图解汽车发动机技术5-发动机配气机构

凌凯汽车技术 2018-03-29 09:24:47

配气机构包括气门组和气门传动组两部分。气门是气门组中最为重要的部分，分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入发动机内，以便于燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。

一、气门组件

气门组件包括气门、气门座、气门弹簧、气门弹簧座、气门油封及气门锁片等。有的气门组件还配有气门旋转机构来减轻气门头部的热变形，同时清除气门密封锥面上的沉积物。

1. 气门

发动机的进、排气门分别是控制新鲜空气进入燃烧室和废气排出气缸的门户，由于其头部呈蘑菇形，故称为菌形气门。气门由气门头部和气门杆两部分构成。

（1）气门头部 气门头部有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门均可采用。

（2）气门杆 气门杆是一个圆柱形的杆，一端与头部相连，另一端与弹簧座相连。气门杆应有较高的加工精度，其与气门导管保持合适的配合间隙，以减少磨损，并起到良好的导向和散热作用。气门一般采用两个气门锁片固定在上气门弹簧座上。

2. 气门座

气门座的作用是防止气门直接撞击气缸盖而引起气缸盖过度磨损，并吸收气门传来的热量，依靠其内锥面与气门锥面紧密贴合来密封气缸。

3. 气门弹簧

气门弹簧的作用是保证气门关闭时能紧密地与气门座贴合，并克服在气门开启时配气机构产生的惯性力，使传动件始终受凸轮控制而不相互脱离。

4. 气门锁片

气门锁片位于气门尾部，其作用是固定气门，防止气门脱落掉入气缸。它通常和上气门弹簧座配合使用。气门锁片内表面有多种形状，相应地气门尾端也有各种不同形状的气门锁片槽。

二、气门传动组

气门传动组的作用是按照发动机工作循环和点火次序开启或关闭气门，并保证气门由足够的开度和适当的气门间隙。气门传动组主要由凸轮轴、挺柱、推杆和摇臂等组成。

1. 凸轮轴

凸轮轴用来驱动气门组件，通过轴承支承在气缸盖上，凸轮轴由发动机前部的正时齿轮、正时链或正时带驱动。凸轮轴上有许多油孔，用来润滑凸轮和气门组件。在四冲程发动机上，由于凸轮轴驱动齿轮的齿数是曲轴正时齿轮齿数的两倍，所以凸轮轴的转速是曲轴转速的1/2。

凸轮轴上的凸轮与气缸中的气门相对应，发动机不同，气门的数量也有所不同。气门开闭时间取决于凸轮的形状，气门开闭时刻取决于凸轮轴的位置。

2. 摇臂

摇臂的作用是将推杆或凸轮的作用力传递给气门组件。摇臂在摆动过程中承受很大的力矩，因此摇臂应有足够的强度和刚度。摇臂是一个以摇臂轴为支点的双臂杠杆，两臂不等长，摇臂一端加工有螺纹孔，用来拧入气门间隙调整螺栓，另一端加工成圆弧面，与推杆末端球面相配合。

3. 推杆

推杆应用在凸轮轴下置式和中置式配气机构中，其作用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。推杆是一个细长杆件，处于挺柱和摇臂之间。由于推杆传递的力矩较大，极易弯曲，因此要求推杆有较好的纵向稳定性和刚度。

4. 挺柱

挺柱的作用是把凸轮传来的作用力传给推杆或气门。挺柱分为机械挺柱和液压挺柱。机械挺柱不能自动调整挺柱与凸轮的间隙，如果挺柱与凸轮的接触面严重磨损会导致气门间隙变大，产生异响，因此机械挺柱需要定期检查气门间隙。液压挺柱可以自动调整挺柱与凸轮的间隙，一般不需要检查气门间隙。

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