第三章 配气机构060919

1、配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成配气定时配气定时( (相位相位) )配气机构的零件和组件配气机构的零件和组件第三章第三章 配气机构配气机构配气机构的功用配气机构的功用配气机构的组成配气机构的组成配气机构类型配气机构类型 配气机构工作过程配气机构工作过程 第一节第一节 配气机构的功用及组成配气机构的功用及组成 按照发动机的工作顺序和工作循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、环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门排气门 ，使新鲜可燃混合气或空气得，使新鲜可燃混合气或空气得以及时进入气缸，废气得以从气缸及以及时进入气缸，废气得以从气缸及时排除。时排除。一、配气机构

2、功用一、配气机构功用 新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能发出的功率愈大。机可能发出的功率愈大。 新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充量充量系数系数表示。表示。充量系数充量系数c = M/ Mo M：在进气行程中实际进入气缸内新气质量：在进气行程中实际进入气缸内新气质量； Mo：在进气状态下，充满气缸工作容积的理论：在进气状态下，充满气缸工作容积的理论 充量。充量。 充量系数充量系数越高，越高，表明进入气缸的新气越多，可燃表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功混合

3、气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。率越大。 二、二、充量系数充量系数( (充气效率充气效率) ) 对充气效率的分析对充气效率的分析 充气效率充气效率c 1（一般为（一般为0.809） 提高充气效率方法：提高充气效率方法： 减少进气和排气阻力；减少进气和排气阻力； 进排气门的开启时刻和持续开启时间适进排气门的开启时刻和持续开启时间适当。当。 影响因素：影响因素： 1 1）进气终了压力（进气阻力损失）（）进气终了压力（进气阻力损失）（0.750.90bar0.750.90bar）；）； 2 2）进气终了温度（残余废气等加热）（）进气终了温度（残余废气等加热）（370400K3704

4、00K）；）； 3 3）残余废气存在。）残余废气存在。气门组气门组: : (密封，密封，气体进、出，承受气体进、出，承受冲击力、高温冲击、冲击力、高温冲击、高速气流冲击高速气流冲击)。 气门传动组气门传动组: : (定时驱动气门开闭，定时驱动气门开闭，并保证气门有足够并保证气门有足够的开度和适当的气的开度和适当的气门间隙门间隙)。凸轮凸轮轴轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂气门与气门与气门座气门座气门气门导管导管气门气门弹簧弹簧三、组成三、组成配配气气机机构构组组成成凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴气门组气门组气门顶置式气门顶置式按气门按气门 布置形式布置形

5、式气门侧置式气门侧置式四、四、配气机构配气机构类型类型目前国产的汽车发目前国产的汽车发动机都采用气门顶动机都采用气门顶置式配气机构。置式配气机构。 压缩比受到限制，压缩比受到限制，进排气门阻力较大，进排气门阻力较大，发动机的动力性和发动机的动力性和高速性均较差，逐高速性均较差，逐渐被淘汰。渐被淘汰。 凸轮轴下置式凸轮轴下置式按凸轮轴按凸轮轴 布置位置布置位置凸轮轴中置式凸轮轴中置式凸轮轴上置式凸轮轴上置式凸轮轴下置凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴中置凸轮轴上置凸轮轴上置按凸轮轴按凸轮轴 传动方式传动方式传动方式传动方式图图 示示应应 用用齿轮传动齿轮传动 凸轮轴下置、凸轮轴下置、中置式配气机构中置式

6、配气机构链条传动链条传动 凸轮轴上置式凸轮轴上置式配气机构配气机构 齿形带传动齿形带传动 凸轮轴上置式凸轮轴上置式配气机构配气机构摇臂驱动式摇臂驱动式按气门驱按气门驱动形式动形式摆臂驱动式摆臂驱动式直接驱动式直接驱动式两气门式两气门式按每缸气按每缸气门数及其门数及其排列方式排列方式多气门式多气门式4气门气门5气门气门3气门气门凸轮轴凸轮轴下置下置凸轮轴凸轮轴中置中置气门顶置气门顶置挺柱挺柱挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂摇臂摇臂单上置凸轮单上置凸轮轴轴(SOHC)气门气门顶置顶置摇臂摇臂驱动驱动液力液力挺柱挺柱摇臂摇臂驱动驱动气门气门顶置顶置凸轮轴上置凸轮轴上置气门气门顶置顶置摆臂摆臂驱动驱动摆臂摆臂

