第三章-配气机构

1、n作用：根据发动机工作 需要，适时打开进气或 排气通道；使混合气体 进入气缸,并使废气排出 气缸。 n组成：气门，气门弹簧， 凸轮轴，挺杆，凸轮轴 传动机构等。 第三章第三章 配气机构配气机构 课题一课题一 概述概述 课题二课题二 气气门组门组 课题三课题三 气门传气门传动组动组 课题四课题四 可变气门正时技术可变气门正时技术 课题一课题一 概述概述 1、配气机构的组成、配气机构的组成 2、配气机构工作过程、配气机构工作过程 3、配气机构的分类、配气机构的分类 5、配气相位、配气相位 1. 配气机构的组成配气机构的组成 （1）气门组）气门组：气门、气门座、气门弹簧、气门、气门座、气门弹簧、 气

2、门弹簧座、锁紧装置气门弹簧座、锁紧装置 气门 气门弹簧 锁片 气门弹簧座 （2）气门传动组：）气门传动组： 挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴、摇臂轴挺柱、推杆、摇臂、凸轮轴、摇臂轴,凸轮轴轴承。凸轮轴轴承。 2 2、配气机构工作过程、配气机构工作过程 驱动过程驱动过程 曲轴通过齿轮副曲轴通过齿轮副(也可用链传动和齿型带也可用链传动和齿型带 传动传动)来驱动来驱动 凸轮轴，凸轮轴再带动摇臂来推凸轮轴，凸轮轴再带动摇臂来推 动进、排气门。四冲程发动机每完成一个工作动进、排气门。四冲程发动机每完成一个工作 循环，曲轴旋转两周，循环，曲轴旋转两周， 凸轮轴只旋转一周，凸轮轴只旋转一周， 各缸的进、排气门各开启

3、一次。曲轴与凸轮轴各缸的进、排气门各开启一次。曲轴与凸轮轴 之传动比应为之传动比应为2：1。 下置式凸轮轴配气机构的工作过程下置式凸轮轴配气机构的工作过程 当正时齿轮驱动凸轮轴旋转时，凸轮通过当正时齿轮驱动凸轮轴旋转时，凸轮通过 挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂使气门按相挺柱、推杆和绕摇臂轴摆动的摇臂使气门按相 应于凸轮的运动规律运动，在一定时间，克服应于凸轮的运动规律运动，在一定时间，克服 作用在气门上的弹簧的作用力打开气门，并在作用在气门上的弹簧的作用力打开气门，并在 气门弹簧力的作用下关闭气门，达到气体更换气门弹簧力的作用下关闭气门，达到气体更换 的要求。的要求。 配气机构工作视频 3、配

4、气机构的分类：、配气机构的分类： （1 1）按气门的布置形式按气门的布置形式 气门顶置式气门顶置式 气门侧置式气门侧置式 （2 2）按凸轮轴的布置位置按凸轮轴的布置位置 凸轮轴下置式凸轮轴下置式 凸轮轴中置式凸轮轴中置式 凸轮轴上置式凸轮轴上置式 （3 3）按曲轴和凸轮轴的传动方式按曲轴和凸轮轴的传动方式 齿轮传动式齿轮传动式 链条传动式链条传动式 齿带传动式齿带传动式 （4 4）按每缸气门数目按每缸气门数目 二气门式二气门式 多气门式多气门式 3、优缺点：曲轴到气门距离近，方、优缺点：曲轴到气门距离近，方 便齿轮传动，气门间隙调整方便，但便齿轮传动，气门间隙调整方便，但 气道拐弯多，流动阻力

5、大，充气效率气道拐弯多，流动阻力大，充气效率 低。低。 1、结构特点：、结构特点： 气门布置在气缸体一侧，气门头部朝上，没气门布置在气缸体一侧，气门头部朝上，没 有摇臂、推杆，齿轮传动。有摇臂、推杆，齿轮传动。 2、工作原理：、工作原理： 正时齿轮副带动凸轮轴转动，转到凸轮正时齿轮副带动凸轮轴转动，转到凸轮 桃尖顶起气门挺杆，推动气门克服弹簧预桃尖顶起气门挺杆，推动气门克服弹簧预 紧力开启。紧力开启。 凸轮基圆与气门挺杆接触时，气门在气门凸轮基圆与气门挺杆接触时，气门在气门 弹簧预紧力的作用下关闭。弹簧预紧力的作用下关闭。 2）、顶置气门式气门机构）、顶置气门式气门机构 结构特点：气门布置在气

