《汽车构造与电气系统》课件-第3章配气机构

第三章配气机构ηv=M/M0M——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量；Mo——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质量。

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。1.功用2.充气效率

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满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混合气的质量之比。

第一节概述3.配气机构的组成气门气门4.配气机构的工作原理video5.配气机构的分类

目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。

压缩比受到限制，进排气门阻力较大，发动机的动力性和高速性均较差，逐渐被淘汰。

（1）按气门布置形式（2）按凸轮轴的布置型式凸轮轴下置凸轮轴中置凸轮轴上置（3）按气门的驱动形式1）摇臂式

3）直接驱动2）摆臂式（4）气门数目及排列方式每缸四气门的布置（5）凸轮轴的传动方式传动方式图示应用齿轮传动

凸轮轴下置、中置式配气机构链条传动

凸轮轴上置式配气机构齿形带传动

凸轮轴上置式配气机构第二节配气机构的零件和组件一、配气定时及气门间隙1.配气定时（配气相位）以曲轴转角表示的进排气门开闭时刻及开启的持续时间。video2.气门间隙（1）定义：气门完全关闭时气门杆尾端与气门传动件之间的间隙。（2）作用：补偿气门的热膨胀量。（3）间隙大小：进气门0.25-0.35，排气门0.30-0.35二、气门组

油封气门组实物图锁片弹簧座油封气门弹簧气门1、气门功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击力、高温冲击、高速气流冲击。

头部杆部进气门：铬钢或铬镍钢；排气门：硅铬钢A、高温：进气门570K～670K，排气门1050K～1200K；B、头部承受气体压力、气门弹簧力等；C、冷却和润滑条件差；D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。工作条件：性能：

强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨。气门头部的结构形式平顶式结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较小，进、排气门都可采用。凸顶式（球面顶）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，但球形的受热面积大，质量和惯性力大，加工较复杂。凹顶式（喇叭顶）凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门。气门锥角气门锥角概念：气门头部与气门座圈接触的锥面与气门顶部平面的夹角。装配前应将密封锥面研磨。边缘应保持一定的厚度，1～3mm。锥角作用：

A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。B、气门落座时有较好的对中、定位作用。C、避免气流拐弯过大而降低流速。D、自洁作用。气门实物图进气门（大）排气门（小）气门杆部较高的加工精度。气门杆尾部：环形槽、锁销孔易断裂处气门油封video气门检修（1）气门的耗损：

1）气门工作面起槽、变宽；

2）烧蚀后的斑点和凹陷；

3）气门杆和尾端的磨损；

4）气门的弯曲变形。（2）气门的检验

1）气门杆的磨损量测量；

2）气门头部边缘厚度测量；

3）利用百分表测量气门杆的弯曲；

4）气门头部烧蚀、烧裂、烧损无法修复；（3）气门修理：1）砂轮机磨光或更换。2）气门光磨机上进行修磨。2、气门导管作用：为气门的运动导向，保证气门直线运动；导热作用。工作条件：工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。

气缸盖过盈配合卡环：防止气门导管在使用中脱落。video材料：用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。加工方法：外表面加工精度较高，内表面精绞。装配：气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。气门导管的检修（1）检查气门杆与气门导管之间的配合间隙检查测量方法：①用内径百分表测量气门导管内径，将内径减去新气门杆直径，即为配合间隙；②用百分表，见课本P120图4-31.（2）更换气门导管磨损严重时，应予以更换。3、气门座

气门座概念：

气缸盖的进、排气道与气门锥面相结合的部位。

作用：

密封气缸；接受气门传来的热量。

气门座特点：

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故。气门座圈镶嵌式气门座故障情况及措施：若气门座圈松动、裂纹、烧蚀或磨损严重时，应更换。气门座密封面变宽（不超过3mm）或出现凹陷、斑点等，导致气门关闭不严，气缸密封性降低，一般可用绞削和磨削的加工方法修复。气门座的检修4、气门弹簧功用：保证气门的回位。材料：高锰碳钢、铬钒钢。气门弹簧气门弹簧座锁片气门关闭

