1、第3节 配气机构,一、概述 二、配气机构的布置形式 及驱动方式 三、配气相位 四、配气机构的主要零件,一、概述,一、配气机构的作用按照发动机每个气缸内所进行的工 作循环和发火次序的要求，定时开启 和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可 燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)得 以及时进入气缸，废气得以及时从气 缸排出。,二、配气机构的组成气门组、气门传动组,三、配气机构的工作过程气门的开启是通过气门传动组的作用完成的，而气门的关闭则是由气门弹簧来完成的。气门的启闭时刻和规律完全取决于凸轮的轮廓曲线。,发动机曲轴带动,气门开启点,气门升程最大时刻,气门关闭点,凸轮轮廓与气门的运动规律,二、配气机构的布置形
2、式及驱动方式,1、气门的布置形式2、气门的开启方式3、凸轮轴的布置形式4、凸轮轴的传动方式5、气门数目及排列方式6、气门间隙,1、气门(valve)的布置形式,目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。,优点：具有结构简单、零件数目少等优点。缺点：1）由于气门偏置气缸体一侧，使燃烧室结构不紧凑，不利于燃烧，使表面积增大，热量损失较大。2）气道曲折，进气和排气阻力较大，充气效率较低，使发动机动力性和高速性的提高受到影响，逐渐被淘汰。,2、气门(valve)的开启方式,摇臂驱动式,凸轮轴直接驱动,气门升程,3、凸轮轴(camshaft)的布置形式,凸轮轴上置式 1、凸轮轴位于气缸盖上 2、无挺
3、柱、推杆，甚至无摇臂，正时传动复杂，用于高速发动机,凸轮轴下置式,3、凸轮轴(camshaft)的布置形式,4、凸轮轴的传动方式,5、气门数目及排列方式,二气门发动,多气门发动机： 四气门、五气门,上置双凸轮轴（DOHC,double overhead camshaft） 直接驱动配气机构,优点：1）适用于多气门及V型气缸排列发动机，特点是使用两根凸轮轴分别驱动进、排气门；,2）上置凸轮轴缩短了凸轮轴与气门之间的距离，可直接使用凸轮轴驱动气门；,3）加大了气门布置的自由度，是火花塞（喷油器）很容易布置到气缸的中央；,4） 双凸轮轴有利于布置更多的气门数。,缺点： 1)凸轮轴与曲轴的距离拉远，是
4、定时传动机构更为复杂; 2)发动机高度变高，拆装气缸盖也变得困难。,5、气门间隙,气门间隙：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之间留有适当的间隙。,三、配气相位(valve timing),3、配气相位就是进、排气门的实际开闭时刻，通常用相对于活塞上下止点的曲轴转角来表示。,2、桑塔纳 发动机最高功率时的转速5600转/分，每行程时间是60/（5600*2）=0.0054s；造成进气不足排气不净。,1、理论上四冲程 发动机进气门在活塞在上止点时开启，在活塞到下止点时关闭；排气门在活塞在下止点时开启，在活塞到上止点时关闭，进、排气时间各占180度曲轴转角。,现
5、代发动机气门开启和关闭的时刻，并不是在活塞在上止点和下止点的时刻，而是分别提前和延迟一定的曲轴转角。,配气相位演示,VTEC: 可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”， “Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，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 .,本田公司的VTEC,四、配气机构的主要零件,1、气门组1）气门(valve)2）气门座(valve insert)3）气门导管(valve guide)4）气门弹簧(valve spring),气门组实物图,锁片,弹簧座,
6、气门实物图,进气门（大）,排气门（小）,功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。,凸轮轴,挺柱,推杆,摇臂,凸轮轴正时齿轮,摇臂轴,2、气门传动组,曲轴正时齿轮,思考 凸轮轴通常用曲轴通过一对正时齿轮驱动，为什么大小齿轮的传动比为2：1（对于四冲程发动机）？,回答：四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋 转两周，在这个过程中各缸进、排气门各开启一次， 此时凸轮轴只旋转一周，因此曲轴与凸轮轴转速传动 比为2：1。,1）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。,斜齿轮：,驱动分电器、 （机油泵）,偏心轮：,驱动汽油泵,结构：,A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机。采用斜齿齿轮。,凸轮轴的驱动,B、链条和齿形皮带传动：用于中置式或顶置式凸轮轴发动机。,曲轴正时齿形带轮,中间轴齿形带轮,张紧轮,凸轮轴正时齿形带轮,2）其它部件,实 物 图,测量气门间隙,拧松紧定螺母，调整调节螺钉,