6、缸盖上，气结构特点：气门布置在气缸盖上，气 门头部朝下。门头部朝下。 优点：气道平滑，充气效率高，燃烧室优点：气道平滑，充气效率高，燃烧室 紧凑，压缩比高。紧凑，压缩比高。 缺点：气门离曲轴远，传动机构复杂。缺点：气门离曲轴远，传动机构复杂。 返回返回 3、优缺点：凸轮轴靠近曲轴，便于齿、优缺点：凸轮轴靠近曲轴，便于齿 轮驱动，但凸轮离气门远，气门传动机轮驱动，但凸轮离气门远，气门传动机 构复杂，零件多，机构刚性差，动力特构复杂，零件多，机构刚性差，动力特 性差，难以适应高速化。性差，难以适应高速化。 1）下置式凸轮轴）下置式凸轮轴 1、结构特点：凸轮轴布置在曲轴侧面，、结构特点：凸轮轴布置在

7、曲轴侧面， 有挺柱、推杆、摇臂。有挺柱、推杆、摇臂。 2、工作原理：正时齿轮副带动凸轮轴、工作原理：正时齿轮副带动凸轮轴 转动，凸轮桃尖顶起挺柱、推杆、摇臂转动，凸轮桃尖顶起挺柱、推杆、摇臂 的一端（调整螺钉），绕摇臂轴转动，的一端（调整螺钉），绕摇臂轴转动， 另一端（长）镀铬面推动气门克服弹簧另一端（长）镀铬面推动气门克服弹簧 预紧力使气门开启预紧力使气门开启 （2）凸轮轴的布置位置）凸轮轴的布置位置 凸轮轴布置在气缸盖上，气门传动凸轮轴布置在气缸盖上，气门传动 机构容易布置，省去刚性较差的推杆机构容易布置，省去刚性较差的推杆 等零件，机构动力特性好，容易上高等零件，机构动力特性好，容易上高

8、 速，但曲轴离凸轮轴远，驱动机构复速，但曲轴离凸轮轴远，驱动机构复 杂，空间布置困难。杂，空间布置困难。 A：带摇臂：带摇臂 适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。 摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺 钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启.优点是气门优点是气门 间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大，不间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大，不 利于布置直的进气道。利于布置直的进气道。

9、 2）、顶置凸轮轴（）、顶置凸轮轴（OHC） 1、单顶置凸轮轴（、单顶置凸轮轴（SOHC） （Single Over Head Camshaft） B：凸轮直接驱动气门：凸轮直接驱动气门 完全取消气门摇臂，完全取消气门摇臂， 由凸轮直接驱动气门。一由凸轮直接驱动气门。一 根凸轮轴上有进、排气凸根凸轮轴上有进、排气凸 轮（混合凸轮）使得气门轮（混合凸轮）使得气门 只能直上直下运动，不能只能直上直下运动，不能 采用结构紧凑的半球形燃采用结构紧凑的半球形燃 烧室，进排气道左右分置。烧室，进排气道左右分置。 优点是气门机构刚性好，优点是气门机构刚性好， 具有良好的动力特性，更具有良好的动力特性，更 适

10、应高速机，但气门间隙适应高速机，但气门间隙 调整困难。调整困难。 上海桑塔纳时代超人上海桑塔纳时代超人2000GSI 电喷发动机电喷发动机 的配气机构的配气机构 2 2、双顶置凸轮轴、双顶置凸轮轴 双顶置凸轮轴一般用于四气门配气机构，双顶置凸轮轴一般用于四气门配气机构， 齿形皮带传动。大多数是完全取消气门摇臂齿形皮带传动。大多数是完全取消气门摇臂 的气门直接传动方式。与两气门相比，气门的气门直接传动方式。与两气门相比，气门 质量小，配气机构动力特性更好，更容易上质量小，配气机构动力特性更好，更容易上 高速机，而且，由于便于采用结构紧凑的半高速机，而且，由于便于采用结构紧凑的半 球形燃烧室，气门

