第三章：配氣機(jī)構(gòu)

1、第三章：配氣機(jī)構(gòu)（一）功用與分類(lèi)按發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工作過(guò)程需要，定時(shí)地開(kāi)啟、關(guān)閉進(jìn)、排氣門(mén)，使新鮮混合氣或空氣及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣及時(shí)排出氣缸。二、充氣效率：二、充氣效率： 在進(jìn)氣行程中，實(shí)際進(jìn)入氣缸內(nèi)的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量與在進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)口狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮空氣或可燃混合氣的質(zhì)量之比。 v=M/M0 M 進(jìn)氣過(guò)程中，實(shí)際進(jìn)入氣缸的新氣的質(zhì)量； Mo在理想狀態(tài)下，充滿氣缸工作容積的新氣質(zhì)量。 充氣效率越高越好，而其大小與配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。充氣效率越高越好，而其大小與配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。按氣門(mén)布置形式分：氣門(mén)頂置式、氣門(mén)側(cè)置式A、氣門(mén)行程大，結(jié)構(gòu)較復(fù)、氣門(mén)行程大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，

2、燃燒室緊湊。雜，燃燒室緊湊。B、曲軸與凸輪軸傳動(dòng)比為、曲軸與凸輪軸傳動(dòng)比為2:1。氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)工作過(guò)程氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)工作過(guò)程搖臂擺轉(zhuǎn)克服彈力推開(kāi)氣門(mén)凸輪凸起部分頂點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)挺桿減小對(duì)挺柱的推力氣門(mén)在彈簧作用下開(kāi)度逐漸縮小曲軸正時(shí)齒輪凸輪軸旋轉(zhuǎn)凸輪的凸起部分 挺、推桿驅(qū)動(dòng)頂起（二）氣門(mén)頂置配氣機(jī)構(gòu)組成和工作 組成：氣門(mén)組、氣門(mén)傳動(dòng)組氣門(mén)組：主要維持氣門(mén)關(guān)閉彈簧座、氣門(mén)彈簧氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)氣門(mén)傳動(dòng)組：定時(shí)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)開(kāi)閉 推桿、搖臂軸、搖臂調(diào)整螺釘和鎖緊螺母。正時(shí)齒輪、凸輪軸、挺桿曲軸正時(shí)齒輪凸輪軸正時(shí)齒輪挺桿推桿搖臂軸支架搖臂軸調(diào)整螺釘螺母搖臂氣門(mén)彈簧座氣門(mén)彈簧氣門(mén)氣門(mén)導(dǎo)管二、凸輪軸布置形式二、

3、凸輪軸布置形式:1、下置式、2、中置式3、上置式。1、凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) 下置凸輪軸由曲軸定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸通過(guò)定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪的上升段頂起挺柱時(shí)，經(jīng)推桿和氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘推動(dòng)搖臂繞搖臂軸擺動(dòng)，壓縮氣門(mén)彈簧使氣門(mén)開(kāi)啟。當(dāng)凸輪的下降段與挺柱接觸時(shí)，氣門(mén)在氣門(mén)彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)氣缸進(jìn)、排氣一次。這時(shí)曲軸轉(zhuǎn)兩周，而凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周，所以曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比或傳動(dòng)比為2 1。1、凸輪軸下置 有利因素：簡(jiǎn)化曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)裝置（齒輪傳動(dòng)），有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的布置。 不利因素是什么？不利因素是什么？凸輪軸與氣門(mén)相凸輪軸與氣門(mén)相距較遠(yuǎn)

4、，動(dòng)力傳距較遠(yuǎn)，動(dòng)力傳遞路線較長(zhǎng)，環(huán)遞路線較長(zhǎng)，環(huán)節(jié)多，因此不適節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。 122、凸輪軸中置式傳動(dòng)方式：凸輪軸經(jīng)過(guò)挺柱直接驅(qū)動(dòng)搖臂，省去了推桿。 應(yīng) 用：適用于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可以減少氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱活塞活塞搖臂搖臂調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘3、凸輪軸上置式應(yīng)用：高速發(fā)動(dòng)機(jī) 如：桑塔納轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸凸輪軸活塞特點(diǎn)：特點(diǎn)： 凸輪軸與氣門(mén)凸輪軸與氣門(mén)距離近，不需要推桿、距離近，不需要推桿、挺柱，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)的挺柱，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣量減少。慣量減少。雙凸輪軸上置式發(fā)動(dòng)機(jī)3、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)（OHC） 其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件少，傳動(dòng)鏈短，整個(gè)

