项目四项目四 配气机构配气机构结构认识与维修结构认识与维修主讲：刘楚玉主讲：刘楚玉1主要内容：主要内容：（一）概述（一）概述（二）气门组（二）气门组（三）气门传动组（三）气门传动组（四）配气相位（四）配气相位（五）可变进气系统（五）可变进气系统（六）配气机构检修（六）配气机构检修2 内容提要：内容提要： 目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。目前，四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构。其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。缸，废气从气缸排出。 进入气缸内的新气数量或称进气量对发动机性能进入气缸内的新气数量或称进气量对发动机性能的影响很大。进气量越多，发动机的有效功率和转的影响很大。进气量越多，发动机的有效功率和转矩越大。因此，配气机构首先要保证进气充分，进矩越大。因此，配气机构首先要保证进气充分，进气量尽可能的多；同时，废气要排除干净，因为气气量尽可能的多；同时，废气要排除干净，因为气缸内残留的废气越多，进气量将会越少。缸内残留的废气越多，进气量将会越少。配气机构结构认识与维修配气机构结构认识与维修3充气效率： 在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量与在进气系统进口状态下充可燃混合气的质量与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。量之比。 v=M/M0 M 进气过程中，实际进入气缸的新气的质进气过程中，实际进入气缸的新气的质量；量； Mo在理想状态下，充满气缸工作容积的新在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。气质量。充气效率越高越好，而其大小与配气机构结构充气效率越高越好，而其大小与配气机构结构有直接的关系有直接的关系。41.1.作用作用: :按照发动机各缸工作循环和点火次序的要求，将曲轴的旋转传递给凸轮轴。按照发动机各缸工作循环和点火次序的要求，将曲轴的旋转传递给凸轮轴。凸轮轴上的凸轮适时地控制相应的气门打开或关闭以完成进排气动作，使新鲜空凸轮轴上的凸轮适时地控制相应的气门打开或关闭以完成进排气动作，使新鲜空气及燃烧后的废气及时、充分地进入及排出气缸。气及燃烧后的废气及时、充分地进入及排出气缸。2.2.组成组成：配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。组组成。1.1.1.1.配气机构概述配气机构概述配气机构概述配气机构概述51.1.1.1.配气机构概述配气机构概述配气机构概述配气机构概述3.3.3.3.配气机构构成：配气机构构成：配气机构构成：配气机构构成：1 1 1 1 气门气门气门气门2 2 2 2 气门座气门座气门座气门座3 3 3 3 气门导管气门导管气门导管气门导管4 4 4 4 气门弹簧气门弹簧气门弹簧气门弹簧5 5 5 5 摇臂摇臂摇臂摇臂 摇臂轴摇臂轴摇臂轴摇臂轴6 6 6 6 挺杆挺杆挺杆挺杆 推杆推杆推杆推杆6 6 6 6 凸轮轴凸轮轴凸轮轴凸轮轴7 7 7 7 凸轮轴正时链轮凸轮轴正时链轮凸轮轴正时链轮凸轮轴正时链轮8 8 8 8 正时链正时链正时链正时链/ / / /皮带皮带皮带皮带传传传传动动动动组组组组气门组气门组气门组气门组驱驱驱驱动动动动组组组组6思考：为什么需要正时？在进气、压缩、做功、排气四个行程中，曲轴要转两周，而进气门或排气门只动作一次，因此，必须让凸轮轴的转速时曲轴转速的一半，才能上下合拍，也就是达到正时。因此，凸轮轴齿（带）轮直径是曲轴齿（带）轮直径的两倍，以使它的转速慢下一半。75凸轮轴正时齿形带轮凸轮轴正时齿形带轮 6凸轮轴油封凸轮轴油封 7半轴键半轴键8凸轮轴凸轮轴 9液力挺柱液力挺柱 10气门锁片气门锁片 11上气门弹簧座上气门弹簧座 12气门弹簧气门弹簧 13气门油封气门油封 14气门导管气门导管 15进气门座圈进气门座圈16排气门座圈排气门座圈17排气门排气门 18进气门进气门81.1.1.1.配气机构概述配气机构概述配气机构概述配气机构概述4.4.4.4.配气机构的布置形式配气机构的布置形式配气机构的布置形式配气机构的布置形式: : : :按气门安装位置：按气门安装位置：按气门安装位置：按气门安装位置：a.a.顶置式顶置式: :气门气门位于缸盖顶上。位于缸盖顶上。b.b.侧置式侧置式: :进排气门都布置在气缸的一侧。进排气门都布置在气缸的一侧。按凸轮轴位置：按凸轮轴位置：按凸轮轴位置：按凸轮轴位置：a.a.a.a.下置凸轮轴下置凸轮轴: :凸轮轴凸轮轴位于缸体中部。位于缸体中部。b.b.b.b.中置凸轮轴中置凸轮轴: :凸轮轴位于缸体上部。凸轮轴位于缸体上部。c.c.上置凸轮轴上置凸轮轴: :凸轮轴位于缸体顶部。凸轮轴位于缸体顶部。91.1.1.1.配气机构概述配气机构概述配气机构概述配气机构概述10按气门安装位置：按气门安装位置：按气门安装位置：按气门安装位置：a.a.a.a.顶置式顶置式顶置式顶置式 b.b.b.b.侧置式侧置式侧置式侧置式顶置式顶置式顶置式顶置式位于缸盖顶上位于缸盖顶上特点：特点：A A、拐弯少，阻力小，充气好。、拐弯少，阻力小，充气好。B B、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。C C、曲轴与凸轮轴传动比为、曲轴与凸轮轴传动比为2:12:1。1.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式11气缸盖罩气缸盖罩按气门安装位置：按气门安装位置：按气门安装位置：按气门安装位置：a.a.a.a.顶置式顶置式顶置式顶置式 b.b.b.b.侧置式侧置式侧置式侧置式顶置式顶置式顶置式顶置式位于缸盖顶上位于缸盖顶上特点：特点：A A、拐弯少，阻力小，充气好。、拐弯少，阻力小，充气好。 B B、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。、气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑。 C C、曲轴与凸轮轴传动比为、曲轴与凸轮轴传动比为2:12:1。已装好的已装好的凸轮轴凸轮轴气缸盖气缸盖1.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式12侧置式侧置式侧置式侧置式进排气门都布置在气缸的一侧。结构简单、零件数目少。进排气门都布置在气缸的一侧。结构简单、零件数目少。特点：特点： A、结构简单、零件数目少。结构简单、零件数目少。 B、气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、气门布置在同一侧导致燃烧室结构不紧凑、热量损失大、进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。进气道曲折、进气阻力大，使发动机性能下降，已趋于淘汰。1.