7、支座支座摆臂摆臂支座支座气气门门间间隙隙调调整整块块060919z凸轮轴凸轮轴上置上置直接直接驱动驱动挺柱体挺柱体气门气门顶置顶置曲轴正曲轴正时齿轮时齿轮凸轮轴凸轮轴 正时齿正时齿轮轮喷油泵喷油泵 正时齿轮正时齿轮机油泵机油泵 正时齿正时齿轮轮齿齿轮轮传传动动曲轴正曲轴正时链轮时链轮凸轮轴凸轮轴 正时链正时链轮轮导链板导链板张紧轮张紧轮中间中间链轮链轮链链传传动动曲轴正曲轴正时齿形时齿形带轮带轮中间中间轮轮水泵传水泵传动齿形动齿形带轮带轮张紧张紧轮轮凸轮轴正凸轮轴正时齿形带时齿形带轮轮齿齿形形带带传传动动4气门气门 配气机配气机构构5气门气门 配气机配气机构构双凸轮轴双凸轮轴上置直接上置直接驱

8、动气门驱动气门每每缸缸四四气气门门的的布布置置五、气门数目及排列方式五、气门数目及排列方式气门间隙气门间隙：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（摇臂、挺柱或配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。凸轮）之间留有适当的间隙。气气 门杆门杆凸轮轴凸轮轴气门气门间间 隙隙进气门进气门0.250.250.30mm0.30mm排气门排气门0.300.300.35mm0.35mm1 1、概念：、概念：六、气门间隙六、气门间隙 气门间隙：气门间隙：冷态时，当气门处于关闭状态冷态时，当气门处于关闭状态 时

9、，气门与传动件之间的间隙。时，气门与传动件之间的间隙。 气门间隙调整：气门间隙调整：节气门调整螺钉节气门调整螺钉 。 间隙过小间隙过小：漏气、气门烧坏：漏气、气门烧坏 。 间隙过大间隙过大：传动零件之间、气门和气门座之：传动零件之间、气门和气门座之 间撞击严重，加速磨损。间撞击严重，加速磨损。 液压挺柱长度自调：液压挺柱长度自调：不留气门间隙。不留气门间隙。气门间隙气门间隙实 物 图测量气门间隙测量气门间隙拧松紧定螺母，调整调节螺钉拧松紧定螺母，调整调节螺钉塞尺塞尺塞尺塞尺调节调节螺钉螺钉进气门进气门:0.260.02mm；排气门；排气门: 0.300.02mm广州本田雅阁气门间隙广州本田雅阁

10、气门间隙气门间气门间隙调整隙调整块块摆臂摆臂摆臂摆臂支座支座气门间隙调整块气门间隙调整块液力挺柱液力挺柱结构：结构：见右图见右图 性能：性能： 消除了配气机消除了配气机构的间隙，减小了构的间隙，减小了各零件的冲击载荷各零件的冲击载荷和噪声提高发动机和噪声提高发动机高速时的性能。高速时的性能。卡环卡环阀架阀架支承支承座座单向单向阀阀柱塞柱塞弹簧弹簧碟形碟形弹簧弹簧挺杆挺杆体体柱塞柱塞推杆推杆液压挺柱液压挺柱零气门间隙零气门间隙气门关闭时气门关闭时气门打开时气门打开时单向阀单向阀弹簧被压缩弹簧被压缩凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴配气机构配气机构工作过程