5、機(jī)構(gòu)的剛度大，適合于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。由于氣門(mén)排列和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式的不同，凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。三、凸輪軸的傳動(dòng)方式：三、凸輪軸的傳動(dòng)方式：曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)方式：齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式傳動(dòng)路線傳動(dòng)路線特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)曲軸正時(shí)齒輪（鋼）曲軸正時(shí)齒輪（鋼）凸輪軸正時(shí)齒輪（鑄鐵凸輪軸正時(shí)齒輪（鑄鐵或膠木）或膠木）工作可靠，嚙合工作可靠，嚙合平穩(wěn)、噪聲小平穩(wěn)、噪聲小凸輪軸下置、凸輪軸下置、中置式配氣中置式配氣機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)鏈條傳動(dòng)鏈條傳動(dòng)曲軸曲軸鏈條鏈條凸輪軸正凸輪軸正時(shí)齒輪時(shí)齒輪可靠性、耐久性可靠性、耐久性略差，噪聲大，略差，噪聲大，造價(jià)高造價(jià)高凸輪軸上

6、置凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)式配氣機(jī)構(gòu) 齒形帶傳動(dòng)齒形帶傳動(dòng)曲軸曲軸齒形皮帶齒形皮帶凸輪凸輪軸正時(shí)齒輪軸正時(shí)齒輪成本低，但工作成本低，但工作性能好性能好凸輪軸上置凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)式配氣機(jī)構(gòu)四、氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式有搖臂驅(qū)動(dòng)、擺臂驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)三種類(lèi)型。 1.搖臂驅(qū)動(dòng)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 凸輪軸推動(dòng)液力挺柱，液力挺柱推動(dòng)搖臂，搖臂再驅(qū)動(dòng)氣門(mén)；或凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)。2.擺臂驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 由于擺臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的配氣機(jī)構(gòu)比搖臂驅(qū)動(dòng)式剛度更好，更有利于高速發(fā)動(dòng)機(jī)3.直接驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu) 在這種形式的配氣機(jī)構(gòu)中，凸輪通過(guò)吊杯形機(jī)械挺柱驅(qū)動(dòng)氣門(mén)；或通過(guò)吊杯形液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門(mén)。與上

7、述各種形式的配氣機(jī)構(gòu)相比，直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的能量損失最小。因此，在高度強(qiáng)化的轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。 五、每缸氣門(mén)數(shù)及排列方式 某些大排量、高轉(zhuǎn)速、高功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，由于氣門(mén)尺寸的限制，每缸兩個(gè)氣門(mén)不能滿足需要，因此要采用三氣門(mén)或四氣門(mén)氣門(mén)排列方案：（1）同名氣門(mén)排成兩列 由一個(gè)凸輪軸通過(guò)T形驅(qū)動(dòng)桿同時(shí)驅(qū)動(dòng)。（2）同名氣門(mén)排成一列 由于進(jìn)排氣門(mén)分別位于曲軸中心線的兩側(cè)，可分別采用凸輪軸驅(qū)動(dòng)。每缸氣門(mén)數(shù)每缸2氣門(mén)每缸4氣門(mén)每缸5氣門(mén)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一進(jìn)一排，進(jìn)氣門(mén)直徑大于排氣門(mén)兩進(jìn)兩排，排氣門(mén)直徑可減小一般為3進(jìn)2排排列方式所有氣門(mén)排成一列，進(jìn)、排氣門(mén)交替布置同名氣門(mén)排成2列，同

8、名氣門(mén)排成1列同名氣門(mén)排成一列驅(qū)動(dòng)方式一根凸輪軸驅(qū)動(dòng)前者：1根凸輪軸和T型桿驅(qū)動(dòng)；后者：兩根凸輪軸分別用2根凸輪軸驅(qū)動(dòng)同名氣門(mén)優(yōu)缺點(diǎn)氣道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于缸蓋冷卻充氣效率高，有利于改善排放充氣效率更高，排放性能好，降低油耗代表車(chē)型貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)多數(shù)新款轎車(chē)寶來(lái)1.8T各缸氣門(mén)數(shù)及其排列方式各缸氣門(mén)數(shù)及其排列方式常用氣門(mén)頂置配氣機(jī)構(gòu)的類(lèi)型氣門(mén)頂置，下置凸輪軸（OHV）氣門(mén)頂置，上置凸輪軸（OHC）氣門(mén)頂置，雙搖臂，上置凸輪軸（OHV/OHC）氣門(mén)頂置，上置雙凸輪軸（OHV/DOHC）氣門(mén)頂置，下置凸輪軸（OHV）氣門(mén)頂置，上置凸輪軸（OHC）氣門(mén)頂置，雙搖臂，上置凸輪軸（OHV/OHC）六、氣門(mén)間隙功用