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式13气缸盖罩气缸盖罩1.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式按凸轮轴位置按凸轮轴位置按凸轮轴位置按凸轮轴位置：a.a.下置凸轮轴下置凸轮轴b.b.中置凸轮轴中置凸轮轴c.c.上置凸轮轴上置凸轮轴下置凸轮轴式：下置凸轮轴式：下置凸轮轴式：下置凸轮轴式：特点：凸轮轴传动简单；特点：凸轮轴传动简单； 气门传动链较长。气门传动链较长。缺点：凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适缺点：凸轮轴与气门相距较远，动力传递路线较长，环节多，因此不适用于高速发动机。用于高速发动机。优点：简化曲轴与凸轮轴之间传动装置，有利于发动机的布置。优点：简化曲轴与凸轮轴之间传动装置，有利于发动机的布置。14气缸盖罩气缸盖罩1.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式按凸轮轴位置按凸轮轴位置按凸轮轴位置按凸轮轴位置：a.a.下置凸轮轴下置凸轮轴b.b.中置凸轮轴中置凸轮轴c.c.上置凸轮轴上置凸轮轴中置凸轮轴式：中置凸轮轴式：中置凸轮轴式：中置凸轮轴式：传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。传动方式：凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂，省去了推杆。应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复应用：适用于发动机转速较高时，可以减少气门传动机构的往复运动质量。运动质量。1516气缸盖罩气缸盖罩1.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式按凸轮轴位置按凸轮轴位置：a.下置凸轮轴b.中置凸轮轴c.上置凸轮轴上置凸轮轴式：上置凸轮轴式：特点：凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。特点：凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少。双凸轮轴上置式发动机：双凸轮轴上置式发动机：应用：高速发动机，桑塔纳轿车发动机应用：高速发动机，桑塔纳轿车发动机171.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式上置凸轮轴实物图上置凸轮轴实物图上置凸轮轴实物图上置凸轮轴实物图视频：上置式凸轮轴视频：上置式凸轮轴181.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式按气门驱动形式：摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动按气门驱动形式：摇臂驱动、摆臂驱动和直接驱动三种类型三种类型1.1.摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构摇臂驱动、单凸轮轴上置式配气机构凸轮轴推动液力挺柱，液力挺柱推动摇臂，摇臂再驱凸轮轴推动液力挺柱，液力挺柱推动摇臂，摇臂再驱动气门；或凸轮轴直接驱动摇臂，摇臂驱动气门。动气门；或凸轮轴直接驱动摇臂，摇臂驱动气门。191.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式2.2.摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构摆臂驱动、凸轮轴上置式配气机构由于摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动式刚度更好，更有利于高速发动由于摆臂驱动气门的配气机构比摇臂驱动式刚度更好，更有利于高速发动机，因此在轿车发动机上的应用比较广泛。如机，因此在轿车发动机上的应用比较广泛。如CA488CA4883 3、SH680QSH680Q、克莱、克莱斯勒斯勒A452A452、奔驰、奔驰QM615QM615、奔驰、奔驰M115M115等发动机均为单上置凸轮轴等发动机均为单上置凸轮轴(SOHC)(SOHC)摆臂摆臂驱动式配气机构；而本田驱动式配气机构；而本田B20AB20A、尼桑、尼桑VH45DEVH45DE、三菱、三菱3G813G81、富士、富士EJ20EJ20等发动等发动机都是双上置凸轮轴机都是双上置凸轮轴(DOHC)(DOHC)摆臂驱动式配气机构。摆臂驱动式配气机构。201.41.41.41.4配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式配气机构布置形式3.3.直接驱动、凸轮轴上置式配气机构直接驱动、凸轮轴上置式配气机构在这种形式的配气机构中，凸轮通过吊杯形机械挺柱驱动气门；或通过在这种形式的配气机构中，凸轮通过吊杯形机械挺柱驱动气门；或通过吊杯形液力挺柱驱动气门。与上述各种形式的配气机构相比，直接驱动吊杯形液力挺柱驱动气门。与上述各种形式的配气机构相比，直接驱动式配气机构的刚度最大，驱动气门的能量损失最小。因此，在高度强化式配气机构的刚度最大，驱动气门的能量损失最小。因此，在高度强化的轿车发动机上得到广泛的应用。如奥迪、捷达、桑塔纳、马自达的轿车发动机上得到广泛的应用。如奥迪、捷达、桑塔纳、马自达6 6、欧宝欧宝V6V6、奔弛、奔弛320E320E，还有依维柯，还有依维柯8140.018140.01、8140.218140.21等均为直接驱动式配等均为直接驱动式配气机构。气机构。212.2.2.2.气门组气门组气门组气门组视频：气门视频：气门1221.1.1.1.气门的工作条件气门的工作条件气门的工作条件气门的工作条件 A.A.A.A.进气门温度高。进气门温度高。进气门温度高。进气门温度高。气门直接与高温燃气接气门直接与高温燃气接气门直接与高温燃气接气门直接与高温燃气接触，受热严重，而散热触，受热严重，而散热触，受热严重，而散热触，受热严重，而散热困难，因此气门温度很困难，因此气门温度很困难，因此气门温度很困难，因此气门温度很高。高。高。高。 B.B.B.B.头部承受气体压头部承受气体压头部承受气体压头部承受气体压力、气门弹簧力等。气力、气门弹簧力等。气力、气门弹簧力等。气力、气门弹簧力等。气门承受气体力和气门弹门承受气体力和气门弹门承受气体力和气门弹门承受气体力和气门弹簧力的作用，以及由于簧力的作用，以及由于簧力的作用，以及由于簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性配气机构运动件的惯性配气机构运动件的惯性配气机构运动件的惯性使气门落座时受到冲击使气门落座时受到冲击使气门落座时受到冲击使气门落座时受到冲击 C.C.C.C.冷却和润滑条件冷却和润滑条件冷却和润滑条件冷却和润滑条件差。差。差。差。 D.D.D.D.被气缸中燃烧生被气缸中燃烧生被气缸中燃烧生被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。成物中的物质所腐蚀。成物中的物质所腐蚀。