11、夹角较小，便于布置直的球形燃烧室，气门夹角较小，便于布置直的 进气道，进气阻力较小，发动机高速动力性进气道，进气阻力较小，发动机高速动力性 能较高。能较高。 返回返回 （3）、凸轮轴的传动方式）、凸轮轴的传动方式 3. 齿形皮带传动：齿形皮带传动： 1）优点：兼顾齿轮传动和链条传动的主要优点（配气相位较准确；）优点：兼顾齿轮传动和链条传动的主要优点（配气相位较准确； 空间布置自由度大；磨损、噪声小）。空间布置自由度大；磨损、噪声小）。 2）缺点：工作耐久性差，摩擦阻力大，怕机油（一般用齿形皮带）缺点：工作耐久性差，摩擦阻力大，怕机油（一般用齿形皮带 罩壳密封住），工作性能随温度变化大罩壳密封住

12、），工作性能随温度变化大 。 1. 齿轮传动：齿轮传动： 1）优点：配气相位准确，工作可靠性和耐久性好。）优点：配气相位准确，工作可靠性和耐久性好。 2）缺点：噪音、磨损较大，空间布置困难，重量大。）缺点：噪音、磨损较大，空间布置困难，重量大。 2. 链传动：链传动： 1）优点：空间布置自由度大，对机型变化适应性强，制造成本）优点：空间布置自由度大，对机型变化适应性强，制造成本 低，工作可靠，维修方便。低，工作可靠，维修方便。 2）缺点：链条容易松弛，须带张紧器，配气相位容易变化，需）缺点：链条容易松弛，须带张紧器，配气相位容易变化，需 定期调整，噪声、磨损大，耐久性较差。定期调整，噪声、磨损

13、大，耐久性较差。 返回返回 （1）三气门（二进、一排）三气门（二进、一排） （2）四气门（二进、二排）（常见）四气门（二进、二排）（常见） （3）五气门（三进、二排）五气门（三进、二排） （4）七气门（四进、三排）七气门（四进、三排） 多气门优点：多气门优点： 1、在相同缸径条件下，气门头部尺寸小，重量轻，气门升程小，、在相同缸径条件下，气门头部尺寸小，重量轻，气门升程小， 有利于高速化；有利于高速化； 2、进气总通过断面积增加，有利于提高充气效率；、进气总通过断面积增加，有利于提高充气效率； 3、排气门热负荷低。、排气门热负荷低。 多气门缺点：结构复杂，成本高。多气门缺点：结构复杂，成本高。

14、 四气门四气门 五气门五气门 返回返回 原因：发动机工作时气门及气门传动原因：发动机工作时气门及气门传动 件受热膨胀，如果冷态时无气门间隙件受热膨胀，如果冷态时无气门间隙 或气门间隙过小，则在热态时势必引或气门间隙过小，则在热态时势必引 起气门关闭不严，造成在压缩和作功起气门关闭不严，造成在压缩和作功 行程中漏气，导致发动机功率下降，行程中漏气，导致发动机功率下降， 排气门烧坏，严重时甚至不能起动。排气门烧坏，严重时甚至不能起动。 气门间隙过大，则会引起气门及气门气门间隙过大，则会引起气门及气门 座、气门传动件之间产生撞击，磨损座、气门传动件之间产生撞击，磨损 加剧，机械噪声加大，而且气门开启

15、加剧，机械噪声加大，而且气门开启 时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续时刻推迟、关闭时刻提前，换气持续 时间缩短，也会导致发动机功率下降。时间缩短，也会导致发动机功率下降。 (1).为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？为什么发动机在冷态时必须预留适当大小的气门间隙？ 1 1、气门间隙越来越大或越来越小、气门间隙越来越大或越来越小 气门间隙越来越大气门间隙越来越大多是由于凸轮、挺柱、推杆、摇臂和气门杆端多是由于凸轮、挺柱、推杆、摇臂和气门杆端 等接触部位的磨损量大于气门与气门座圈之间的磨损量所致；等接触部位的磨损量大于气门与气门座圈之间的磨损量所致； 气门间隙越来越小气门间隙越来越小则正