9、：補(bǔ)償氣門(mén)受熱后的膨脹量 如冷態(tài)時(shí)無(wú)間隙：則熱態(tài)下，氣門(mén)和傳動(dòng)件的受熱膨脹勢(shì)必引起氣門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)而漏氣。使功率下降，甚至燒壞氣門(mén)。氣門(mén)氣門(mén)間隙間隙進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén) 0.250.30mm排氣門(mén)排氣門(mén) 0.300.35mm氣門(mén)桿氣門(mén)桿搖臂搖臂氣門(mén)間隙氣門(mén)間隙 氣門(mén)間隙過(guò)大：使傳動(dòng)零件之間以及氣門(mén)、氣門(mén)座之間產(chǎn)生撞擊響聲，加劇磨損，氣門(mén)的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間減少，氣缸充氣、排氣情況變壞。實(shí)物圖測(cè)量氣門(mén)間隙測(cè)量氣門(mén)間隙擰松緊定螺母，調(diào)正調(diào)節(jié)螺釘擰松緊定螺母，調(diào)正調(diào)節(jié)螺釘?shù)诙?jié)：配氣相位 配氣相位：用曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表示進(jìn)、排氣門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間。配氣相位圖：用環(huán)行圖表示的配氣相位 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，每一活塞行程所占時(shí)間

10、極短，為使發(fā)動(dòng)機(jī)在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)氣充足，排氣徹底。須盡可能延長(zhǎng)進(jìn)、排氣行程的時(shí)間，因此氣門(mén)實(shí)際開(kāi)啟、關(guān)閉適當(dāng)有所提前和延遲。（一）進(jìn)氣門(mén)配氣相位（1） 進(jìn)氣提前角： 排氣沖程接近終了，曲軸轉(zhuǎn)到離上止點(diǎn)還差一個(gè)角度時(shí) ，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)。（2） 進(jìn)氣遲后角： 活塞經(jīng)進(jìn)氣行程，過(guò)下止點(diǎn)后又上行一段，關(guān)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣過(guò)程持續(xù)t：180+ + 進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)，當(dāng)進(jìn)氣行程開(kāi)始，氣門(mén)已開(kāi)大，氣流可順利充入?；钊竭_(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)p氣仍低于po，仍有真空度。在氣流慣性和真空吸力下，還可進(jìn)氣，進(jìn)氣門(mén)晚關(guān)有利于充氣。上止點(diǎn)下止點(diǎn)（二）排氣門(mén)配氣相位（1）排氣提前角： 作功行程接近終了，活塞到達(dá)下止點(diǎn)前，排氣門(mén)開(kāi)。（2）排氣遲

11、后角：經(jīng)整個(gè)排氣過(guò)程，活塞越過(guò)上止點(diǎn)之后，排氣門(mén)才關(guān)閉。 作功行程接近終了，缸內(nèi)可利用能量已不大，排氣門(mén)提前開(kāi)，可利用廢氣余壓加速自由排氣。 活塞到達(dá)上止點(diǎn),廢氣氣流的慣性，排氣門(mén)晚關(guān)一些，使排氣徹底上止點(diǎn)下止點(diǎn)排氣過(guò)程持續(xù)t：180+ + 配氣相位演示（三）氣門(mén)疊開(kāi) 由于進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)、排氣門(mén)晚閉，在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)進(jìn)排氣門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的現(xiàn)象。氣門(mén)疊開(kāi)：氣門(mén)疊開(kāi)角：同時(shí)開(kāi)啟角：+氣門(mén)疊開(kāi)有利于換氣，在換氣過(guò)程中，氣門(mén)開(kāi)度較小，新鮮氣體和廢氣流慣性很大，會(huì)保持原來(lái)的流動(dòng)方向，不會(huì)產(chǎn)生廢氣吸入進(jìn)氣道或新鮮氣體隨廢氣排除的問(wèn)題。第三節(jié)：氣門(mén)驅(qū)動(dòng)組主要機(jī)件一.凸輪軸及其驅(qū)動(dòng)裝置組成：正時(shí)齒輪、凸輪軸、氣門(mén)挺桿

12、、氣門(mén)推桿、搖臂、搖臂軸等（一）凸輪軸功用 驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門(mén)的開(kāi)閉，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序、配氣相位及氣門(mén)開(kāi)度變化規(guī)律等要求。（二）凸輪軸構(gòu)造組成：凸輪、凸輪軸軸頸等。下置式凸輪軸汽油機(jī)還具有驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵、分電器的螺旋齒輪和驅(qū)動(dòng)汽油泵的偏心輪材料： 優(yōu)質(zhì)鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵 結(jié)構(gòu)：凸輪、軸頸、偏心輪、螺旋齒輪；每2氣缸一個(gè)軸頸；軸頸直徑前后依次減?。涣碛锌招耐馆嗇S工作條件： 承受氣門(mén)間歇性開(kāi)啟的沖擊載荷。 耐磨，抗沖擊韌性，剛度。凸輪凸輪凸輪軸軸頸凸輪軸軸頸驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪（1）凸輪1）凸輪的輪廓?dú)忾T(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉持續(xù)時(shí)間須符合工作順序、配氣相位的要求由凸輪輪廓保證凸輪