成物中的物质所腐蚀。2.2.2.2.气门组气门组气门组气门组232.2.2.2.气门组气门组气门组气门组2.2.气门材料：气门材料：气门材料：气门材料：进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢等。排气门则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。等。排气门则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。等。排气门则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。等。排气门则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。3.3.3.3.气门构造气门构造气门构造气门构造汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分构成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。视频：气门的构造视频：气门的构造24气门头部的结构形式气门头部的结构形式平顶式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、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。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，排气阻力小，废气的清适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工较复杂。较复杂。凹顶式凹顶式（喇叭顶）（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减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，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。而不宜用于排气门。2.2.2.2.气门组气门组气门组气门组252.2.2.2.气门组气门组气门组气门组3.3.3.3.气门构造气门构造气门构造气门构造气门锥角气门锥角: :气门锥面与顶平面的夹角称气门锥角。气门锥面与顶平面的夹角称气门锥角。 气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。进、排气门的气门气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。进、排气门的气门锥角一般均为锥角一般均为4545，只有少数发动机的进气门锥角为，只有少数发动机的进气门锥角为3030。262.2.2.2.气门组气门组气门组气门组气门锥角的作用气门锥角的作用气门锥角的作用气门锥角的作用: : : :A A能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性；能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性；能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性；能获得较大的气门座合压力，以提高密封性和导热性；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；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避免气流拐弯过大而降低流速；避免气流拐弯过大而降低流速；避免气流拐弯过大而降低流速；避免气流拐弯过大而降低流速；D D气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有自洁作用。 进、排气门锥角的大小进、排气门锥角的大小进、排气门锥角的大小进、排气门锥角的大小A A进气门锥角较小，多用进气门锥角较小，多用进气门锥角较小，多用进气门锥角较小，多用3030。因锥角越小，进气通道截面越大，进气。因锥角越小，进气通道截面越大，进气。因锥角越小，进气通道截面越大，进气。因锥角越小，进气通道截面越大，进气量越多。量越多。量越多。量越多。B B排气门锥角较大，通常为排气门锥角较大，通常为排气门锥角较大，通常为排气门锥角较大，通常为4545。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，。因锥角越大，气门头部边缘的厚度大，不易变形。排气门热负荷较大而用较大的锥角，以加强散热和避免受不易变形。排气门热负荷较大而用较大的锥角，以加强散热和避免受不易变形。排气门热负荷较大而用较大的锥角，以加强散热和避免受不易变形。排气门热负荷较大而用较大的锥角，以加强散热和避免受热变形。且锥角越大，座合压力越大，自洁作用越大。热变形。且锥角越大，座合压力越大，自洁作用越大。热变形。且锥角越大，座合压力越大，自洁作用越大。热变形。且锥角越大，座合压力越大，自洁作用越大。 27气门杆气门杆气门杆有较高的加工精气门杆有较高的加工精度和较低的粗糙度，与度和较低的粗糙度，与气门导管保持较小的配气门导管保持较小的配合间隙，以减小磨损，合间隙，以减小磨损，并起到良好的导向和散并起到良好的导向和散热作用。热作用。 在某些高度强化的发动在某些高度强化的发动机上采用中空气门杆的机上采用中空气门杆的气门，旨在减轻气门质气门，旨在减轻气门质量和减小气门运动的惯量和减小气门运动的惯性力性力。2.2.2.2.气门组气门组气门组气门组28气门杆气门杆圆柱形，不圆柱形，不断做往复运断做往复运动。动。较高的加工精度，较高的加工精度，较高的加工精度，较高的加工精度，表面经过热处理和表面经过热处理和表面经过热处理和表面经过热处理和磨光，保证同气门磨光，保证同气门磨光，保证同气门磨光，保证同气门导管的配合精度和导管的配合精度和导管的配合精度和导管的配合精度和耐磨性耐磨性耐磨性耐磨性气门杆尾部：其气门杆尾部：其气门杆尾部：其气门杆尾部：其形状决定于弹簧形状决定于弹簧形状决定于弹簧形状决定于弹簧座固定方式座固定方式座固定方式座固定方式 凹槽凹槽凹槽凹槽易断裂处易断裂处易断裂处易断裂处292.2.2.2.气门组气门组气门组气门组每缸气门数每缸气门数 一般发动机每个气缸有一般发动机每个气缸有两个气门，即一个进气两个气门，即一个进气门和一个排气门。进气门和一个排气门。进气门头部直径比排气门大门头部直径比排气门大15153030，目的是增，目的是增大进气门通过断面面积大进气门通过断面面积，减小进气阻力，增加，减小进气阻力，增加进气量。凡是进气门和进气量。凡是进气门和排气门数量相同时，进排气门数量相同时，进气门头部直径总比排气气门头部直径总比排气门大。门大。30思考：气门数为何不能太多？多气门发动机具有高转速、高效率的优点，由于气门较多，高转速时进、排气效果较好，且火花塞放在中央可以提高压缩包比，因此发动机性能较好。但多气门设计较复杂，气门驱动方式、燃烧室构造及火花塞位置都要精密安排，而且制造成本高，工艺要求先进，维修困难，带来效果也不是很明显。