16、好相反，是由于后者的磨损量较小。则正好相反，是由于后者的磨损量较小。 2 2、气门间隙时大时小、气门间隙时大时小 (1)(1)配气系统动件磨损不均匀，加上工作中挺柱和推秆有少许转配气系统动件磨损不均匀，加上工作中挺柱和推秆有少许转 动，摇臂有少许移动，所以它们之间的接触面会改变。当磨损严动，摇臂有少许移动，所以它们之间的接触面会改变。当磨损严 重的部位接触时，气门间隙就大；当磨损较轻的部位接触时，气重的部位接触时，气门间隙就大；当磨损较轻的部位接触时，气 门间隙变小。门间隙变小。 (2)(2)凸轮轴轴向间隙过大。凸轮轴的轴向间隙一般不得超过凸轮轴轴向间隙过大。凸轮轴的轴向间隙一般不得超过0.2

17、mm0.2mm。 如果轴向间隙过大，凸轮轴在运转中轴向窜动加剧，使凸轮与挺如果轴向间隙过大，凸轮轴在运转中轴向窜动加剧，使凸轮与挺 柱的接触部位变化大，而挺柱底平面磨损后不平整，所以造成气柱的接触部位变化大，而挺柱底平面磨损后不平整，所以造成气 门间隙时大时小。门间隙时大时小。 (3)(3)推杆弯曲。弯曲的推杆转动后，可能会使气门间隙变动。推杆弯曲。弯曲的推杆转动后，可能会使气门间隙变动。 (4)(4)其他原因。如摇臂座固定螺母未拧紧、气门间隙调整螺钉松其他原因。如摇臂座固定螺母未拧紧、气门间隙调整螺钉松 动、摇臂衬套偏磨等，均可能使气门间隙时大时小。动、摇臂衬套偏磨等，均可能使气门间隙时大时

18、小。 (2) (2) 气门间隙为何自行变动气门间隙为何自行变动 图示：打开气缸体侧面挺杆图示：打开气缸体侧面挺杆 处盖板，松开锁紧螺母，调处盖板，松开锁紧螺母，调 高调整螺栓（逆时针方向转高调整螺栓（逆时针方向转 动），气门间隙减小；调低动），气门间隙减小；调低 调整螺栓（顺时针方向转调整螺栓（顺时针方向转 动），气门间隙增大。用厚动），气门间隙增大。用厚 薄规检查。薄规检查。 1）侧置气门式配气机构：）侧置气门式配气机构： (3) 针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？针对不同气门机构的发动机，如何调整气门间隙？ 图示：下置凸轮轴，气门间隙图示：下置凸轮轴，气门间隙 调整螺钉在短摇臂端

19、、推杆一调整螺钉在短摇臂端、推杆一 侧，顺时针方向转动调整螺钉，侧，顺时针方向转动调整螺钉， 摇臂绕摇臂轴逆时针方向转动摇臂绕摇臂轴逆时针方向转动 （凸轮、推杆静止不动），气（凸轮、推杆静止不动），气 门间隙减小；逆时针方向转动门间隙减小；逆时针方向转动 调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时调整螺钉，摇臂绕摇臂轴顺时 针方向转动，气门间隙增大。针方向转动，气门间隙增大。 2）顶置气门式配气机构：）顶置气门式配气机构： a.下置式凸轮轴式下置式凸轮轴式 测量气门间隙测量气门间隙调正调节螺钉调正调节螺钉 图示，顶置凸轮轴，凸轮图示，顶置凸轮轴，凸轮 直接驱动短摇臂端，气门直接驱动短摇臂端，气门 间隙调整螺钉

20、在长摇臂端。间隙调整螺钉在长摇臂端。 顺时针方向转动调整螺钉，顺时针方向转动调整螺钉， 气门间隙减小，逆时针方气门间隙减小，逆时针方 向转动调整螺钉，气门间向转动调整螺钉，气门间 隙增大。隙增大。 b.带单摇臂的顶置凸轮轴：带单摇臂的顶置凸轮轴： 图示，凸轮直接驱动气门，图示，凸轮直接驱动气门， 无气门间隙调整螺钉，气门无气门间隙调整螺钉，气门 间隙调整垫片在挺柱壳内，间隙调整垫片在挺柱壳内， 只有卸下凸轮轴后才能更换只有卸下凸轮轴后才能更换 调整垫片，调整气门间隙非调整垫片，调整气门间隙非 常困难。常困难。 c.直接驱动式顶置凸轮轴直接驱动式顶置凸轮轴 定义定义: : 用曲轴转角表用曲轴转角