11、工作过程见动画图31 配气定时配气定时( (配气相位配气相位) )配气定时相位图配气定时相位图 部分车型配气定时部分车型配气定时第二节第二节 配气定时配气定时配气配气定时定时配气配气定时定时34 配气定时：配气定时：以曲轴转角表示的进、排气门以曲轴转角表示的进、排气门 开闭时刻及其开启的持续时间。开闭时刻及其开启的持续时间。 进气提前角进气提前角 ：从进气门开到上止点曲轴：从进气门开到上止点曲轴 所转过的角度所转过的角度 。 进气迟后角进气迟后角 ：从进气行程下止点到进气：从进气行程下止点到进气 门关闭曲轴转过的角度门关闭曲轴转过的角度 。 排气提前角排气提前角 ：从排气门开启到下止点曲从排气

12、门开启到下止点曲 轴转过的角度。轴转过的角度。 排气迟后角排气迟后角 ：从上止点到排气门关闭曲：从上止点到排气门关闭曲 轴转过的角度。轴转过的角度。一、配气定时一、配气定时( (配气相位配气相位) )35 配气相位图：配气相位图：上、下止点曲拐位置时的曲上、下止点曲拐位置时的曲 轴转角环形图轴转角环形图 。 进气时进气时：进气门提前：进气门提前角打开，滞后角打开，滞后角关闭。进气时间为：角关闭。进气时间为：+1800+ 排气时：排气时：排气门提前排气门提前角开启，滞后角开启，滞后角关闭，角关闭， 排气时间为：排气时间为：+1800+ 气门重叠气门重叠：活塞在排气上止点附近出现：活塞在排气上止点

13、附近出现 进、排气门同时开启的现象。进、排气门同时开启的现象。 气门重叠角气门重叠角：重叠期间的曲轴转角称为气：重叠期间的曲轴转角称为气 门重叠角，它等于进气提前门重叠角，它等于进气提前 角与排气迟后角之和角与排气迟后角之和+ 36 配气相位过程图配气相位过程图见动画图见动画图二、配气相位图二、配气相位图38 车车 型型 奥迪奥迪A62.8L12423882.4L12363881.8L1638388帕萨特帕萨特B51638388桑塔纳桑塔纳2000GSi224448GLi234448三、部分车型配气相位三、部分车型配气相位(CA)气门组气门组气门传动组气门传动组第第三三节节 配气机构的零件和组

14、件配气机构的零件和组件060920z气门气门锁片锁片上气上气门弹门弹簧座簧座气门气门弹簧弹簧气门气门油封油封气门气门导管导管排气排气门座门座进气进气门座门座排气门排气门进气门进气门一、气门组一、气门组气门组气门组组成：组成： 气门、气门座、气门导管、气门弹气门、气门座、气门导管、气门弹 簧，簧， 有的进气门还设有气门旋转机构有的进气门还设有气门旋转机构 要求：要求： 气门头部与气门座贴合严密气门头部与气门座贴合严密 气门导管与气门杆导向良好气门导管与气门杆导向良好 气门弹簧两端与气门杆的中心垂直气门弹簧两端与气门杆的中心垂直 气门弹簧的弹力足够气门弹簧的弹力足够1. 气门组组成及要求气门组组成

15、及要求气气门门顶顶面面气门气门锥面锥面气门气门锥角锥角气门气门 锁夹槽锁夹槽气气门门尾尾端端面面2. 气门气门足够的强度刚度、足够的强度刚度、耐热、耐磨能力耐热、耐磨能力气门工作条件气门工作条件进气门：合金钢进气门：合金钢( (铬钢或镍铬钢铬钢或镍铬钢) )气门工作温度很高气门工作温度很高(进气门进气门:300400 ) (排气门排气门:600800 )气门材料气门材料承受气缸压力、弹承受气缸压力、弹簧力、传动组零件簧力、传动组零件惯性力惯性力冷却和润滑条件差、冷却和润滑条件差、易受腐蚀易受腐蚀排气门：耐热合金钢排气门：耐热合金钢( (硅铬钢硅铬钢) )。有的：。有的： 头部：耐热合金钢头部：