因此，现在基本放弃每缸5气门设计，而采用更流行的每缸4气门。312.2.2.2.气门组气门组气门组气门组 四气门发动机四气门发动机每缸两个进气门，两个每缸两个进气门，两个排气门。其突出的优点排气门。其突出的优点是气门通过断面积大，是气门通过断面积大，进、排气充分，进气量进、排气充分，进气量增加，发动机的转矩和增加，发动机的转矩和功率提高。其次是每缸功率提高。其次是每缸四个气门，每个气门的四个气门，每个气门的头部直径较小，每个气头部直径较小，每个气门的质量减轻，运动惯门的质量减轻，运动惯性力减小，有利于提高性力减小，有利于提高发动机转速。最后，四发动机转速。最后，四气门发动机多采用篷形气门发动机多采用篷形燃烧室，火花塞布置在燃烧室，火花塞布置在燃烧室中央，有利于燃燃烧室中央，有利于燃烧。烧。 视频：进排气门视频：进排气门32气门座与气门座圈气门座与气门座圈气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座。气门座的温度很气缸盖上与气门锥面相贴合的部位称气门座。气门座的温度很高，又承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。因此，铝气缸盖高，又承受频率极高的冲击载荷，容易磨损。因此，铝气缸盖和大多数铸铁气缸盖均镶嵌由合金铸铁或粉末冶金或奥氏体钢和大多数铸铁气缸盖均镶嵌由合金铸铁或粉末冶金或奥氏体钢制成的气门座圈。在气缸盖上镶嵌气门座圈可以延长气缸盖的制成的气门座圈。在气缸盖上镶嵌气门座圈可以延长气缸盖的使用寿命。也有一些铸铁气缸盖不镶气门座圈，直接在气缸盖使用寿命。也有一些铸铁气缸盖不镶气门座圈，直接在气缸盖上加工出气门座。上加工出气门座。2.2.2.2.气门组气门组气门组气门组气门坐圈气门坐圈气门坐圈气门坐圈33气门座与气门座圈气门座与气门座圈优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重事故。故。2.2.2.2.气门组气门组气门组气门组视频：气门座圈视频：气门座圈342.2.2.2.气门组气门组气门组气门组气门导管气门导管气门导管气门导管 气门导管的功用是对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，气门导管的功用是对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，气门导管的功用是对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，气门导管的功用是对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动，使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。此外，还将气门杆接受的使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。此外，还将气门杆接受的使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。此外，还将气门杆接受的使气门与气门座或气门座圈能正确贴合。此外，还将气门杆接受的热量部分地传给气缸盖。气门导管的工作温度较高，而且润滑条件热量部分地传给气缸盖。气门导管的工作温度较高，而且润滑条件热量部分地传给气缸盖。气门导管的工作温度较高，而且润滑条件热量部分地传给气缸盖。气门导管的工作温度较高，而且润滑条件较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管较差，靠配气机构工作时飞溅起来的机油来润滑气门杆和气门导管孔。气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。在以一定孔。气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。在以一定孔。气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。在以一定孔。气门导管由灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。在以一定的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再精铰气门的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再精铰气门的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再精铰气门的过盈将气门导管压入气缸盖上的气门导管座孔之后，再精铰气门导管孔，以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙导管孔，以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙导管孔，以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙导管孔，以保证气门导管与气门杆的正确配合间隙0.050.050.050.050.12mm0.12mm0.12mm0.12mm。 视频：气门导管视频：气门导管352.2.2.2.气门组气门组气门组气门组气门弹簧气门弹簧气门弹簧气门弹簧 气门弹簧的功用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴气门弹簧的功用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴气门弹簧的功用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴气门弹簧的功用是保证气门关闭时能紧密地与气门座或气门座圈贴合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离凸轮控制而不相互脱离凸轮控制而不相互脱离凸轮控制而不相互脱离。36等螺距等螺距等螺距等螺距不等螺距不等螺距不等螺距不等螺距圆圆圆圆柱柱柱柱形形形形螺螺螺螺旋旋旋旋弹弹弹弹簧簧簧簧2.2.2.2.气门组气门组气门组气门组气门弹簧：气门弹簧：气门弹簧：气门弹簧：气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧。当气门弹簧的工气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧。当气门弹簧的工气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧。当气门弹簧的工气门弹簧一般为等螺距圆柱形螺旋弹簧。当气门弹簧的工作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共振。共振时将使配气定时遭到破坏，使气门发生反跳和冲击，甚至使振。共振时将使配气定时遭到破坏，使气门发生反跳和冲击，甚至使振。