13、與挺柱線接凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，觸，接觸壓力大，磨損快。磨損快。工作條件：承受氣門(mén)彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。 凸輪性能：表面有良好的耐磨性，足夠的剛度、韌性。 凸輪工作過(guò)程：凸輪轉(zhuǎn)過(guò)EA段氣門(mén)關(guān)閉凸輪越A點(diǎn)挺柱上移轉(zhuǎn)動(dòng)至M點(diǎn)消除氣門(mén)間隙氣門(mén)開(kāi)啟至C點(diǎn)氣門(mén)開(kāi)度最大而后逐漸關(guān)小至DE中某點(diǎn)N時(shí)氣門(mén)關(guān)閉而后挺柱繼續(xù)下落出現(xiàn)氣門(mén)間隙挺柱EANMCAAENMCEA挺柱NMC2022-7-238凸輪的輪廓凸輪的輪廓凸輪輪廓應(yīng)保證氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合配氣相位的要求凸輪輪廓應(yīng)保證氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合配氣相位的要求氣門(mén)開(kāi)啟點(diǎn)氣門(mén)開(kāi)啟點(diǎn)消除氣門(mén)消除氣門(mén)間隙階段間隙階段氣門(mén)升程最大時(shí)刻氣門(mén)升程最大時(shí)刻氣門(mén)關(guān)

14、閉點(diǎn)氣門(mén)關(guān)閉點(diǎn)出現(xiàn)氣門(mén)出現(xiàn)氣門(mén)間隙階段間隙階段緩沖結(jié)束點(diǎn)緩沖結(jié)束點(diǎn)2）同名凸輪相對(duì)位置 凸輪軸上各缸進(jìn)氣（排氣）凸輪相對(duì)位置與凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向、各缸工作順序和作功間隔角有關(guān)。 如凸輪軸為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，工作順序?yàn)椋?342的發(fā)動(dòng)機(jī)作功間隔為180度，表現(xiàn)在同名凸輪間夾角為90度。53如凸輪軸為反時(shí)針，工作順序?yàn)椋?53624的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)作功間隔為120度，則同名凸輪的夾角為60度3）異名凸輪的相對(duì)位置 同一氣缸進(jìn)排氣凸輪相對(duì)位置，是由凸輪軸轉(zhuǎn)向和發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相位決定的。圖中兩異名凸輪之間的夾角理論上：=180/2=90，實(shí)際上氣門(mén)是早開(kāi)晚閉的）（排進(jìn)222反映在配氣相位上（2）凸輪軸軸頸凸輪軸各道軸頸

15、直徑有的相等，有的從前往后逐漸減少，凸輪軸上有很多特殊的油槽或油孔。缸體油堵泄油孔凸輪軸集油槽油孔集油槽凸輪軸空腔)(218018021o)(4190o四缸凸輪相對(duì)位置（三）凸輪軸軸承凸輪軸軸承一般作成襯套壓入整體式座孔內(nèi)，再經(jīng)加工與軸頸配合（四）凸輪軸齒輪正時(shí)2022-7-243凸輪軸的軸向定位：凸輪軸的軸向定位：正時(shí)齒輪正時(shí)齒輪止推板止推板隔圈（調(diào)節(jié)環(huán)）隔圈（調(diào)節(jié)環(huán)）凸輪軸頸凸輪軸頸凸輪軸的凸輪軸的軸向間隙軸向間隙氣缸體氣缸體利用利用調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)環(huán)控制軸向竄動(dòng)控制軸向竄動(dòng)竄動(dòng)量竄動(dòng)量作用：為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)和承受斜齒輪產(chǎn)生的作用：為了防止凸輪軸在工作中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)和承受斜齒輪

16、產(chǎn)生的軸向力。軸向力?？勺儦忾T(mén)正時(shí)、可變氣門(mén)升程可變氣門(mén)正時(shí)、可變氣門(mén)升程 發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，每個(gè)氣缸在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，吸氣和排氣的時(shí)間是非常短的，要想達(dá)到高的充氣效率，就必須延長(zhǎng)氣缸的吸氣和排氣時(shí)間，也就是要求增大氣門(mén)的重疊角；而發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)，過(guò)大的氣門(mén)重疊角則容易使得廢氣倒灌，吸氣量反而會(huì)下降，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，低速扭矩偏低。 可變氣門(mén)正時(shí)、可變氣門(mén)升程可變氣門(mén)正時(shí)、可變氣門(mén)升程 影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的實(shí)質(zhì)其實(shí)與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到氣缸內(nèi)的氧氣量有關(guān)，而可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)只能改變氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間，卻不能改變單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣量，變氣門(mén)升程就能滿足這個(gè)需求。如果把發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)看作是房子的一