16、耐热合金钢 杆部：铬钢杆部：铬钢(1) (1) 气门的工作条件及材料气门的工作条件及材料气门由气门由头部头部和和杆部杆部两部分组成两部分组成气门顶面气门顶面平顶平顶凹顶凹顶凸顶凸顶(2) (2) 气门构造气门构造平顶平顶凹顶凹顶凸顶凸顶特特点点结构简单、结构简单、制造方便、制造方便、受热面积小、受热面积小、质量小；质量小；目目前应用最多前应用最多头部与杆部有较大头部与杆部有较大的过渡圆弧，可以的过渡圆弧，可以减小进气阻力；减小进气阻力；头头部弹性较大，能较部弹性较大，能较好适应气门座圈的好适应气门座圈的变形变形头部刚度大，头部刚度大，排气阻力小；排气阻力小；但受热面积大，但受热面积大，质量大，

17、加工质量大，加工较复杂较复杂应应用用进排气门均进排气门均可用可用适用于进气门，不适用于进气门，不宜用于排气门宜用于排气门适用于适用于 排气门排气门三种气门顶面的形状比较三种气门顶面的形状比较进排气门大小进排气门大小气门锥角：气门锥角：气门锥面与气门顶面之间的夹气门锥面与气门顶面之间的夹 角。一般为角。一般为45，少数进气门为，少数进气门为 30 气门锥面气门锥面较小气门锥角较小气门锥角较大气门锥角较大气门锥角特特点点气门通过断面较大，气门通过断面较大，进气阻力较小，可以进气阻力较小，可以增加进气量。增加进气量。但气门但气门头部边缘较薄，刚度头部边缘较薄，刚度较差，致使密封性变较差，致使密封性变

18、差。差。可提高气门头部边缘的可提高气门头部边缘的刚度，气门落座时有较刚度，气门落座时有较好的自动对中作用及较好的自动对中作用及较大的接触压力。有利于大的接触压力。有利于密封与传热及挤掉密封密封与传热及挤掉密封锥面上的积炭。锥面上的积炭。进气门大小锥角比较进气门大小锥角比较作用：作用： 对气门导向和散热对气门导向和散热 要求：要求： 有较高的加工精度有较高的加工精度 有较低的表面粗糙度有较低的表面粗糙度 与气门导管保持较小的配合间隙与气门导管保持较小的配合间隙气门杆气门杆气门密封锥气门密封锥面必须严密面必须严密贴合：贴合：研磨研磨气门与气门气门与气门座圈；座圈； 气气门杆与气门门杆与气门导管配合

19、间导管配合间隙小；隙小；减少减少热阻。热阻。气门传热气门传热气门弹簧座的固定方式气门弹簧座的固定方式气门气门锁夹锁夹圆柱圆柱销销气缸盖气缸盖气门气门导管导管气门尾端气门尾端中空气门杆气门中空气门杆气门 减轻气门质量减轻气门质量 减小气门运动惯性力减小气门运动惯性力 应用某些高度强化发动机应用某些高度强化发动机 充钠排气门充钠排气门 冷却效果明显冷却效果明显 应用某些风冷和轿车发动应用某些风冷和轿车发动机机 钠熔点：钠熔点：97.8 沸点：沸点：880 充钠充钠镶装镶装 硬合硬合金金镶装镶装 硬合硬合金金特殊气门特殊气门两气门两气门 进气门比排气门大进气门比排气门大 减小进气阻力减小进气阻力 增

20、大进气量增大进气量 3气门气门 2个进气门，个进气门，1个排气门个排气门 排气门比进气门大排气门比进气门大 进气量有明显增加进气量有明显增加 但火花塞很难布置在中但火花塞很难布置在中央对燃烧不利。央对燃烧不利。(3) (3) 每缸气门数每缸气门数 现代高性现代高性能汽车发动机能汽车发动机普遍采用每缸普遍采用每缸三、四、五个三、四、五个气门。气门。 其中尤以四其中尤以四气门发动机为气门发动机为数最多数最多 4 4和和5 5气门气门4气门气门5气门气门优优点点 进排气充分进排气充分，发动发动机转矩和功率提高机转矩和功率提高; 气门质量减轻气门质量减轻,运动运动惯性力减小惯性力减小，有利提有利提高转