保证气门及时关闭、密封气门开启

保证气门不脱离凸轮（1）检查1）裂纹的检查。2）垂直度的检查（不大于1.5mm）。3）自由长度的检查（与新弹簧相比，减小值不得超过2mm）。4）弹力的检查。气门弹簧的检修（2）修理气门弹簧出现断裂、歪斜、弹力减弱现象时直接更换。5、气门旋转机构

气门在工作中相对气门座缓慢旋转，其作用是防止局部过热引起的变形和清除气门座积炭。video桑

塔

纳

发

动

机

的

配

气

机

构第三章配气机构三、气门传动组功用：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。工作条件：

承受气门开、闭产生的周期性冲击载荷。材料：优质钢、合金铸铁、球墨铸铁。轴颈斜齿轮凸轮偏心轮正时齿轮斜齿轮：驱动分电器、机油泵偏心轮：驱动汽油泵结构：轴承凸轮凸轮性能：

承受气门弹簧的张力，间歇性的冲击载荷。

表面有良好的耐磨性，足够的刚度。

凸轮与挺柱线接触，接触压力大，磨损快。工作条件：凸轮的轮廓气门开启点消除气门间隙阶段气门升程最大时刻气门关闭点出现气门间隙阶段缓冲结束点同名凸轮的相对角位置

同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配气相位相对应的。四缸发动机凸轮投影点火顺序：1—2—4—3

凸轮轴上各同名凸轮的相对角位置与凸轮轴的转向、发动机的工作顺序、汽缸数或做功间隔角有关。1、正时齿轮；2、垫圈；3、螺母；4、止推片；5、螺栓；6、隔圈。123456凸轮轴止推片轴向定位凸轮轴的轴向定位作用：

为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动和承受斜齿轮产生的轴向力。凸轮轴的驱动A、齿轮传动：应用在下置凸轮轴发动机，采用斜齿齿轮。正时齿轮及正时标记B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，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（1）常见损伤

1）弯曲变形

2）凸轮的轮廓磨损

3）凸轮轴轴颈磨损

4）正时齿轮轴颈键槽磨损

5）凸轮轴裂纹凸轮轴的检修（2）凸轮轴的检修

1）裂纹检查：利用磁力探伤进行检查，有裂纹应更换凸轮轴。

2）弯曲的检查和校正：以凸轮轴中间轴颈相对两端轴颈的径向圆跳动误差来衡量。（3）凸轮磨损的检修凸轮磨损一般以凸轮的最大升程减小量来衡量，可以直接测量凸轮高度来判断。凸轮最大升程=凸轮高度-基圆直径（4）凸轮轴轴颈的检修用千分尺测得轴颈处直径，计算出圆度和圆柱度。（5）凸轮轴轴向间隙的检查和调整1）用塞尺测量第一轴颈前端面与止推突缘之间的间隙。2）百分表：（6）正时皮带张紧度的检查（7）张紧轮的检修：一般不需要保养，只需检查是否卡滞，是否有异响，有无磨损和损伤。2、挺柱作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。挺柱的分类：机械挺柱和液力挺柱。机械挺柱用途

图示筒式气门顶置式滚轮式减小摩擦所造成的对挺柱的侧向力。多用于大缸径柴油机。液力挺柱结构：见右图。性能：

消除配气机构的间隙，减小各零件的冲击载荷和噪声，提高发动机高速时的性能。凸轮单向球阀柱塞弹簧挺柱体柱塞气门液压挺柱工作示意图气门关闭时气门打开时单向阀弹簧被压缩video柱塞液压挺柱实物图3、气门推杆作用：

将挺柱传来的推力传给摇臂。工作情况：是气门机构中最容易弯曲的零件。材料：

硬铝或钢。

短臂

长臂4、摇臂功用：

摇臂结构示意图将推杆或凸轮传来的力改变方向，作用到气门杆端以推开气门。摇臂分类：普通摇臂和无噪声摇臂。摇臂结构实物图气门间隙调整螺钉锁紧螺母摇臂摇臂组示意图摇臂轴螺栓摇臂轴支座摇臂轴紧固螺钉摇臂称套调整螺钉摇臂定位弹簧5、摆臂与气门间隙自动补偿器结构、原理同液力挺柱。桑

塔

纳

发

动

机

的

配

气

机