共振时将使配气定时遭到破坏，使气门发生反跳和冲击，甚至使振。共振时将使配气定时遭到破坏，使气门发生反跳和冲击，甚至使弹簧折断。弹簧折断。弹簧折断。弹簧折断。372.2.2.2.气门组气门组气门组气门组1)1)采用双气门弹簧采用双气门弹簧 当一个弹簧发生共振时，另一个弹簧能起到阻尼减振作用；当当一个弹簧发生共振时，另一个弹簧能起到阻尼减振作用；当一个弹簧折断时，另一个弹簧仍可维持气门工作；弹簧旋向相一个弹簧折断时，另一个弹簧仍可维持气门工作；弹簧旋向相反，可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内使其不能工作反，可以防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内使其不能工作或损坏。或损坏。2)2)采用变螺距气门弹簧采用变螺距气门弹簧 变螺距弹簧的固有频率不是定值，从而可以避开共振。变螺距弹簧的固有频率不是定值，从而可以避开共振。视频：气门油封与气门弹簧视频：气门油封与气门弹簧38 气门旋转机构：气门旋转机构：气门旋转机构：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安装在气门尾部，在气门工作时发生一定的转安装在气门尾部，在气门工作时发生一定的转安装在气门尾部，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动，以使气门受热、磨损均匀，同时可以挤出气门密封锥面的动，以使气门受热、磨损均匀，同时可以挤出气门密封锥面的动，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。积碳等物质。有自由、强制旋转两种。积碳等物质。有自由、强制旋转两种。积碳等物质。有自由、强制旋转两种。39第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组 一、凸轮轴一、凸轮轴1 1凸轮轴工作条件及材料凸轮轴工作条件及材料凸轮轴承受周期性的冲击载荷。凸轮与挺柱之间的接凸轮轴承受周期性的冲击载荷。凸轮与挺柱之间的接触应力很大，相对滑动速度也很高，因此，凸轮工作触应力很大，相对滑动速度也很高，因此，凸轮工作表面的磨损比较严重。表面的磨损比较严重。2.2.凸轮轴构造凸轮轴构造凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支承在凸轮轴轴承孔内的，凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支承在凸轮轴轴承孔内的，因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支承刚度的因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支承刚度的重要因素。如果凸轮轴刚度不足，工作时将发生弯曲重要因素。如果凸轮轴刚度不足，工作时将发生弯曲变形，这会影响配气定时。下置式凸轮轴每隔变形，这会影响配气定时。下置式凸轮轴每隔1 12 2个个气缸设置一个凸轮轴轴颈。气缸设置一个凸轮轴轴颈。40第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组3.凸轮轮廓凸轮轮廓基本圆基本圆基本圆基本圆+ + + +缓冲段（消除气门间隙）缓冲段（消除气门间隙）缓冲段（消除气门间隙）缓冲段（消除气门间隙）+ + + +工作段工作段工作段工作段+ + + +缓冲段（恢复气门间隙）缓冲段（恢复气门间隙）缓冲段（恢复气门间隙）缓冲段（恢复气门间隙）凸轮顶高：凸轮顶点到基圆垂直距离凸轮顶高：凸轮顶点到基圆垂直距离凸轮顶高：凸轮顶点到基圆垂直距离凸轮顶高：凸轮顶点到基圆垂直距离进、排气门开启和关闭的时进、排气门开启和关闭的时进、排气门开启和关闭的时进、排气门开启和关闭的时刻、持续时间以及开闭的速刻、持续时间以及开闭的速刻、持续时间以及开闭的速刻、持续时间以及开闭的速度等分别由凸轮轴上的进、度等分别由凸轮轴上的进、度等分别由凸轮轴上的进、度等分别由凸轮轴上的进、排气凸轮控制。排气凸轮控制。排气凸轮控制。排气凸轮控制。O O O O 点为凸轮轴回转中心，凸轮轮廓上的点为凸轮轴回转中心，凸轮轮廓上的点为凸轮轴回转中心，凸轮轮廓上的点为凸轮轴回转中心，凸轮轮廓上的ABABABAB 段和段和段和段和 DEDEDEDE 段为缓冲段，段为缓冲段，段为缓冲段，段为缓冲段，BCD BCD BCD BCD 段为工作段。段为工作段。段为工作段。段为工作段。挺柱在挺柱在挺柱在挺柱在A A A A 点开始升起，在点开始升起，在点开始升起，在点开始升起，在 E E E E 点停止运动，点停止运动，点停止运动，点停止运动，凸轮转到凸轮转到凸轮转到凸轮转到 ABABABAB 段内某一点处，气门间隙消，段内某一点处，气门间隙消，段内某一点处，气门间隙消，段内某一点处，气门间隙消，气门开始开启。此后随着凸轮继续转动，气门开始开启。此后随着凸轮继续转动，气门开始开启。此后随着凸轮继续转动，气门开始开启。此后随着凸轮继续转动，气门逐渐开大，至气门逐渐开大，至气门逐渐开大，至气门逐渐开大，至 C C C C 点气门开度达到最大。点气门开度达到最大。点气门开度达到最大。点气门开度达到最大。再后气门逐渐关闭，在再后气门逐渐关闭，在再后气门逐渐关闭，在再后气门逐渐关闭，在 DEDEDEDE 段内某一点处段内某一点处段内某一点处段内某一点处气门完全关闭，接着气门间隙恢复。气门气门完全关闭，接着气门间隙恢复。气门气门完全关闭，接着气门间隙恢复。气门气门完全关闭，接着气门间隙恢复。气门最迟在最迟在最迟在最迟在 B B B B 点开始开启，最早在点开始开启，最早在点开始开启，最早在点开始开启，最早在 D D D D 点完全点完全点完全点完全关闭。由于气门开始开启和关闭落座时均关闭。由于气门开始开启和关闭落座时均关闭。由于气门开始开启和关闭落座时均关闭。由于气门开始开启和关闭落座时均在凸轮升程变化缓慢的缓冲段内，其运动在凸轮升程变化缓慢的缓冲段内，其运动在凸轮升程变化缓慢的缓冲段内，其运动在凸轮升程变化缓慢的缓冲段内，其运动速度较小，从而可以防止强烈的冲击。速度较小，从而可以防止强烈的冲击。速度较小，从而可以防止强烈的冲击。速度较小，从而可以防止强烈的冲击。41凸轮轮廓与气门的运动规律凸轮轮廓与气门的运动规律气门开启点气门开启点消除气门消除气门间隙阶段间隙阶段气门升程最大时刻气门升程最大时刻气门关闭点气门关闭点出现气门出现气门间隙阶段间隙阶段第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组42凸轮轴上各同名凸轮(各进气凸轮或各排气凸轮)的相对角位置与凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序及气缸数或作功间隔角有关。工作顺序为1-3-4-2的四缸发动机其作功间隔角为7204180曲轴转角，相当于90凸轮轴转角，即各同名凸轮间的夹角为90。对于工作顺序为1-5-3-6-2-4的六缸发动机，凸轮间的夹角为60。