21、速高转速; 火花塞布置在燃烧火花塞布置在燃烧室中央室中央,有利于燃烧。有利于燃烧。 能明显增加进气能明显增加进气量量，比比4气门还优越气门还优越 。 3个进气门和个进气门和2个个排气门，排气门比排气门，排气门比进气门大。进气门大。缺缺点点 发动机零件数量增发动机零件数量增多多,制造成本增加。制造成本增加。 结构非常复杂结构非常复杂, 增增加了燃烧室表面积加了燃烧室表面积,对燃烧不利。对燃烧不利。气门座圈气门座圈( (铝气缸盖和多数铝气缸盖和多数铸铁缸盖铸铁缸盖) )：合金铸铁、粉末：合金铸铁、粉末冶金、奥氏体钢冶金、奥氏体钢 部分铸铁缸盖不镶气门座圈部分铸铁缸盖不镶气门座圈工作条件工作条件工作

22、温度很高工作温度很高 承受频率极高承受频率极高的冲击载荷的冲击载荷 容易磨损容易磨损材料材料(1)气门座的功用气门座的功用 与气门配合对气缸起密封作用接受气与气门配合对气缸起密封作用接受气门传来的热量进行散热。门传来的热量进行散热。(2) 气门座的工作条件及材料气门座的工作条件及材料3. 气门座与气门座圈气门座与气门座圈 气缸盖的进、排气道与气门气缸盖的进、排气道与气门锥面相结锥面相结 合的部位。合的部位。 作用：作用： 靠其内锥面与气门锥面的靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。接受气门传来的热量。 气门密封干涉角：气门密封干涉角： 比气门锥角大比气

23、门锥角大0.50.51 1度的气度的气门座圈锥角。门座圈锥角。 气门座气门座(3)气门座概念气门座概念(4) 气门座气门座(圈圈)锥角锥角汽油机：汽油机：排气门采用镶嵌式气门座排气门采用镶嵌式气门座 柴油机：柴油机：进气门采用镶嵌式气门座进气门采用镶嵌式气门座 气门座圈气门座圈以较大过盈量镶嵌在气以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。门座上的圆环。 镶嵌式气门座特点：镶嵌式气门座特点： 优点：优点：提高气门座的使用寿命，便提高气门座的使用寿命，便于更换。于更换。 缺点：缺点：导热性差，加工精度高，脱导热性差，加工精度高，脱落时易造。落时易造。成严重事故。成严重事故。气门座圈气门座圈气门座圈气门座圈

24、(1)气门导管的功用气门导管的功用 对气门的运动导向，保证气门作对气门的运动导向，保证气门作直线往复运动直线往复运动 。 使气门和气门座能正确贴合使气门和气门座能正确贴合 。 将气门杆接受的热量部分传给气将气门杆接受的热量部分传给气缸盖。缸盖。4. 气门导管气门导管灰铸铁灰铸铁 球墨铸铁球墨铸铁 铁基粉末冶金铁基粉末冶金工作条件工作条件工作温度较高工作温度较高 润滑条件较差润滑条件较差(靠配气机构飞溅靠配气机构飞溅机油润滑机油润滑) 容易磨损容易磨损材料材料(2) 气门导管的工作条件及材料气门导管的工作条件及材料过盈过盈配合配合 有的发动有的发动机机不设气不设气门导管门导管 卡环槽防卡环槽防松

25、落松落 排渣槽清排渣槽清除沉积物和除沉积物和积炭积炭有有的的导导管管有有卡卡环环槽槽有有的的排排气气导导管管设设排排渣渣槽槽(3) 气门导管结构气门导管结构 为了使气门头部温度均匀，为了使气门头部温度均匀，防止局部过热引起的变形和清除防止局部过热引起的变形和清除气门座积炭，可设法使气门在工气门座积炭，可设法使气门在工作中相对气门座缓慢旋转。气门作中相对气门座缓慢旋转。气门缓慢旋转时在密封锥面上产生轻缓慢旋转时在密封锥面上产生轻微的摩擦力，有阻止沉积物形成微的摩擦力，有阻止沉积物形成的自洁作用。的自洁作用。5.气门旋转机构气门旋转机构(1)气门油封的功用气门油封的功用 气门杆与气门导管孔需要润滑

