凸輪。材料：高錳碳鋼、鉻釩鋼。氣門彈簧氣門彈簧座鎖片氣門關(guān)閉保證氣門及時關(guān)閉、密封氣門開啟保證氣門不脫離傳動機構(gòu)第三十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一二、氣門傳動組1、組成

2、功用：定時驅(qū)動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當?shù)臍忾T間隙。凸輪軸挺柱推桿搖臂凸輪軸正時齒輪搖臂軸第三十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一點此觀看氣門傳動組錄像第三十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一1、凸輪軸作用：驅(qū)動和控制各缸氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。工作條件：承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。材料：優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵結(jié)構(gòu)：軸頸斜齒輪凸輪偏心輪正時齒輪斜齒輪：驅(qū)動分電器、（機油泵）偏心輪：驅(qū)動器汽油泵第三十五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一凸輪凸輪性能：

承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。工作條件：第三十六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一凸輪的輪廓氣門開啟點消除氣門間隙階段氣門升程最大時刻氣門關(guān)閉點出現(xiàn)氣門間隙階段緩沖結(jié)束點第三十七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一同名凸輪的相對角位置點火順序：1—2—4—3四缸發(fā)動機凸輪投影第三十八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一凸輪軸的軸向定位：

作用：為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動和承受斜齒輪產(chǎn)生的軸向力。正時齒輪止推板隔圈（調(diào)節(jié)環(huán)）凸輪軸頸凸輪軸的軸向間隙氣缸體竄動量第三十九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一凸輪軸的驅(qū)動A、齒輪傳動：應用在下置凸輪軸發(fā)動機。采用斜齒齒輪。正時齒輪及正時標記第四十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一B、鏈條和齒形皮帶傳動：鏈條傳動噪聲小，用于中置式或頂置式凸輪軸發(fā)動機。曲軸正時齒形帶輪中間軸齒形帶輪張緊輪凸輪軸正時齒形帶輪第四十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一2、挺柱（1）作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。（2）挺柱的分類：普通挺柱和液力挺柱。普通挺柱用途圖示筒式氣門頂置式滾輪式減小摩擦所造成的對挺柱的側(cè)向力。多用于大缸徑柴油機。第四十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一液力挺柱結(jié)構(gòu)：見右圖性能：

消除了配氣機構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動機高速時的性能。卡環(huán)閥架支承座單向閥柱塞彈簧碟形彈簧挺桿體柱塞推桿第四十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一3、氣門推桿作用：將挺柱傳來的推力傳給搖臂。工作情況：

是氣門機構(gòu)中最容易彎曲的零件。材料：

硬鋁或鋼。第四十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一4、搖臂功用：

將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。氣門間隙調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺母搖臂搖臂軸套易磨損部位堆焊耐磨合金第四十五頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一潤滑油道油槽潤滑油道第四十六頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一搖臂組示意圖搖臂軸螺栓搖臂軸支座搖臂軸緊固螺釘搖臂襯套調(diào)整螺釘搖臂定位彈簧第四十七頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一桑

塔

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機

構(gòu)第四十八頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一小結(jié)氣門組氣門氣門座氣門導管氣門彈簧頭部桿部氣門直徑要大錐角要合適密封錐面寬度、角度要合適第四十九頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門傳動組凸輪軸氣門挺桿推桿搖臂及搖臂軸凸輪、挺桿推桿、搖臂普通挺桿液力挺桿氣門開啟關(guān)閉第五十頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一作業(yè)1.何為配氣相位？進排氣門早開、晚關(guān)的意義？2.配氣機構(gòu)的主要組成？3.為什么要調(diào)整氣門間隙或氣門間隙過大與過小的危害？在車上調(diào)整四缸氣門間隙的方法是什么？4.氣門組零部件有哪些？第五十一頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一結(jié)束第五十二頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門間隙的調(diào)整

檢查和調(diào)整氣門間隙的原則:應在氣門處于完全關(guān)閉、且氣門挺柱落在最低位置時進行，頂置式氣門應測量氣門桿端面與搖臂之間的間隙，側(cè)置式氣門則測量氣門桿端面與挺柱之間的間隙。

1.逐缸調(diào)整法：①確定一缸活塞是否處在壓縮行程的上止點的位置（進、排氣全關(guān)）（飛輪與殼體上的標記對齊）②先調(diào)整第一缸的進排氣門，轉(zhuǎn)動曲軸180，按照1-2-4-3順序。第五十三頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一

2

、兩次調(diào)整法。以六缸發(fā)動機

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點火順序工作為例說明如下：搖轉(zhuǎn)曲軸使第一缸活塞處于壓縮上止點，飛輪記號與檢查孔刻線對正(如EQ6100型發(fā)動機)，這時可調(diào)1、2、4、5、和8、9氣門(指發(fā)動機氣門由前向后排列順序)；然后搖轉(zhuǎn)曲軸一圈，使六缸活塞處于壓縮行程上止點，再調(diào)3、6、7、10“加兩只”(即11、12)氣門，這實際上是記憶法調(diào)整。調(diào)整時一邊擰調(diào)整螺釘，一邊用厚薄規(guī)插入氣門桿端與搖臂之間來回拉動，感到有輕微阻力為宜，然后重新檢查一遍，直到合適為止。第五十四頁，共六十一頁，編輯于2023年，星期一氣門間隙檢查調(diào)整注意事項

1、根據(jù)汽車生產(chǎn)廠家對氣門間隙調(diào)整的具體要求和規(guī)定進行。

2、調(diào)整時應注意溫度影響：氣門搖臂、氣門桿的溫度會對氣門間隙產(chǎn)生影響，一般來說熱機時氣門間隙調(diào)整應比冷機時要求的間隙值小，有些汽車要求在冷機時調(diào)整，有的汽車在熱、冷態(tài)時均可調(diào)整，但其間隙值各不相同。

3、各缸氣門間隙應調(diào)整一致，以免在工作中發(fā)動機運轉(zhuǎn)不平衡。

4、氣門間隙調(diào)整時，所調(diào)的氣門應完全在關(guān)閉狀態(tài)，這時調(diào)整的間隙值才是準確的。

5、調(diào)整前注意檢查搖臂頭工作面。發(fā)動機工作中，搖臂頭弧形工作面不斷地與氣門桿端部撞擊、滑磨，尤其在潤滑不良的情況下，會引起磨損，磨出凹坑，嚴重時氣門桿端部卡入凹坑而