17、扇“門(mén)”的話，氣門(mén)正時(shí)可以理解為“門(mén)”打開(kāi)的時(shí)間，氣門(mén)升程則相當(dāng)于“門(mén)”打開(kāi)的大小。 固定的氣門(mén)正時(shí)很難同時(shí)滿足發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速兩種工況的需求，所以可變氣門(mén)正時(shí)應(yīng)運(yùn)而生?？勺儦忾T(mén)正時(shí)可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和工況的不同而進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在高低速下都能獲得理想的進(jìn)、排氣效率。豐田豐田VVT-i可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng) 本田本田i-VTEC可變氣門(mén)升程系統(tǒng)可變氣門(mén)升程系統(tǒng) 寶馬寶馬Valvetronic可變氣門(mén)升程系統(tǒng)可變氣門(mén)升程系統(tǒng) 奧迪奧迪AVS可變氣門(mén)升程系統(tǒng)可變氣門(mén)升程系統(tǒng) 奧迪奧迪AVS可變氣門(mén)升程系統(tǒng)可變氣門(mén)升程系統(tǒng)高速時(shí)低速時(shí)二.氣門(mén)挺柱與推桿（一）挺柱功用：將凸輪推力傳給

18、推桿或氣門(mén)（1）普通挺柱的構(gòu)造構(gòu)造特點(diǎn)：1） 挺柱底面制成球面。2） 凸輪制成錐形菌形筒形滾輪形菌式菌式氣門(mén)側(cè)置式氣門(mén)側(cè)置式筒式筒式氣門(mén)頂置式，減輕質(zhì)氣門(mén)頂置式，減輕質(zhì)量量滾輪式滾輪式減小摩擦所造成的對(duì)減小摩擦所造成的對(duì)挺柱的側(cè)向力。多用挺柱的側(cè)向力。多用于大缸徑柴油機(jī)。于大缸徑柴油機(jī)。挺柱的分類(lèi)2022-7-253挺柱端面與凸輪的關(guān)系挺柱端面與凸輪的關(guān)系錐形凸輪錐形凸輪挺住受凸輪側(cè)向推力，產(chǎn)生一定傾斜，長(zhǎng)期會(huì)挺住受凸輪側(cè)向推力，產(chǎn)生一定傾斜，長(zhǎng)期會(huì)造成挺柱與導(dǎo)管間的單面磨損及挺柱與凸輪間造成挺柱與導(dǎo)管間的單面磨損及挺柱與凸輪間的不均勻磨損。因此將凸輪制成錐面，將挺柱的不均勻磨損。因此將凸輪制

19、成錐面，將挺柱底部制成球面，以使磨損均勻。底部制成球面，以使磨損均勻。由于存在氣門(mén)間隙，在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)由于存在氣門(mén)間隙，在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)和噪聲，不適宜要求行駛生較大的震動(dòng)和噪聲，不適宜要求行駛平穩(wěn)和低噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)和低噪聲的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪為何要成錐形？凸輪為何要成錐形？液力挺柱液力挺柱挺柱體挺柱體柱塞柱塞球形支座球形支座卡環(huán)卡環(huán)柱塞彈簧柱塞彈簧單向閥單向閥單向閥架單向閥架柱塞腔柱塞腔A挺柱體腔挺柱體腔B進(jìn)油口進(jìn)油口進(jìn)油通道進(jìn)油通道結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 性能：性能： 消除了配氣機(jī)構(gòu)的間隙，消除了配氣機(jī)構(gòu)的間隙，減小了各零件的沖擊載減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發(fā)動(dòng)機(jī)高荷和噪聲提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速

20、時(shí)的性能。速時(shí)的性能。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)油沿主油道供到氣門(mén)挺柱，并充滿柱塞內(nèi)腔及其下面的空腔。當(dāng)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)，機(jī)油經(jīng)挺柱體和柱塞上的油孔壓進(jìn)柱塞腔A內(nèi)，并推開(kāi)單向閥充人挺柱體腔B內(nèi)。彈簧6使柱塞3連同壓合在柱塞中的球座2緊靠著推桿，使配氣機(jī)構(gòu)的間隙消失。 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作而使挺柱上推時(shí)推桿作用于支承座2和柱塞3上的反力力圖使柱塞克服柱塞彈簧的力相對(duì)于挺柱體1向下移動(dòng)，于是柱塞下部空腔內(nèi)的油壓迅速升高，使單向閥7關(guān)閉。由于液體的不可壓縮性，整個(gè)挺柱便像一個(gè)剛體一樣，按凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使氣門(mén)開(kāi)啟、關(guān)閉。 當(dāng)油壓過(guò)高或者氣門(mén)受熱膨脹時(shí)，將有少許油液經(jīng)柱塞與挺柱體的間隙處漏出去。 當(dāng)氣門(mén)開(kāi)始關(guān)閉或冷卻收縮

21、時(shí)，柱塞所受壓力減小，由于柱塞彈簧的作用，柱塞向上運(yùn)動(dòng)，始終保持與推桿的接觸，同時(shí)柱塞下部空腔B產(chǎn)生真空度，于是，主油道的油壓將再次推開(kāi)單向閥，向挺柱體腔內(nèi)充油而再度充滿整個(gè)挺柱內(nèi)腔。 桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺柱工作示意圖桑塔納發(fā)動(dòng)機(jī)液壓挺柱工作示意圖氣門(mén)關(guān)閉時(shí)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)氣門(mén)打開(kāi)時(shí)氣門(mén)打開(kāi)時(shí)單向閥單向閥彈簧被壓縮彈簧被壓縮（2）液力挺柱構(gòu) 造：挺柱體內(nèi)裝柱塞，柱塞上端壓裝球座、柱塞經(jīng)常被柱塞彈簧推向上方，其最上的位置由卡簧限制。柱塞下的單向閥架內(nèi)裝碟形彈簧和單向閥。工作：氣門(mén)關(guān)閉：柱塞彈簧使柱塞連同球座緊靠推桿配氣機(jī)構(gòu)無(wú)間隙。凸輪轉(zhuǎn)至工作面挺柱上行推桿作用球座和柱塞上的反力力圖使柱塞克服彈簧的力而相