26、，机油又气门杆与气门导管孔需要润滑，机油又不能太多，否则机油消耗量增加。不能太多，否则机油消耗量增加。 为了为了控制和减少机油控制和减少机油消耗量，现代汽车消耗量，现代汽车发动机装有发动机装有气门油封。气门油封。气门油封气门油封(1)气门弹簧的功用气门弹簧的功用 保证气门关闭时能紧密地与保证气门关闭时能紧密地与气门座贴合气门座贴合 。 克服在气门开启时配气机构克服在气门开启时配气机构产生的惯性力产生的惯性力 。 使传动件始终受凸轮控制而使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。不相互脱离。6. 气门弹簧气门弹簧气门弹簧气门弹簧功用：功用：保证气门的回位。保证气门的回位。 材料：材料：高锰碳钢、铬钒钢

27、。高锰碳钢、铬钒钢。气门弹簧气门弹簧气门弹簧座气门弹簧座锁片锁片气门关闭气门关闭 保证气门及时保证气门及时关闭、密封关闭、密封气门开启气门开启 保证气门不脱保证气门不脱离凸轮离凸轮优质冷拔弹簧钢优质冷拔弹簧钢丝如高碳锰钢、丝如高碳锰钢、铬钒钢等并经热铬钒钢等并经热处理处理 钢丝表面抛光处钢丝表面抛光处理理 表面镀锌、磷化表面镀锌、磷化工作条件及要求工作条件及要求承受交变载荷承受交变载荷 为保证其可靠的工作，为保证其可靠的工作，应具有应具有合适的刚度和足合适的刚度和足够的抗疲劳强度够的抗疲劳强度 避免弹簧锈蚀避免弹簧锈蚀 两端面必须磨光并与轴两端面必须磨光并与轴线垂直线垂直材料材料(2) (2)

28、 气门弹簧的工作条件及材料气门弹簧的工作条件及材料等螺等螺距圆距圆柱形柱形螺旋螺旋弹簧弹簧变螺距变螺距 气门弹簧气门弹簧锥形锥形 气门弹簧气门弹簧(3) 气门弹簧结构气门弹簧结构等螺距圆柱形螺旋弹簧：等螺距圆柱形螺旋弹簧：会发生共振会发生共振 防止共振发生，采取如下结构措施：防止共振发生，采取如下结构措施： 变螺距气门弹簧变螺距气门弹簧 螺距小端向缸盖顶面螺距小端向缸盖顶面 锥形气门弹簧锥形气门弹簧 弹簧大端向缸盖顶面弹簧大端向缸盖顶面 双气门弹簧双气门弹簧 弹簧旋向相反弹簧旋向相反 气门弹簧振动阻尼器气门弹簧振动阻尼器双气门双气门弹簧弹簧气门弹簧气门弹簧 振动阻尼振动阻尼器器(4) (4)

29、气门弹簧的工作气门弹簧的工作(1)功用功用 气门缓慢的旋转运动，可使气门头气门缓慢的旋转运动，可使气门头部周向温度分布比较均匀，从而减部周向温度分布比较均匀，从而减小气门头部的热变形小气门头部的热变形 气门旋转时，在密封锥面上产生轻气门旋转时，在密封锥面上产生轻微的摩擦力，能清除锥面沉积物微的摩擦力，能清除锥面沉积物 使气门磨损均匀使气门磨损均匀7. 7. 气门旋转机构气门旋转机构低摩擦自低摩擦自由旋转机由旋转机构构强制旋强制旋转机构转机构弹簧弹簧座座锥形锥形套筒套筒气门气门锁夹锁夹弹簧弹簧座座蝶形蝶形弹簧弹簧旋转旋转机构机构壳体壳体钢球及钢球及 复位弹复位弹簧簧(2) (2) 气门旋转机构气

