一、功用： 按照各缸工作顺序和每个气缸工作循环的要求，定时开启和关闭进、排气门，使新鲜可燃混合气或空气及时进入气缸，废气及时从气缸内排出。

第三章 配 气 机 构§3 － 1 ：概述

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的质量与在理想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。 ηv=M/M0 一般为 0.80-0.90M —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。

气门

气门导管

气门弹簧

弹簧座

气门组

气门传动组

凸轮轴挺柱推杆摇臂摇臂轴

配气机构

二、组成：

三、工作过程

气门顶置式气门侧置式1、根据气门布置形式：

四、分类：

气门顶置式

气门侧置式

凸轮轴上置凸轮轴中置凸轮轴下置

2、根据凸轮轴布置位置

凸轮轴上置

凸轮轴下置

凸轮轴中置

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

3、根据凸轮轴和曲轴传动方式：

4、根据气门数目：

二气门式四气门式五气门式

二气门式 四气门式 五气门式

进气门与排气门那个大？

1、概念：气门间隙：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、挺柱或凸轮）之间留有适当的间隙。

气门杆

摇臂气门间隙

气门 间隙进气门 0.25~0.30mm

排气门 0.30~0.35mm

为何排气门间隙大于进气门

间隙？

五、气门间隙

实 物 图

测量气门间隙 拧松紧定螺母，调整调节螺钉

配气相位： 用曲轴转角来表示进、排气门的开闭时刻和开启持续时间。

配气相位图 ： 用环形图来表示配气相位。理论上： 进气、排气占曲轴转角 180°实际上： 发动机转速高，进、排气时间

短，因此，进、排气过程占曲轴转角大于 180°

§3－ 2：配气定时

配气定时图

进气提前角 α

进气延迟角 β

进气进气提前角α： 10° ～ 38°

进气迟闭角β： 40° ～ 80°

CA6102 ： α＝ 12 °

CA6102 ： β＝ 48 °

早开目的：为了保证在进气充程开始 时进气门已开大，使新鲜 气体能顺利进入气缸。

进气持续角为： +1800+

迟闭目的：气缸内压力低于大气压，利用压差和形 成的气流惯性继续进气。

1 、进气门的早开迟闭

排气提前角 γ： 40° ～ 80°CA6102 ： γ＝ 42 °

排气迟闭角δ： 10° ～ 30° CA6102 ： δ＝ 48 °

早开原因 :可以将大部分废气迅速排 除；减少活塞上行阻力； 防止发动机过热。

迟闭原因 :利用气流惯性和压差继续排气。

排气持续角： γ+180°+δ

2 、排气门的早开迟闭

δδ

γγ

排气

排气迟闭角

排气早开角

气门叠开：—— 在上止点处进、排气门同时开启的现象。气门重叠角：进、排气门同时开启的角度。

α+δ 与 +γ都是气门重叠角吗？

配气相位动画演示

可变配气定时系统 可变进气系统可以显著提高发动机的进气效果，且结构简单，故广泛应用于轿车汽油机上。

可变进气系统主要有以下五种形式：

1、多气门分段工作进气系统1、低速：

主气门打开 ---经济性

2、高速：

主、副气门同时打开 ---- 动力性

2、双进气管分段工作进气系统

1、低速：

副进气管打开 --- 经济性

2、高速：

主、副气管同时打开 --- 动力性

利用进气管通道面积的变化形成可变系统来改善可燃混合气和燃烧状况。

3、进气管长度及面积可变进气系统

1、低速：

长而细的进气管：保证经济性及低速的稳定性

2、高速：

短而粗的进气管 ---- 提高发动机的动力性

四、配气相位可变进气系统

通过外螺旋内直齿花键定时套筒 10的左右移动，引起驱动链轮 6相对于花键轴 2前后旋转一定的角度，从而改变配气相位。

5、气门定时和升程可变进气系统

2—中摇臂3—次摇臂8—主摇臂7—进气门

1 、低速： 主、次摇臂工作，分别由主、次凸轮（低速凸轮）驱动气门开闭，中间摇臂不起作用。2、高速： 四个活塞使主、次及中间摇臂连成一个整体，共同由中间凸轮（高速凸轮）驱动气门。