22、對(duì)挺柱體向下移動(dòng)挺柱體腔內(nèi)的迅速增高單向閥關(guān)閉液體不可壓縮整個(gè)挺柱象剛體一樣上升（二）推桿功用：將挺柱傳來(lái)的推力傳給搖臂。 推桿可以是實(shí)心或者空心的，鋼制實(shí)心推桿，一般同球形支座鍛成一個(gè)整體，然后熱處理。 球支承可以壓配，再經(jīng)淬火和磨光，保證其耐磨性構(gòu)造特點(diǎn)： 桿兩端焊接或壓配有不同形狀的端頭，下端通常是圓球形，上端通常采用凹球形（與搖臂上的氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘?shù)那蛐晤^部相適應(yīng)）氣門(mén)推桿氣門(mén)推桿工作情況：工作情況： 是氣門(mén)機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。是氣門(mén)機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。強(qiáng)度要求高，盡量短。強(qiáng)度要求高，盡量短。 材料：材料： 硬鋁或鋼硬鋁或鋼空心推桿空心推桿實(shí)心推桿實(shí)心推桿硬鋁推桿硬鋁推桿鋼支

23、承鋼支承4）搖臂）搖臂搖臂結(jié)構(gòu)示意圖搖臂結(jié)構(gòu)示意圖氣門(mén)間隙氣門(mén)間隙調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺母搖臂搖臂搖臂軸套搖臂軸套易磨損部位易磨損部位 堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金功用：將推桿或凸輪傳來(lái)的力改變方向，作用到氣門(mén)桿功用：將推桿或凸輪傳來(lái)的力改變方向，作用到氣門(mén)桿端以推開(kāi)氣門(mén)。端以推開(kāi)氣門(mén)。三. 搖臂和搖臂軸（一）普通搖臂和搖臂組功用：將推桿或凸輪傳來(lái)的力改變方向傳給氣門(mén)使其開(kāi)啟。（1）構(gòu)造特點(diǎn)： 1）在搖臂短臂端螺紋孔中旋入用以調(diào)整氣門(mén)間隙的調(diào)節(jié)螺釘 2）搖臂上鉆有潤(rùn)滑油道和油孔。3）為防止搖臂軸向竄動(dòng)，搖臂軸上每?jī)蓳u臂間都裝定位彈簧。搖臂結(jié)構(gòu)示意圖搖臂結(jié)構(gòu)示意圖搖臂比搖臂比=1.2-1.8

24、潤(rùn)滑油道潤(rùn)滑油道油槽油槽潤(rùn)滑油道潤(rùn)滑油道裝調(diào)整螺釘和緊固螺母處搖臂組示意圖搖臂組示意圖搖臂軸搖臂軸螺栓螺栓搖臂軸支座搖臂軸支座搖臂軸緊固螺釘搖臂軸緊固螺釘搖臂稱(chēng)套搖臂稱(chēng)套調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘搖臂搖臂定位彈簧定位彈簧第四節(jié)：氣門(mén)組主要機(jī)件主要機(jī)件：氣門(mén)、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)導(dǎo)管等鎖片彈簧座圈氣門(mén)彈簧氣門(mén)導(dǎo)管氣門(mén)座圈氣門(mén)桿身頭部材料：排氣門(mén)（合金、硅鉻、硅鉻鉬鋼等 ）進(jìn)氣門(mén)（合金、中碳合金、鉻鋼等（一）氣門(mén)工作條件（1）氣門(mén)與缸內(nèi)高溫燃?xì)庵苯咏佑|，受熱嚴(yán)重，散熱困難，排氣門(mén)較進(jìn)氣門(mén)溫度高。（2）氣門(mén)頭部承受落座的慣性沖擊力（3）接觸缸內(nèi)燃燒生成物中的腐蝕介質(zhì)。氣門(mén)組實(shí)物圖1）氣門(mén)功用：功用： 燃燒室的組成部