43视频视频1：凸轮轴与气门开启：凸轮轴与气门开启视频视频2：凸轮轴与驱动：凸轮轴与驱动44第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组4.4.凸轮轴轴承凸轮轴轴承凸轮轴轴承凸轮轴轴承 中置式和下置式凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整中置式和下置式凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整中置式和下置式凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整中置式和下置式凸轮轴的轴承一般制成衬套压入整体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴体式轴承座孔内，再加工轴承内孔，使其与凸轮轴轴颈相配合。上置式凸轮轴的轴承多由上、下两片轴瓦颈相配合。上置式凸轮轴的轴承多由上、下两片轴瓦颈相配合。上置式凸轮轴的轴承多由上、下两片轴瓦颈相配合。上置式凸轮轴的轴承多由上、下两片轴瓦对合而成，装入剖分式轴承座孔内。对合而成，装入剖分式轴承座孔内。对合而成，装入剖分式轴承座孔内。对合而成，装入剖分式轴承座孔内。 轴承材料多与主轴承相同，在低碳钢钢背上浇敷轴承材料多与主轴承相同，在低碳钢钢背上浇敷轴承材料多与主轴承相同，在低碳钢钢背上浇敷轴承材料多与主轴承相同，在低碳钢钢背上浇敷减摩合金层。也有的凸轮轴轴承采用粉末冶金衬套或减摩合金层。也有的凸轮轴轴承采用粉末冶金衬套或减摩合金层。也有的凸轮轴轴承采用粉末冶金衬套或减摩合金层。也有的凸轮轴轴承采用粉末冶金衬套或青铜衬套。青铜衬套。青铜衬套。青铜衬套。455.5.凸轮轴的传动方式凸轮轴的传动方式: :齿轮传动齿轮传动 链条传动链条传动 齿带传动齿带传动第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组465.5.凸轮轴的凸轮轴的传动方式传动方式: :齿轮传动齿轮传动 链条传动链条传动 齿带传动齿带传动齿轮传动：齿轮传动：CA6102QCA6102Q、EQ6100QEQ6100Q、BJ492QBJ492Q齿轮传动机构用于下置式和中置齿轮传动机构用于下置式和中置齿轮传动机构用于下置式和中置齿轮传动机构用于下置式和中置式凸轮轴的传动。汽油机一般只式凸轮轴的传动。汽油机一般只式凸轮轴的传动。汽油机一般只式凸轮轴的传动。汽油机一般只用一对定时齿轮，即曲轴定时齿用一对定时齿轮，即曲轴定时齿用一对定时齿轮，即曲轴定时齿用一对定时齿轮，即曲轴定时齿轮和凸轮轴定时齿轮。柴油机需轮和凸轮轴定时齿轮。柴油机需轮和凸轮轴定时齿轮。柴油机需轮和凸轮轴定时齿轮。柴油机需要同时驱动喷油泵，所以增加一要同时驱动喷油泵，所以增加一要同时驱动喷油泵，所以增加一要同时驱动喷油泵，所以增加一个中间齿轮。为了保证齿轮啮合个中间齿轮。为了保证齿轮啮合个中间齿轮。为了保证齿轮啮合个中间齿轮。为了保证齿轮啮合平顺，噪声低，磨损小，定时齿平顺，噪声低，磨损小，定时齿平顺，噪声低，磨损小，定时齿平顺，噪声低，磨损小，定时齿轮都是圆柱螺旋齿轮并用不同的轮都是圆柱螺旋齿轮并用不同的轮都是圆柱螺旋齿轮并用不同的轮都是圆柱螺旋齿轮并用不同的材料制造。材料制造。材料制造。材料制造。传动路线：曲轴正时齿轮传动路线：曲轴正时齿轮传动路线：曲轴正时齿轮传动路线：曲轴正时齿轮凸轮凸轮凸轮凸轮轴正时齿轮。轴正时齿轮。轴正时齿轮。轴正时齿轮。 第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组4748链传动机构用于中置式和上置式链传动机构用于中置式和上置式链传动机构用于中置式和上置式链传动机构用于中置式和上置式凸轮轴的传动，尤其是上置式凸凸轮轴的传动，尤其是上置式凸凸轮轴的传动，尤其是上置式凸凸轮轴的传动，尤其是上置式凸轮轴的高速汽油机采用链传动机轮轴的高速汽油机采用链传动机轮轴的高速汽油机采用链传动机轮轴的高速汽油机采用链传动机构的很多。构的很多。构的很多。构的很多。链条传动：切诺机链条传动：切诺机49链条传动式链条传动式琪达发动机琪达发动机 50齿带传动：桑塔纳齿带传动：桑塔纳 奥迪奥迪齿形带传动机构用于上置式凸轮轴的传动。齿形带传动机构用于上置式凸轮轴的传动。第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组5152传动方式传动方式传动路线传动路线特点特点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）凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮（铸铁或胶木）（铸铁或胶木）工作可靠，啮工作可靠，啮合平稳、噪声合平稳、噪声小小凸轮轴下凸轮轴下置、中置置、中置式配气机式配气机构构链条传动链条传动曲轴曲轴链条链条凸轮凸轮轴正时齿轮轴正时齿轮可靠性、耐久可靠性、耐久性略差，噪声性略差，噪声大，造价高大，造价高凸轮轴上凸轮轴上置式配气置式配气机构机构 齿形带传齿形带传动动曲轴曲轴齿形皮带齿形皮带凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮成本低，但工成本低，但工作性能不好作性能不好凸轮轴上凸轮轴上置式配气置式配气机构机构536.6.凸轮轴的轴向定位凸轮轴的轴向定位凸轮轴的轴向定位凸轮轴的轴向定位上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴上置式凸轮轴通常利用凸轮轴承盖的两个端面和凸轮轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位。中、下置式凸轮轴的轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位。中、下置式凸轮轴的轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位。中、下置式凸轮轴的轴轴颈两侧的凸肩进行轴向定位。中、下置式凸轮轴的轴向定位通常采用止推板。止推板用螺栓固定在机体前端向定位通常采用止推板。止推板用螺栓固定在机体前端向定位通常采用止推板。止推板用螺栓固定在机体前端向定位通常采用止推板。止推板用螺栓固定在机体前端面上。第三种轴向定位的方法是止推螺钉定位。面上。第三种轴向定位的方法是止推螺钉定位。面上。第三种轴向定位的方法是止推螺钉定位。面上。第三种轴向定位的方法是止推螺钉定位。54二、挺柱二、挺柱二、挺柱二、挺柱1.1.1.1.挺柱的功用、材料及分类挺柱的功用、材料及分类挺柱的功用、材料及分类挺柱的功用、材料及分类挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传挺柱是凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传给机体或气缸盖。制造挺柱的材料有碳钢、合金钢、镍铬合金铸机体或气缸盖。制造挺柱的材料有碳钢、合金钢、镍铬合金铸机体或气缸盖。制造挺柱的材料有碳钢、合金钢、镍铬合金铸机体或气缸盖。