21、表 示发动机进气门、排气门示发动机进气门、排气门 实际开启或关闭的时刻和实际开启或关闭的时刻和 开启持续时间。开启持续时间。 用曲轴转角来表示 配气相位，这种图称 为配气相位图。 5. 配气相位配气相位 1 1进气门的配气相位进气门的配气相位 进气提前角进气提前角为为10103030 进气迟后角进气迟后角为为40408080 进气持续角为进气持续角为180180+ + + 2 2排气门的配气相位排气门的配气相位 排气提前角排气提前角 一般为：一般为：40-80 40-80 排气迟后角排气迟后角 一般为：一般为：10-30 10-30 排气持续角为排气持续角为180+180+ 3 3气门的叠开气

22、门的叠开 进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才进气门在上止点前即开启，而排气门在上止点后才 关闭，出现的在一段时间内排气门与进气门同时开启的关闭，出现的在一段时间内排气门与进气门同时开启的 现象。现象。 气门重叠角气门重叠角 重叠的曲轴转角重叠的曲轴转角+ 活塞顶一般需设避阀坑（气门重叠角大者避阀坑较深，压缩活塞顶一般需设避阀坑（气门重叠角大者避阀坑较深，压缩 比大者避阀坑较深）。比大者避阀坑较深）。 为什么气门要提前开启和迟后关闭？为什么气门要提前开启和迟后关闭？ 原因：原因：1、进气门早开：减少进气阻力、进气门早开：减少进气阻力 2、进气门迟闭：利用气流惯性多进气、进气门迟闭：利用

23、气流惯性多进气 3、排气门早开：（、排气门早开：（1）利用压力迅速排气，排除大部分废气）利用压力迅速排气，排除大部分废气 （2）降低气缸内压强和热量）降低气缸内压强和热量 4、排气门迟闭：利用吸气气流惯性多排气、排气门迟闭：利用吸气气流惯性多排气 汽油机气门重叠角为什么不能过大？汽油机气门重叠角为什么不能过大？ 原因：如果过大，在怠速或低负荷运转时，节气门开度极小，进原因：如果过大，在怠速或低负荷运转时，节气门开度极小，进 气管内真空度很大，废气会倒流入进气管内。这既会造成废气稀气管内真空度很大，废气会倒流入进气管内。这既会造成废气稀 释现象。释现象。 最佳的气门重叠角应随发动机转速上升而增大

24、；转速下降而减小。最佳的气门重叠角应随发动机转速上升而增大；转速下降而减小。 气门组 课题二课题二 气门组气门组 4、气门弹簧弹力要足以克服气门、气门弹簧弹力要足以克服气门 及气门传动件的惯性力，使气门能及气门传动件的惯性力，使气门能 迅速开、闭，并保证气门与气门座迅速开、闭，并保证气门与气门座 之间有一定的接触应力，以保证密之间有一定的接触应力，以保证密 封。封。 组成：组成：由气门、气门座、气门导管、气门油封、由气门、气门座、气门导管、气门油封、 气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等零件组成气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等零件组成 作用：密封燃气。作用：密封燃气。 要求：要求：1、气门头部与气

25、门座必须贴合紧密；、气门头部与气门座必须贴合紧密； 2、气门杆在气门导管内孔中上、下滑动、气门杆在气门导管内孔中上、下滑动 自如，无卡滞现象；自如，无卡滞现象； 3、气门弹簧两端面与气门杆中心线垂、气门弹簧两端面与气门杆中心线垂 直；以保证气门头在气门座上不偏斜直；以保证气门头在气门座上不偏斜 c、凸球面形、凸球面形-强度高，排气阻力小，易清除废气，耐高温，强度高，排气阻力小，易清除废气，耐高温， 质量大，加工复杂，仅适用于排气门。质量大，加工复杂，仅适用于排气门。 一、气门一、气门 （1）结构：由头部和杆部组成。）结构：由头部和杆部组成。 工作特点：高温、高压、润滑不良、冷却条件差。工作特点