一、气门组 §3－ 3：配气机构的零件和组件

1 、气门

A 、进气门 570K ～ 670K ， 排气门 1050K ～ 1200K 。 B 、头部承受气体压力、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。

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。

头部头部

杆部杆部

工作条件：

性能： 强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨组成 ：头部和杆部

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。目前应用广泛

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，故适用于进气门；但其顶部受热面积大，而不宜用于排气门。

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。

锥角作用： A、获得较大的气门座合压力，提高密封性。扩大导热面积，导热性能提高。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。C、在相同气门升程的条件下，气门锥度能使气流的通过断面面积增大、进气阻力降低，提高进气速度和进气量。避免气流拐弯过大而降低流速。

安装在气门导管内起导向作用，尾端有环槽安装锁片和弹簧座、气门弹簧。有的还装橡胶挡油罩。

气门杆部

锁片式结构 锁销式结构

1-气门杆； 2-气门弹簧；3-弹簧座；

4-锁片； 5-卡环

2 、气门导管作用： 为气门的运动导 向，

保证气门直线运动兼起导热作用。

工作条件： 工作温度较高，约 500K 。润滑困难，易磨损。

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： 气门杆与气门导管间隙 0.05 ～ 0.12mm。

气门导管气缸盖

过盈配合

卡环：防止气门导管在使用中脱落。

3 、气门座 气门座概念： 气缸盖 (或气缸体 )的进、排气道与气门锥面相

结 合的部位。 作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。 镶嵌式气门座特点： 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

4 、气门弹簧功用：保证气门的回位。要求：合适的弹力、足够的刚度

和抗疲劳强度材料：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

防止气门弹簧共振的措施：

增加弹簧钢丝直径 如解放、东风采用变螺距弹簧 如红旗、跃进采用双重弹簧（旋向相反） 如 BJ，奥迪

二、气门传动组作用：

组成：

使进排气门能按配气相位规定的时刻开闭 ,并保证有足够的开度。

正时齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴等。

凸轮轴

挺柱

推杆

摇臂摇臂轴

正时齿轮

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： 承受气门间歇性开启的冲击载荷。 要求足够的韧性和刚度、

及耐磨性材料： 优质钢、合金铸铁、球墨铸铁 结构：

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：驱动器汽油泵

1 、凸轮轴

卡环

阀架

支承座

单向阀

柱塞弹簧

碟形弹簧

挺杆体

柱塞

推杆

作用：承受凸轮旋转的侧向力，传递推力。

1. 普通挺柱 2. 液力挺柱

2 、挺柱

菌式 筒式 滚轮式

挺柱被凸轮顶动时，推杆相对于挺柱体向下移动，下 腔油压升高，使单向阀关闭，由于液体的不可压缩性，从而，柱塞形成一个刚性体驱动推杆压动气门。 当气门关闭时，柱塞所受压力减小，由于柱塞弹簧的作用，柱塞向上运动，同时柱塞下 腔因体积变大产生真空度，单向阀打开，机油流入。

液力挺柱工作过程推杆

支承座挺柱体柱塞

单向阀

凸轮

碟形弹簧

柱塞弹簧

3 、推杆、摇臂和摇臂轴

2.摇臂：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。 短臂 长臂

3.摇臂轴和摇臂轴支座

1.推杆：传力。

长短臂之比 1.2 ～ 1.8 : 1

摇臂通过摇臂轴支承在摇臂轴支座上；支座安装在气缸盖上。

摇臂轴

小 结

气门

组

气门

气门座

气门导管

气门弹簧

头部

杆部

气门直径要大锥角要合适

1 、首先介绍了配气机构的功用、组成、分类； 特别注意 气门间隙的位置和调整。

2、随后介绍了配气相位图和 各组成零件；

气门传动组

凸轮轴

气门挺杆

推杆

摇臂及摇臂轴

凸轮、挺杆推杆、摇臂普通挺杆

液力挺杆

气门开启

关闭