制造挺柱的材料有碳钢、合金钢、镍铬合金铸铁和冷激合金铸铁等。挺柱可分为机械挺柱和液力挺柱两大类铁和冷激合金铸铁等。挺柱可分为机械挺柱和液力挺柱两大类铁和冷激合金铸铁等。挺柱可分为机械挺柱和液力挺柱两大类铁和冷激合金铸铁等。挺柱可分为机械挺柱和液力挺柱两大类第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组分类特点筒式筒式气门顶置式，减轻质量气门顶置式，减轻质量滚轮式滚轮式减小摩擦所造成的对挺减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。多用于大柱的侧向力。多用于大缸径柴油机。缸径柴油机。5556液力挺柱 消除了配消除了配气机构的气机构的间隙，减间隙，减小了各零小了各零件的冲击件的冲击载荷和噪载荷和噪声提高发声提高发动机高速动机高速时的性能时的性能挺柱体挺柱体挺柱体挺柱体柱塞柱塞柱塞柱塞球形支座球形支座球形支座球形支座卡环卡环卡环卡环柱塞弹簧柱塞弹簧柱塞弹簧柱塞弹簧单向阀单向阀单向阀单向阀单向阀架单向阀架单向阀架单向阀架柱塞腔柱塞腔柱塞腔柱塞腔A A挺柱体腔挺柱体腔挺柱体腔挺柱体腔B B进油口进油口进油口进油口进油通道进油通道进油通道进油通道57桑塔纳发动机液压挺柱工作示意图单向阀单向阀单向阀单向阀弹簧被压缩弹簧被压缩弹簧被压缩弹簧被压缩58第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组三、推杆三、推杆推杆处于挺柱推杆处于挺柱和摇臂之间，其功和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的用是将挺柱传来的运动和作用力传给运动和作用力传给摇臂。摇臂。5960第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组 四、摇臂四、摇臂摇臂的功用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变摇臂的功用是将推杆和凸轮传来的运动和作用力，改变方向传给气门使其开启。摇臂在摆动过程中承受很大的方向传给气门使其开启。摇臂在摆动过程中承受很大的弯矩，因此应有足够的强度和刚度以及较小的质量。摇弯矩，因此应有足够的强度和刚度以及较小的质量。摇臂由锻钢、可锻铸球、球墨铸铁或铝合金制造。臂由锻钢、可锻铸球、球墨铸铁或铝合金制造。61摇臂结构示意图摇臂结构示意图摇臂结构示意图摇臂结构示意图气门间隙气门间隙气门间隙气门间隙调节螺钉调节螺钉调节螺钉调节螺钉调节螺母调节螺母调节螺母调节螺母摇臂摇臂摇臂摇臂摇臂轴套摇臂轴套摇臂轴套摇臂轴套易磨损部位易磨损部位易磨损部位易磨损部位 堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金62摇臂结构示意图润滑油道润滑油道润滑油道润滑油道油槽油槽油槽油槽润滑油道润滑油道润滑油道润滑油道装调整螺装调整螺装调整螺装调整螺钉和紧固钉和紧固钉和紧固钉和紧固螺母处螺母处螺母处螺母处63摇臂组示意图摇臂组示意图摇臂轴摇臂轴摇臂轴摇臂轴螺栓螺栓螺栓螺栓摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂轴紧固螺钉摇臂称套摇臂称套摇臂称套摇臂称套调整螺钉调整螺钉调整螺钉调整螺钉摇臂摇臂摇臂摇臂定位弹簧定位弹簧定位弹簧定位弹簧第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组64摇臂组实物图摇臂组实物图第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组65摇臂组摇臂组第三节第三节第三节第三节 气门传动组气门传动组气门传动组气门传动组66第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位1. 1.配气相位定义：配气相位定义：配气相位定义：配气相位定义：以活塞上下止点为基以活塞上下止点为基以活塞上下止点为基以活塞上下止点为基准，用曲轴转角来表准，用曲轴转角来表准，用曲轴转角来表准，用曲轴转角来表示气门开启和关闭的示气门开启和关闭的示气门开启和关闭的示气门开启和关闭的时刻。时刻。时刻。时刻。不同发动机，由于结不同发动机，由于结不同发动机，由于结不同发动机，由于结构形式、转速各不相构形式、转速各不相构形式、转速各不相构形式、转速各不相同，因此配气相位也同，因此配气相位也同，因此配气相位也同，因此配气相位也不相同。不相同。不相同。不相同。67第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位理论上：理论上：四冲程四冲程发动机的进气门发动机的进气门当曲拐处在上止当曲拐处在上止点时开启点时开启, ,在曲拐在曲拐转到下止点时关转到下止点时关闭闭; ;排气门则当曲排气门则当曲拐在下止点时开拐在下止点时开启启, ,在上止点时关在上止点时关闭。进气时间和闭。进气时间和排气时间各占排气时间各占180180曲轴转角。曲轴转角。68第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位实际上：实际上：发动机发动机的曲轴转速都很的曲轴转速都很高，活塞每一个高，活塞每一个行程历时都很短行程历时都很短, ,这样短时间的进这样短时间的进气或排气过程气或排气过程, ,往往往会使发动机充往会使发动机充气不足或排气不气不足或排气不净净, ,从而使发动机从而使发动机的功率下降。的功率下降。69第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位早开迟闭：早开迟闭：现代现代发动机都采用延发动机都采用延长进、排气时间长进、排气时间的方法，即分别的方法，即分别提前和延迟一定提前和延迟一定的曲轴转角，以的曲轴转角，以改善进、排气状改善进、排气状况，从而提高发况，从而提高发动机的动力性。动机的动力性。70进气门在进气行程上止点之前开启谓进气门在进气行程上止点之前开启谓进气门在进气行程上止点之前开启谓进气门在进气行程上止点之前开启谓之早开。之早开。之早开。之早开。从进气门开到上止点曲轴所从进气门开到上止点曲轴所从进气门开到上止点曲轴所从进气门开到上止点曲轴所转过的角度称作进气提前角，记作转过的角度称作进气提前角，记作转过的角度称作进气提前角，记作转过的角度称作进气提前角，记作 。进气门在进气行程下止点之后关闭谓进气门在进气行程下止点之后关闭谓进气门在进气行程下止点之后关闭谓进气门在进气行程下止点之后关闭谓之晚关。之晚关。之晚关。之晚关。从进气行程下止点到进气门从进气行程下止点到进气门从进气行程下止点到进气门从进气行程下止点到进气门关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，关闭曲轴转过的角度称作进气迟后角，记作记作记作记作 。第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位71排气门在作功行程结束之前，即在作功排气门在作功行程结束之前，即在作功排气门在作功行程结束之前，即在作功排气门在作功行程结束之前，即在作功行程下止点之前开启，谓之排气门早开。