26、：高温、高压、润滑不良、冷却条件差。 要求：足够的强度、刚度、耐热和耐磨。要求：足够的强度、刚度、耐热和耐磨。 材料：进气门材料：进气门合金钢（如铬钢或镍铬钢等）合金钢（如铬钢或镍铬钢等） 排气门排气门耐热钢（如硅铬钢等），为节约成本，多采耐热钢（如硅铬钢等），为节约成本，多采 用头部用耐热合金钢、杆部用合金钢的堆焊形式。用头部用耐热合金钢、杆部用合金钢的堆焊形式。 结构特点：（结构特点：（1）杆部至头部圆滑过渡）杆部至头部圆滑过渡-提高刚度。提高刚度。 （2）气门头部形状：）气门头部形状： a、平顶、平顶-结构简单，制造方便，吸热面积小，质量小，适用结构简单，制造方便，吸热面积小，质量小，适

27、用 于进、排气门；于进、排气门； b、喇叭形、喇叭形-杆部至头部过渡圆弧半径大，刚度好，进气阻力小，杆部至头部过渡圆弧半径大，刚度好，进气阻力小， 耐高温性差，仅用于进气门；耐高温性差，仅用于进气门； 气门密封锥面与顶平面之间气门密封锥面与顶平面之间 的夹角。的夹角。 气门锥角较小，则气门锥角较小，则在气门升在气门升 程相同的情况下，气流通过断程相同的情况下，气流通过断 面较大，进气阻力小。但头部面较大，进气阻力小。但头部 厚度较薄，刚度差，密封性差，厚度较薄，刚度差，密封性差， 导热性差，仅适用于进气门导热性差，仅适用于进气门 （ 30），排气门均用），排气门均用45锥锥 角。角。 原因：进

28、气压差小，流速低，排气压差大，流速高，按进出气原因：进气压差小，流速低，排气压差大，流速高，按进出气 体流量相等原则，可以进大、排小。此外，进气门头部直径较体流量相等原则，可以进大、排小。此外，进气门头部直径较 大的好处是增加进气量，提高充气效率，从而提高发动机功率。大的好处是增加进气量，提高充气效率，从而提高发动机功率。 排气门头部直径较小的好处是减轻了排气门的热负荷。排气门头部直径较小的好处是减轻了排气门的热负荷。 （4）气门直径：同一气缸上进气门头部直径大、排气门头部直径小。）气门直径：同一气缸上进气门头部直径大、排气门头部直径小。 （3）气门锥角）气门锥角 （5）气门杆端形状：）气门杆

29、端形状： 决定于气门弹簧座的固定形式：决定于气门弹簧座的固定形式： （2）气门座圈过盈压配）气门座圈过盈压配-耐耐 高温、耐磨的合金铸铁或奥氏高温、耐磨的合金铸铁或奥氏 体钢材料制成的气门座圈，但体钢材料制成的气门座圈，但 容易脱落，导热性差。容易脱落，导热性差。 1）两半锥形锁片（杆端锥形槽）两半锥形锁片（杆端锥形槽） 2）锁销。（杆端有孔）锁销。（杆端有孔） 2、气门座、气门座 作用：作用：1）传热（气门头部热量）；）传热（气门头部热量）； 2）密封（燃烧室）。）密封（燃烧室）。 工作特点：高温、高接触应力、工作特点：高温、高接触应力、 润滑不良。润滑不良。 结构：（结构：（1）气缸盖或气

30、缸）气缸盖或气缸 体上直接镗出；体上直接镗出； 材料：灰铸铁、球墨铸铁、铁基材料：灰铸铁、球墨铸铁、铁基 粉末冶金。粉末冶金。 3、气门导管：、气门导管： 作用：导向作用：导向-气门杆直线运动；气门杆直线运动； 传热传热-气门杆热量。气门杆热量。 结构：台阶圆筒，过盈压配在气缸结构：台阶圆筒，过盈压配在气缸 盖上，下端伸入气道内部。盖上，下端伸入气道内部。 工作特点：高温、润滑不良、与工作特点：高温、润滑不良、与 气门杆高速滑动。气门杆高速滑动。要求：耐热、要求：耐热、 耐磨。耐磨。 作用：克服气门及传动件惯性力，防止作用：克服气门及传动件惯性力，防止 出现间隙，保证气门及时关闭且出现间隙，保

