《汽车构造》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 配气机构

第四章配气机构 作用 按照发动机的工作顺序定时、定量实现换 气过程。 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的 目的。 衡量进气充分程度的指标充量系数qc 定义:实际进气量与进气状态下理论上充 满气缸工作容积的新鲜充量之比。 二、换气机构形式 气门式、气口式、气门气口式

第四章 配气机构 一、作用 按照发动机的工作顺序定时、定量实现换 气过程。 达到进气尽可能充分、排气尽可能干净的 目的。 衡量进气充分程度的指标充量系数φc： 定义：实际进气量与进气状态下理论上充 满气缸工作容积的新鲜充量之比。 二、换气机构形式 气门式、气口式、气门-气口式

第一节气门式配气机构的布置和传动 分类 (一)按气门布置的位置来分 1、气门侧置式 气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所 以此种已淘汰。 2、气门顶置式(3-1) 气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩 比的发动机。 3、进气门顶置,排气门侧置式 进气门布置在缸盖上,排气门布置在缸体 上。主要用于高速发动机

第一节 气门式配气机构的布置和传动 一、分类 （一）按气门布置的位置来分 1、气门侧置式 气门设置在机体上。凸轮轴必须下置。所 以此种已淘汰。 2、气门顶置式（3-1） 气门布置在缸盖上。适于高转速、高压缩 比的发动机。 3、进气门顶置，排气门侧置式 进气门布置在缸盖上，排气门布置在缸体 上。主要用于高速发动机

二)按凸轮轴的布置位置来分 1、凸轮轴下置式(3-) 凸轮轴布置在缸体的下部曲轴箱内。气门驱 动机构复杂,配气机构噪声较大。 2、凸轮轴中置式(3-4) 凸轮轴布置在缸体上部。驱动气门所需零部 件数目较少。 3、凸轮轴上置式(35) 凸轮轴布置在缸盖上。驱动气门所需零部件 数目最少。适用于高转速发动机,应用较广 泛

（二）按凸轮轴的布置位置来分 1、凸轮轴下置式（3-1） 凸轮轴布置在缸体的下部曲轴箱内。气门驱 动机构复杂，配气机构噪声较大。 2、凸轮轴中置式（3-4） 凸轮轴布置在缸体上部。驱动气门所需零部 件数目较少。 3、凸轮轴上置式（3-5） 凸轮轴布置在缸盖上。驱动气门所需零部件 数目最少。适用于高转速发动机，应用较广 泛

三)按凸轮轴的动力传动方式来分 1、链传动:可靠性、耐久性差,噪音大。(3-) 2、齿形带传动:可以减少链传动时的高噪音, 减少机构质量,降低成本。() 前两种适于凸轮轴离曲轴较远、高转速的发 动机。需要张紧装置。 3、齿轮传动:多用在凸轮轴中、下置式的配 气机构中。齿轮多采用圆柱形斜齿

（三）按凸轮轴的动力传动方式来分 1、链传动：可靠性、耐久性差，噪音大。（3-6） 2、齿形带传动：可以减少链传动时的高噪音， 减少机构质量，降低成本。（3-7） 前两种适于凸轮轴离曲轴较远、高转速的发 动机。需要张紧装置。 3、齿轮传动：多用在凸轮轴中、下置式的配 气机构中。齿轮多采用圆柱形斜齿

(四)按气门数及排列方式来分 双气门和多气门。(3-3、3-5) 气门排列方案:(3-8) 1、同名气门排成两列(用一根凸轮轴) 2、同名气门排成一列(用两根凸轮轴) (五)按气门开启结构来分(图) 1、利用摇臂开启 2、利用凸轮轴直接开启

（四）按气门数及排列方式来分 双气门和多气门。（3-3、3-5） 气门排列方案：（3-8） 1、同名气门排成两列（用一根凸轮轴） 2、同名气门排成一列（用两根凸轮轴） （五）按气门开启结构来分（图） 1、利用摇臂开启 2、利用凸轮轴直接开启

二、气门间隙 (一)定义及其存在位置 1、定义:在发动机冷态装配时,在气门及其 相邻传动机构之间留有适当地间隙, 以补偿气门受热后的膨胀量。这 间隙就称为气门间隙 2、位置:在气门与其相邻传动件之间。 3、间隙大小(冷车间隙) 柴油机:进气门030~035mm 排气门0.35~0.40mm 汽油机:进气门025~030mm 排气门0.30~0.35mm

二、气门间隙 （一）定义及其存在位置 1、定义：在发动机冷态装配时，在气门及其 相邻传动机构之间留有适当地间隙， 以补偿气门受热后的膨胀量。这一 间隙就称为气门间隙。 2、位置：在气门与其相邻传动件之间。 3、间隙大小（冷车间隙） 柴油机：进气门 0.30～0.35mm 排气门 0.35～0.40mm 汽油机：进气门 0.25～0.30mm 排气门 0.30～0.35mm

气门间隙过大 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。 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,使发动机的动力性下降,热负荷增 加,气门被烧坏等

气门间隙过大： 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。 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，使发动机的动力性下降，热负荷增 加，气门被烧坏等

第二节配气相位 定义:指进排气门实际开启时刻及开启的延续时间。 般用曲轴转角来表示,也可以用一环形相位图来 表示,即配气相位图。(3-9) 进气提前开启角a;延时关闭角阝 则进气门打开持续时间:180++阝 排气提前开启角γ;延时关闭角δ 则排气门打开持续时间:180+y+6 提前开启作用:可以减少进排气阻力,减少进排气消耗 功 延时关闭作用:利用进排气惯性,以增大进排气量。 气门叠开角:a+6

第二节 配气相位 定义：指进排气门实际开启时刻及开启的延续时间。一 般用曲轴转角来表示，也可以用一环形相位图来 表示，即配气相位图。（3-9） 进气提前开启角α；延时关闭角β 则进气门打开持续时间：180+α+β 排气提前开启角γ；延时关闭角δ 则排气门打开持续时间：180+γ+δ 提前开启作用：可以减少进排气阻力，减少进排气消耗 功。 延时关闭作用：利用进排气惯性，以增大进排气量。 气门叠开角：α+δ

第三节顶置气门式配气机构的零件和组件 组成:气门组和气门传动组 气门组(3-10) 组成:气门、气门座、气门导管、气门弹簧 (座)气门锁夹等。 作用:保证气门能够实现气缸的密封。 (一)气门 进气门和排气门 1、工作条件:高压冲击、高温、腐蚀、磨损等

第三节 顶置气门式配气机构的零件和组件 组成：气门组和气门传动组 一、气门组（3-10） 组成：气门、气门座、气门导管、气门弹簧 （座）气门锁夹等。 作用：保证气门能够实现气缸的密封。 （一）气门 进气门和排气门 1、工作条件：高压冲击、高温、腐蚀、磨损等

2、材料: 进气门:合金钢,如40Cr、35CrMo等。 排气门:高级耐热合金钢,如4Cr9Si2等。 3、结构 1)头部 形状:平顶、凹顶、秃顶(3-11) 气门锥角a:气门密封锥面的与水平面之间的夹 角。 2)杆身:起引导气门上下直线运动、传热的作 用。其表面要求耐磨

2、材料： 进气门：合金钢，如40Cr、35CrMo等。 排气门：高级耐热合金钢，如4Cr9Si2等。 3、结构 1）头部 形状：平顶、凹顶、秃顶（3-11） 气门锥角α：气门密封锥面的与水平面之间的夹 角。 2）杆身：起引导气门上下直线运动、传热的作 用。其表面要求耐磨