30、门旋转机构1 1、组成、组成 2 2、功用：、功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和适当的气门间隙。当的气门间隙。凸轮轴凸轮轴挺柱挺柱推杆推杆摇臂摇臂凸轮轴正凸轮轴正时齿轮时齿轮摇臂轴摇臂轴二、气门传动组二、气门传动组要求表面耐磨，足够韧性刚度要求表面耐磨，足够韧性刚度 由优质碳钢或合金钢锻造，由优质碳钢或合金钢锻造， 用合金铸铁或球墨铸铁铸造用合金铸铁或球墨铸铁铸造 凸轮表面经热处理后磨光凸轮表面经热处理后磨光工作条件工作条件承受周期性承受周期性的冲击载荷的冲击载荷 表面磨损比表面磨损比较严重较严重材料材料(1)凸轮轴的功用凸轮轴的功用

31、配置有各缸进、排气凸轮，使气门按一配置有各缸进、排气凸轮，使气门按一定的工作次序和配气相位及时开闭。定的工作次序和配气相位及时开闭。(2) 凸轮轴的工作条件及材料凸轮轴的工作条件及材料1. 1. 凸轮轴凸轮轴凸轮轴正凸轮轴正时齿形带时齿形带轮轮凸轮轴凸轮轴油封油封半圆半圆键键4缸机缸机凸轮凸轮轴轴(3) 凸轮轴结构凸轮轴结构6缸机缸机凸轮凸轮轴轴双上双上置凸置凸轮轴轮轴排气排气 凸轮凸轮轴轴进气进气 凸轮凸轮轴轴轴轴颈颈偏心轮偏心轮排气排气 凸轮凸轮分电器分电器 驱动齿驱动齿轮轮进气进气 凸轮凸轮键键槽槽 控制进排气门开闭时刻、控制进排气门开闭时刻、持续时间及开闭的速度持续时间及开闭的速度r0

32、:实际基圆半径实际基圆半径 r 0:理论基圆半径理论基圆半径 AB/DE:缓冲段，气缓冲段，气门运动速度小，防止门运动速度小，防止强烈冲击强烈冲击 BCD:工作段工作段 挺柱挺柱:A点开始升起点开始升起 ，E点停止运动点停止运动 气门气门:最迟在最迟在B点开始点开始升起，最早在升起，最早在D点完点完全关闭全关闭凸轮轮廓凸轮轮廓凸轮轴的旋转方向凸轮轴的旋转方向 发动机点火顺序发动机点火顺序 气缸数气缸数 作功间隔角作功间隔角四缸机四缸机: 发火顺序发火顺序 1-3-4-2 作功间隔角作功间隔角 180曲曲轴转角（轴转角（90凸轮凸轮轴转角）轴转角） 同名凸轮夹角同名凸轮夹角 90 六缸机六缸机:

33、 发火顺序发火顺序 1-5-3-6-2-4 作功间隔角作功间隔角 120曲曲轴转角（轴转角（60凸轮凸轮轴转角）轴转角） 同名凸轮夹角同名凸轮夹角 60 有有关关同名凸轮的相对位置同名凸轮的相对位置( (同一气缸的进、排气凸轮的相对位置同一气缸的进、排气凸轮的相对位置) )凸轮轴的旋转方向凸轮轴的旋转方向 配气定时配气定时决定于决定于异名凸轮的相对位置异名凸轮的相对位置中置式和下置式凸轮轴中置式和下置式凸轮轴 整体式轴承整体式轴承 上置式凸轮轴上置式凸轮轴 剖分式轴承剖分式轴承(轴瓦轴瓦)类型类型在低碳钢钢背上浇敷减磨合金层在低碳钢钢背上浇敷减磨合金层 粉末冶金衬套或青铜衬套粉末冶金衬套或青铜

34、衬套材料材料(4)(4)凸轮轴轴承凸轮轴轴承适用于适用于中置式中置式和和下置式下置式凸轮轴凸轮轴 定时齿轮定时齿轮 圆柱螺旋齿轮圆柱螺旋齿轮 曲轴定时齿轮曲轴定时齿轮 中碳钢中碳钢 凸轮轴定时齿轮凸轮轴定时齿轮 铸铁或夹布胶木铸铁或夹布胶木 啮合平顺、噪声低、磨损小啮合平顺、噪声低、磨损小齿轮传齿轮传动机构动机构适用于适用于中置式中置式和和上置式上置式凸轮轴凸轮轴 链条链条 滚子链滚子链 装有导链板、张紧器和张紧轮装有导链板、张紧器和张紧轮 保持一定张紧度保持一定张紧度 不产生振动噪声不产生振动噪声 链传动链传动机构机构(5)(5)凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构适用于适用于上置式上置式凸轮轴凸轮