31、证气门及时关闭且 紧密贴合，不会因发动机振动等紧密贴合，不会因发动机振动等 原因出现气门不正常开启现象。原因出现气门不正常开启现象。 （1）压缩弹簧：）压缩弹簧：1）等螺距圆柱弹簧 ）等螺距圆柱弹簧 2）变螺距圆柱弹簧）变螺距圆柱弹簧 （2）内外两根弹簧：可使安装高度减小，注意螺旋方向相反。）内外两根弹簧：可使安装高度减小，注意螺旋方向相反。 4、气门弹簧、气门弹簧 要求：（要求：（1）足够的刚度及安装预紧力）足够的刚度及安装预紧力 （2） 疲劳强度高疲劳强度高 （3）加工精度高，如垂直度要求、）加工精度高，如垂直度要求、 自由公差小等。自由公差小等。 材料：高碳锰钢、铬钒钢等冷拔钢丝，材料：

32、高碳锰钢、铬钒钢等冷拔钢丝， 加工后要经热处理。加工后要经热处理。 结构特点：结构特点： b：摇臂驱动气门式：摇臂驱动气门式： 凸轮轴、气门摇臂及摇臂轴、正时齿轮（带中间齿轮）或正时凸轮轴、气门摇臂及摇臂轴、正时齿轮（带中间齿轮）或正时 链轮（带链条、张紧器等）或正时带轮（带齿形皮带、张紧器等）。链轮（带链条、张紧器等）或正时带轮（带齿形皮带、张紧器等）。 作用：作用：驱动配气机构，按发动机的工作需要开启与关闭气门。驱动配气机构，按发动机的工作需要开启与关闭气门。 组成：组成：与气门布置形式、凸轮轴布置形式及传动方式有关。与气门布置形式、凸轮轴布置形式及传动方式有关。 （一）侧置气门式配气机构

33、：正时齿轮副、下置凸轮轴、挺杆。（一）侧置气门式配气机构：正时齿轮副、下置凸轮轴、挺杆。 （二）顶置气门式配气机构：（二）顶置气门式配气机构： 1、下置凸轮轴：正时齿轮副、下置凸轮轴、挺柱、推杆、气门、下置凸轮轴：正时齿轮副、下置凸轮轴、挺柱、推杆、气门 摇臂及摇臂轴。摇臂及摇臂轴。 2、顶置凸轮轴：、顶置凸轮轴： a：凸轮直接驱动气门式：凸轮直接驱动气门式： 凸轮轴、正时齿轮（带中间齿轮）或正时链轮（带链条、张紧凸轮轴、正时齿轮（带中间齿轮）或正时链轮（带链条、张紧 器等）或正时带轮（带齿形皮带、张紧器等）。器等）或正时带轮（带齿形皮带、张紧器等）。 凸轮：各缸同名凸轮之间夹角凸轮：各缸同名

34、凸轮之间夹角-各缸发火次序确定的发火间各缸发火次序确定的发火间 隔角确定。如隔角确定。如4缸机，为缸机，为720/2/4=90凸轮夹角凸轮夹角 1、凸轮轴：、凸轮轴： 作用：控制气门的工作顺序、配气相位及气门开度的变化作用：控制气门的工作顺序、配气相位及气门开度的变化 规律。下置式凸轮轴上还设有螺旋齿轮和偏心轮来驱动分电规律。下置式凸轮轴上还设有螺旋齿轮和偏心轮来驱动分电 器，汽油泵和机油泵。器，汽油泵和机油泵。 工作特点：受到气门间歇性开启的周期性冲击性载荷。工作特点：受到气门间歇性开启的周期性冲击性载荷。 要求：足够的冲击韧性和刚度，凸轮表面耐磨。要求：足够的冲击韧性和刚度，凸轮表面耐磨。