行程下止点之前开启，谓之排气门早开。行程下止点之前开启，谓之排气门早开。行程下止点之前开启，谓之排气门早开。从排气门开启到下止点曲轴转过的角度从排气门开启到下止点曲轴转过的角度从排气门开启到下止点曲轴转过的角度从排气门开启到下止点曲轴转过的角度称作排气提前角，记作称作排气提前角，记作称作排气提前角，记作称作排气提前角，记作 。排气门在排气行程结束之后，即在排气排气门在排气行程结束之后，即在排气排气门在排气行程结束之后，即在排气排气门在排气行程结束之后，即在排气行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关行程上止点之后关闭，谓之排气门晚关。从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度从上止点到排气门关闭曲轴转过的角度称作排气迟后角，记作称作排气迟后角，记作称作排气迟后角，记作称作排气迟后角，记作 。第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位721030408040801030上止点上止点上止点上止点下止点下止点下止点下止点73第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位气门重叠角：气门重叠角：气门重叠角：气门重叠角： 由于进气门早由于进气门早由于进气门早由于进气门早开和排气门晚关，开和排气门晚关，开和排气门晚关，开和排气门晚关，致使活塞在上止点致使活塞在上止点致使活塞在上止点致使活塞在上止点附近出现进、排气附近出现进、排气附近出现进、排气附近出现进、排气门同时开启的现象，门同时开启的现象，门同时开启的现象，门同时开启的现象，称其为气门重叠。称其为气门重叠。称其为气门重叠。称其为气门重叠。重叠期间的曲轴转重叠期间的曲轴转重叠期间的曲轴转重叠期间的曲轴转角称为气门重叠角，角称为气门重叠角，角称为气门重叠角，角称为气门重叠角，它等于进气提前角它等于进气提前角它等于进气提前角它等于进气提前角与排气迟后角之和，与排气迟后角之和，与排气迟后角之和，与排气迟后角之和，即即即即 。74第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位75第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位76第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位2.2.气门间隙气门间隙在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，即气门间隙。即气门间隙。气门间隙过大：气门间隙过大： 进排气门开启时间缩短，造成进气不充分，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。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：气门间隙过小：气门受热膨胀后造成气门关闭不严，产生漏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。气，使发动机的动力性下降，热负荷增加，气门被烧坏等。一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.250.250.3mm0.3mm，排气门间隙约为，排气门间隙约为0.30.30.35mm0.35mm。 77第四节第四节第四节第四节 配气相位配气相位配气相位配气相位783 3、可变配气相位控制机构可变配气相位控制机构对配气相位的要求要求：随转速提高，气门提前开启角和迟后关闭角应增大，反之则应减小。目的：减小进、排气阻力，充分利用气流惯性。794、本田公司可变配气相位控制机构、本田公司可变配气相位控制机构配气机构特点：每缸两进两排4气门，进、排气门分排两列，单顶置凸轮轴、双摇臂轴，皮带传动。机构名称：VariableValveLifeTimingValveElectronicControl，简称VTEC，可变配气正时及气门升程电子控制机构。VTEC机构功用：根据发动机转速和负荷变化，通过摇臂总成改变进气门配气相位和升程。80VTEC机构组成：VTEC机构组成机构组成1-主凸轮主凸轮 2-次凸轮次凸轮 3-次摇臂次摇臂 4-阻挡活阻挡活塞塞 5-同步活塞同步活塞A 6-正正时活塞时活塞 7-主摇臂主摇臂 8-同步活塞同步活塞B配气相位取决于凸轮；主凸轮按低速小负荷单进气门工作设计；中间凸轮按高速大负荷双进气门工作设计。81低速小负荷不工作。低速小负荷不工作。3摇臂分开。摇臂分开。主凸轮通过主摇臂驱主凸轮通过主摇臂驱动主进气门，满足进动主进气门，满足进气。气。中间凸轮驱动中间摇中间凸轮驱动中间摇臂空摆。臂空摆。次凸轮通过次摇臂驱次凸轮通过次摇臂驱动次进气门微量开闭。动次进气门微量开闭。VTEC不工作时不工作时82高速大负荷工作高速大负荷工作2同步活塞将同步活塞将3摇摇臂插接成一体。臂插接成一体。2进气门由中间凸进气门由中间凸轮驱动同步工作。轮驱动同步工作。主、次凸轮不起作主、次凸轮不起作用。用。VTEC工作时工作时83电脑根据转速、负荷、水温和车速信号控制电磁阀。电脑根据转速、负荷、水温和车速信号控制电磁阀。电磁阀控制主摇臂内正时活塞油路。电磁阀控制主摇臂内正时活塞油路。压力开关给电脑提供反馈信号。压力开关给电脑提供反馈信号。VTEC机构控制系统84视频视频1：配气机构：配气机构1视频视频2：配气机构：配气机构285练一练11.采用顶置式气门时，充气系数可能大于1。（ ）2.气门间隙是指气门与气门座之间的间隙。（）3.排气门的材料一般要比进气门的材料好些。（）4.正时齿轮装配时，必须使正时标记对准。（）866.进气门头部直径通常要比排气门的头部大，而气门锥角有时比排气门的小。（）6.凸轮轴的转速比曲轴的转速快一倍。（）7.挺杆在工作时，既有上下往复运动，又有旋转运动。（）87练一练21.四冲程发动机曲轴，当其转速为3000r/min时，则同一气缸的进气门，在1min时间内开闭次数应该是（）。A、3000次B、1500次C、750次2.顶置式气门的气门间隙的调整部位是在（）。A、挺杆上B、推杆上C、摇臂上3.安装不等距气门弹簧时，向着气缸体或气缸盖的一端应该是（）。A.螺距小的B、螺距大的BAC884.曲轴正时齿轮与凸轮轴正时齿轮的传动比是（）。A、11B、12C、215.四冲程六缸发动机，各同名凸轮之间的相对位置夹角应当是（）。A、120B、90C、606.摇臂的两端臂长是（）。A、等臂的B、靠气门端较长C、靠推杆端较长7.一般发动机的凸轮轴轴颈是（）设置一个。A、每隔一个气缸B、每隔两个气缸CCBB89作业1.为什么有的配气机构中采用两个套装的气门弹簧？2.为什么要预留气门间隙？气门间隙过大、过小为什么都不好？3.气门为什么要早开迟闭？4.绘出一种较熟悉的发动机配气相位图，就图说明：1）进、排气门打开的时间相对多少曲轴转角；2）进、排气门开启提前角和关闭滞后角分别是多少曲轴转角；3）气门重叠角是多少曲轴转角；4）气门的开、闭时刻相对于上下止点来说有什么规律。:90