25、分，是氣體進(jìn)、燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開(kāi)關(guān)，承受沖擊力、出燃燒室通道的開(kāi)關(guān)，承受沖擊力、高溫沖擊、高速氣流沖擊。高溫沖擊、高速氣流沖擊。 工作條件：工作條件： A、進(jìn)氣門(mén)、進(jìn)氣門(mén)600K700K，排氣門(mén)，排氣門(mén)800K1100K。 B、頭部承受氣體壓力、氣門(mén)彈簧力、頭部承受氣體壓力、氣門(mén)彈簧力、傳動(dòng)慣性力等，傳動(dòng)慣性力等， C、冷卻和潤(rùn)滑條件差，、冷卻和潤(rùn)滑條件差， D、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。腐蝕。 性能：性能： 強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)570K670K（鉻鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼）或鉻鎳鋼

26、） 排氣門(mén)排氣門(mén)1050K1200K（硅鉻鋼）（硅鉻鋼）頭部頭部桿部桿部（二）氣門(mén)一般構(gòu)造（1）氣門(mén)頭部：凸頂、平頂、漏斗形 球面頂 平頂 喇叭頂充鈉氣門(mén)2）氣門(mén)錐角特點(diǎn)a.錐形面能獲得較大氣門(mén)座合壓力，提高密封、導(dǎo)熱性 b. 落座時(shí)有自動(dòng)定位作用 c.避免氣流拐彎過(guò)大而降低流速。d.具有自潔作用 a、球面頂：剛度、受熱面積大； b、平頂：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。C、喇叭頂：與桿部過(guò)渡具有流線形，可減小進(jìn)氣阻力，但頂部受熱面積大氣門(mén)頭部的結(jié)構(gòu)形式平頂式平頂式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、排氣門(mén)都可采用。排氣門(mén)都可采用。凸頂式凸頂式（球面頂）（

27、球面頂）適用于排氣門(mén)，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清適用于排氣門(mén)，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜。工較復(fù)雜。 凹頂式凹頂式（喇叭頂）（喇叭頂）凹頂頭部與桿部的過(guò)渡部分具有一定的流線形，可以減凹頂頭部與桿部的過(guò)渡部分具有一定的流線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門(mén)，少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門(mén)，而不宜用于排氣門(mén)。而不宜用于排氣門(mén)。錐角不同，其氣門(mén)口通道截面寬度不同：如氣門(mén)升程相同，圖中可直觀看出：氣門(mén)錐角越大，通道截面越小。氣門(mén)錐角大（優(yōu)點(diǎn)）：

28、b. 錐角越大，氣門(mén)的頭部邊緣的厚度大，不易變形。a. 落座壓力越大；密封、導(dǎo)熱性越好，注意：據(jù)進(jìn)排氣門(mén)工作情況b. 排氣門(mén)因熱負(fù)荷大而用大錐角氣門(mén)，以加強(qiáng)散熱避免受熱變形a. 進(jìn)氣門(mén)常用較小的錐角，有利于提高充氣效率h1h22022-7-269氣門(mén)錐角氣門(mén)錐角氣門(mén)錐角：氣門(mén)頭部與氣門(mén)座圈接觸的錐面與氣門(mén)頂部平面氣門(mén)錐角：氣門(mén)頭部與氣門(mén)座圈接觸的錐面與氣門(mén)頂部平面的夾角。的夾角。錐角作用：錐角作用： A、獲得較大的氣門(mén)座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。、獲得較大的氣門(mén)座合壓力，提高密封性和導(dǎo)熱性。 B、氣門(mén)落座時(shí)有較好的對(duì)中、定位作用。、氣門(mén)落座時(shí)有較好的對(duì)中、定位作用。 C、避免氣流拐彎過(guò)大而降

29、低流速。、避免氣流拐彎過(guò)大而降低流速。裝配前應(yīng)將裝配前應(yīng)將密封錐面研密封錐面研磨。磨。邊緣應(yīng)保持邊緣應(yīng)保持一定的厚度，一定的厚度，13mm。氣門(mén)錐角的大小氣門(mén)錐角的大小進(jìn)氣門(mén)：一般為進(jìn)氣門(mén)：一般為30，原因是在相同氣門(mén)升程情況下，錐角，原因是在相同氣門(mén)升程情況下，錐角小時(shí)進(jìn)氣阻力?。坏捎陬^部邊緣較薄，剛度差，密封性及小時(shí)進(jìn)氣阻力??；但由于頭部邊緣較薄，剛度差，密封性及導(dǎo)熱性均差。導(dǎo)熱性均差。排氣門(mén)：一般為排氣門(mén)：一般為45。因其熱負(fù)荷較大。因其熱負(fù)荷較大氣門(mén)座圈：氣門(mén)座圈： 以較大過(guò)盈量鑲嵌在氣門(mén)座上的圓環(huán)。以較大過(guò)盈量鑲嵌在氣門(mén)座上的圓環(huán)。 鑲嵌式氣門(mén)座特點(diǎn)：鑲嵌式氣門(mén)座特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：提高