35、 材料：优质钢模锻，合金铸铁或球墨铸铁铸造，凸轮和轴颈表材料：优质钢模锻，合金铸铁或球墨铸铁铸造，凸轮和轴颈表 面经热处理后精磨。面经热处理后精磨。 结构：凸轮、轴颈、驱动机油泵和分电器的蜗轮、驱动汽油泵结构：凸轮、轴颈、驱动机油泵和分电器的蜗轮、驱动汽油泵 的偏心轮（传统汽油机的混合式凸轮轴，如下图示）。的偏心轮（传统汽油机的混合式凸轮轴，如下图示）。 分类：分类：a：混合式凸轮轴：混合式凸轮轴-进、排气凸轮在一根凸轮轴上。进、排气凸轮在一根凸轮轴上。 b：单一凸轮轴：单一凸轮轴-同名凸轮在一根凸轮轴上。同名凸轮在一根凸轮轴上。 凸轮轴的正时传动：正时齿轮有正时记号，装配时必须对准，如凸轮轴

36、的正时传动：正时齿轮有正时记号，装配时必须对准，如 图示。图示。 凸轮轴安装与拆卸时轴凸轮轴安装与拆卸时轴 承盖连接螺栓应有一定承盖连接螺栓应有一定 的次序要求：的次序要求： 2、挺柱：、挺柱： 工作特点：将凸轮推力传给推杆或气门，并承受凸轮旋转工作特点：将凸轮推力传给推杆或气门，并承受凸轮旋转 时所施加的侧向力。时所施加的侧向力。 要求：质量小、刚度大、耐磨。要求：质量小、刚度大、耐磨。 材料：镍铬合金铸铁或合金钢，其摩擦表面应经热处理后精磨。材料：镍铬合金铸铁或合金钢，其摩擦表面应经热处理后精磨。 （2）滚轮式：底面是滚轮，改善磨）滚轮式：底面是滚轮，改善磨 损，减小侧压力。损，减小侧压力

37、。 （3）倒筒式：挺柱顶置式凸轮轴常）倒筒式：挺柱顶置式凸轮轴常 用。调整气门间隙时需要更换调整垫用。调整气门间隙时需要更换调整垫 片。片。 结构特点：结构特点： （1）筒式：上面凹腔与推杆球面接触，）筒式：上面凹腔与推杆球面接触， 推杆作小幅度摆动。推杆作小幅度摆动。 液压挺柱液压挺柱 n组成：挺柱体、球阀、柱组成：挺柱体、球阀、柱 塞、柱塞弹簧等。塞、柱塞弹簧等。 n n特点：可消除配气机构中特点：可消除配气机构中 间隙，减小各个零件的冲间隙，减小各个零件的冲 击载荷和噪声，同时凸轮击载荷和噪声，同时凸轮 轮廓可设计得比较陡些，轮廓可设计得比较陡些， 使气门开启和关闭更快，使气门开启和关闭

38、更快， 以减少进排气阻力，改善以减少进排气阻力，改善 发动机的换气，提高发动发动机的换气，提高发动 机的性能，特别是高速。机的性能，特别是高速。 3、推杆：、推杆： 作用：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力作用：将从凸轮轴经过挺柱传来的推力 传给摇臂。传给摇臂。 要求：足够的刚度（长度尽量短），质要求：足够的刚度（长度尽量短），质 量轻。量轻。 材料及结构：材料及结构： 一般是钢制，对缸体与缸盖都是铝合金一般是钢制，对缸体与缸盖都是铝合金 的发动机，用硬铝制造。的发动机，用硬铝制造。 推杆可以是实心或空心的。下端做成球推杆可以是实心或空心的。下端做成球 形，与挺住的凹球面配合；上端做成凹形，与挺住的凹球面配合；上端做成凹 球形与摇臂调整螺钉球形头部配合。球形与摇臂调整螺钉球形头部配合。 结构：厚度方向呈结构：厚度方向呈“工字形工字形”截面，钻有润滑油道，来自凸轮轴中截面，钻有润滑油道，来自凸轮轴中 心控油道、摇臂轴承孔的机油通过摇臂自身斜钻的油道流