35、轴 轿车发动机多采用轿车发动机多采用 伸长量小伸长量小 适合精确定时传动适合精确定时传动 优点优点 噪声小、质量轻、成本低、噪声小、质量轻、成本低、工作可靠、不需要润滑工作可靠、不需要润滑 齿形带齿形带 氯丁橡胶氯丁橡胶 齿形带齿齿形带齿 钢或铁基粉末冶金钢或铁基粉末冶金 不能与水和机油接触不能与水和机油接触 容易跳齿容易跳齿 保持一定张紧力保持一定张紧力 张紧轮和张紧器张紧轮和张紧器齿形带传齿形带传动机构动机构齿轮齿轮传动传动链传动链传动曲轴正曲轴正时齿轮时齿轮凸轮轴凸轮轴 正时齿正时齿轮轮曲轴正曲轴正时链轮时链轮凸轮轴凸轮轴 正时链正时链轮轮定时定时记号记号齿形齿形带传带传动动曲轴正曲轴正

36、时齿形时齿形带轮带轮凸轮轴正凸轮轴正时齿形带时齿形带轮轮定时定时记号记号（6 6）凸轮轴工作）凸轮轴工作挺柱工作面应耐磨损并得到良挺柱工作面应耐磨损并得到良好润滑好润滑 碳钢碳钢 合金钢合金钢 镍铬合金铸铁和镍铬合金铸铁和冷激合金铸铁冷激合金铸铁工作条件工作条件摩擦和磨损摩擦和磨损都相当严重都相当严重 承受凸轮侧承受凸轮侧向力而偏磨向力而偏磨材料材料(1)挺柱的功用挺柱的功用 是凸轮的从动件，将来自凸轮的运动和作是凸轮的从动件，将来自凸轮的运动和作用力传给推杆或气门。用力传给推杆或气门。(2) 挺柱的工作条件及材料挺柱的工作条件及材料2. 2. 挺柱挺柱(3) (3) 机械挺柱机械挺柱杯形杯形

37、平面平面挺柱挺柱听子形听子形 平面挺柱平面挺柱菌形菌形平面平面挺柱挺柱吊杯形吊杯形 平面挺柱平面挺柱滚子滚子挺柱挺柱机械挺柱的结构形式机械挺柱的结构形式挺柱轴线偏离凸挺柱轴线偏离凸轮的对称轴线轮的对称轴线凸轮工作面为锥凸轮工作面为锥角很小的锥面角很小的锥面挺柱底面挺柱底面为球面为球面 镶嵌耐磨镶嵌耐磨金属块金属块减轻挺柱底面磨损的结构措施减轻挺柱底面磨损的结构措施平面平面液压液压挺柱挺柱滚子滚子液压液压挺柱挺柱柱柱塞塞推推杆杆支支座座高压腔高压腔内油内油腔腔单向单向阀阀结构结构(4) 液压挺柱液压挺柱特点特点: 零气门间隙零气门间隙 结构复杂结构复杂 加工精度高加工精度高 磨损后无法磨损后无法调整，只能调整，只能更换更换液压挺柱工作过程液压挺柱工作过程较好的纵向稳定性和较大刚度较好的纵向稳定性和较大刚度 一般用无缝钢管一般用无缝钢管 中碳钢制成实心推杆中碳钢制成实心推杆 锻铝或硬铝制造推杆锻铝或硬铝制造推杆工作条件工作条件凸轮轴下置凸轮轴下置 细长杆细长杆 传递力大传递力大 极易弯曲极易弯曲材料材料(1)推杆的功用推杆的功用 处于挺柱与摇臂之间，将挺柱传来的运动处于挺柱与摇臂之间，将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。和作用力传给摇臂。(2) 推杆的工作条件及材料推杆的工作条件及材料3. 推杆推杆中碳钢制成中碳钢制成实心推杆实心推