30、氣門(mén)座的使用壽命，便于更換。優(yōu)點(diǎn)：提高氣門(mén)座的使用壽命，便于更換。 缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時(shí)易造成嚴(yán)重事故。缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差，加工精度高，脫落時(shí)易造成嚴(yán)重事故。汽油機(jī)：排氣門(mén)采用鑲嵌式氣門(mén)座，汽油機(jī)：排氣門(mén)采用鑲嵌式氣門(mén)座，進(jìn)氣門(mén)直接在缸蓋鏜進(jìn)氣門(mén)直接在缸蓋鏜柴油機(jī)：進(jìn)排氣門(mén)均采用鑲嵌式氣門(mén)座柴油機(jī)：進(jìn)排氣門(mén)均采用鑲嵌式氣門(mén)座 鋁合金氣缸蓋鋁合金氣缸蓋為何氣門(mén)座都為何氣門(mén)座都要鑲嵌氣門(mén)座要鑲嵌氣門(mén)座圈？圈？（2）氣門(mén)桿部它與氣門(mén)導(dǎo)管應(yīng)保持合適間隙，以減少磨損，起良好的導(dǎo)向、散熱作用氣門(mén)桿尾部結(jié)構(gòu)與彈簧座的固定和氣門(mén)防脫裝置有關(guān)1）彈簧座的固定 氣門(mén)桿尾部采用鎖片式結(jié)構(gòu)固定彈簧座2）氣門(mén)

31、的防脫裝置 在鎖片槽下另切一槽，裝卡環(huán)，以防氣門(mén)彈簧折斷氣門(mén)落入氣缸中發(fā)生搗缸氣門(mén)桿氣門(mén)桿圓柱形，不斷做圓柱形，不斷做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)。較高的加工精度，表面經(jīng)較高的加工精度，表面經(jīng)過(guò)熱處理和磨光，保證同過(guò)熱處理和磨光，保證同氣門(mén)導(dǎo)管的配合精度和耐氣門(mén)導(dǎo)管的配合精度和耐磨性磨性氣門(mén)桿尾部：其氣門(mén)桿尾部：其形狀決定于彈簧形狀決定于彈簧座固定方式座固定方式 凹槽凹槽易斷裂處易斷裂處氣門(mén)桿彈簧座的固定形式氣門(mén)桿彈簧座的固定形式凹槽（環(huán)槽）：安裝兩半凹槽（環(huán)槽）：安裝兩半錐形鎖片。錐形鎖片。鎖銷(xiāo)孔：用鎖銷(xiāo)固定。鎖銷(xiāo)孔：用鎖銷(xiāo)固定。2022-7-275充鈉氣門(mén)充鈉氣門(mén)由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),排

32、氣門(mén)經(jīng)常處于高排氣門(mén)經(jīng)常處于高溫條件下工作溫條件下工作,鈉約在鈉約在970時(shí)為液態(tài)時(shí)為液態(tài),具具有良好的熱傳導(dǎo)能力。通過(guò)液態(tài)納的來(lái)有良好的熱傳導(dǎo)能力。通過(guò)液態(tài)納的來(lái)回運(yùn)動(dòng)回運(yùn)動(dòng),熱量能很快從氣門(mén)頭部傳到根熱量能很快從氣門(mén)頭部傳到根部部.可降低溫度約可降低溫度約l00。這樣有利于降。這樣有利于降低混合氣自燃的危險(xiǎn)低混合氣自燃的危險(xiǎn),從而握高了氣門(mén)從而握高了氣門(mén)的使用壽命。的使用壽命。在維修發(fā)動(dòng)時(shí)在維修發(fā)動(dòng)時(shí),進(jìn)、排氣門(mén)不能修整進(jìn)、排氣門(mén)不能修整,只只允許研磨。捷達(dá)允許研磨。捷達(dá)l.6L發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門(mén)內(nèi)部注有鈉。注有鈉。 充鈉充鈉3）氣門(mén)導(dǎo)管）氣門(mén)導(dǎo)管作用：作用： 為氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，

33、保證氣門(mén)直線運(yùn)為氣門(mén)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向，保證氣門(mén)直線運(yùn)動(dòng)兼起導(dǎo)熱作用。動(dòng)兼起導(dǎo)熱作用。 工作條件：工作條件： 工作溫度較高，約工作溫度較高，約500K。潤(rùn)滑困難，。潤(rùn)滑困難，易磨損。易磨損。 材料：材料： 用含石墨較多的合金鑄鐵或粉末冶金用含石墨較多的合金鑄鐵或粉末冶金材料，能提高自潤(rùn)滑作用。材料，能提高自潤(rùn)滑作用。 加工方法：加工方法： 外表面加工精度較高外表面加工精度較高 ，內(nèi)表面精絞，內(nèi)表面精絞 裝配：裝配： 氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管間隙氣門(mén)桿與氣門(mén)導(dǎo)管間隙0.050.12mm。 氣門(mén)導(dǎo)管氣門(mén)導(dǎo)管氣缸蓋氣缸蓋過(guò)盈配合過(guò)盈配合卡環(huán)：防止卡環(huán)：防止氣門(mén)導(dǎo)管在氣門(mén)導(dǎo)管在使用中脫落。使用中脫落。倒角倒角伸入深度