第三章配氣機構(ValveSystem

)氣門組

概述

配氣相位氣門傳動組武漢科技大學機械學院武漢科技大學機械學院武漢科技大學機械學院§3.1 概述按照發動機每個氣缸內所進行的工作循環和發火次序的要求，定時開啟和關閉氣缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出。一功用二組成氣門組、氣門傳動組武漢科技大學機械學院三、凸輪軸的布置形式凸輪軸下置凸輪軸中置凸輪軸上置武漢科技大學機械學院四、氣門驅動形式搖臂直接驅動擺臂武漢科技大學機械學院§3.2配氣相位與氣門間隙

(ValveTimingandValveLash

)

以曲軸轉角表示的進、排氣門開閉時刻及其開啟的持續時間。配氣相位(ValveTiming

)武漢科技大學機械學院①氣門的開、閉有個過程②氣體慣性的影響

進氣不足，排氣不凈理論上：進氣時間和排氣時間各占180°曲軸轉角。實際上：武漢科技大學機械學院2、延長進、排氣時間1、結構上進行改進（如增大進、排氣管道截面）措施武漢科技大學機械學院表示活塞在不同位置時氣缸內氣體壓力的變化情況PVr示功圖大氣壓力線cZb上止點下止點

a

進氣壓縮做功排氣武漢科技大學機械學院進氣行程末，氣缸內壓力小于大氣壓，仍能進氣；排氣行程末，氣缸內壓力大于大氣壓，仍能排氣進排氣門晚關做功行程后期高壓有利于排氣，并對做功無影響；排氣行程排氣門完全打開進排氣門早開進排氣門開啟時間延長進氣行程氣門完全打開武漢科技大學機械學院

0°~30°

30°~80°

40°~80°

0°~30°上止點下止點可變配氣定時(VariableValveTiming

)進氣延遲角和氣門重疊角隨發動機轉速改變大小不當有何影響？武漢科技大學機械學院二、氣門間隙(ValveLash

)氣門間隙：為保證氣門關閉嚴密，通常發動機在冷態裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅動零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當的間隙。氣門桿凸輪軸氣門間隙進氣門0.25～0.30mm排氣門0.30～0.35mm1、概念：驅動零件武漢科技大學機械學院實物圖測量氣門間隙擰松緊定螺母，調整調節螺釘武漢科技大學機械學院§3.3氣門組一、構成武漢科技大學機械學院氣門導管氣門彈簧氣門座圈氣門武漢科技大學機械學院氣門組實物圖鎖片彈簧座武漢科技大學機械學院1、氣門A、進氣門570K～670K，排氣門1050K～1200KB、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等C、冷卻和潤滑條件差D、被氣缸中燃燒生成物中的物質所腐蝕功用：燃燒室的組成部分，是氣體進、出燃燒室通道的開關，承受高溫、氣體力和氣門彈簧力、沖擊力。

頭部桿部工作條件：性能：A、耐熱、良好的導熱性；B、強度和剛度大，耐沖擊；C、耐腐蝕、耐磨進氣門：中碳合金鋼；排氣門：耐熱合金鋼武漢科技大學機械學院氣門頭部的結構形式平頂式結構簡單，制造方便，吸熱面積小，質量也較小，進、排氣門都可采用。凸頂式（球面頂）適用于排氣門，因為其強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質量和慣性力大加工較復雜。凹頂式（喇叭頂）凹頂頭部與桿部的過渡部分具有一定的流線形，可以減少進氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進氣門，而不宜用于排氣門。武漢科技大學機械學院氣門錐角氣門錐角概念：氣門頭部與氣門座圈接觸的錐面與氣門頂部平面的夾角。錐角作用：

A、獲得較大的氣門座合壓力，提高密封性和導熱性。B、氣門落座時有較好的對中、定位作用。C、避免氣流拐彎過大而降低流速。裝配前應將密封錐面研磨。邊緣應保持一定的厚度，1～3mm。傳熱武漢科技大學機械學院氣門實物圖進氣門（大）排氣門（?。忾T頭部熱量如何傳遞？武漢科技大學機械學院氣門桿部較高的加工精度，表面經過熱處理和磨光，保證同氣門導管的配合精度和耐磨性氣門桿尾部：環形槽、氣門鎖夾槽凹槽易斷裂處武漢科技大學機械學院每缸氣門數1進氣增加2氣門質量變小3火花塞布置有利于燃燒

武漢科技大學機械學院2、氣門導管作用：為氣門的運動導向，保證氣門直線運動兼起導熱作用。工作條件：工作溫度較高，約500K。潤滑困難，易磨損。材料：用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。加工方法：外表面加工精度較高，內表面精鉸

裝配：氣門桿與氣門間隙0.05～0.12mm。

氣門導管氣缸蓋卡環：防止氣門導管在使用中脫落。武漢科技大學機械學院3、氣門座氣門座概念：

氣缸蓋的進、排氣道與氣門錐面相結合的部位。作用：

靠其內錐面與氣門錐面的緊密貼合密封氣缸。接受氣門傳來的熱量。

氣門座武漢科技大學機械學院氣門座圈：

以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環。鑲嵌式氣門座特點：

優點：提高氣門座的使用壽命，便于更換。缺點：導熱性差，加工精度高，脫落時易造成嚴重事故。氣門座圈材料：合金鑄鐵或粉末冶金武漢科技大學機械學院4、氣門彈簧功用：保證氣門關閉時密封，克服慣性力，使傳動件與凸輪軸不脫離。

材料：高錳碳鋼、鉻釩鋼。氣門彈簧氣門彈簧座鎖片氣門關閉保證氣門及時關閉、密封氣門開啟保證氣門不脫離凸輪武漢科技大學機械學院避免工作中氣門彈簧共振，可采取下列結構措施：

1)采用雙氣門彈簧2)采用變螺距氣門彈簧3)采用錐形氣門彈簧4)采用氣門彈簧振動阻尼器武漢科技大學機械學院二、氣門傳動組

1、組成

2、功用：定時驅動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當的氣門間隙。凸輪軸挺柱推桿搖臂凸輪軸正時齒輪搖臂軸武漢科技大學機械學院武漢科技大學機械學院1、凸輪軸作用：

驅動和控制各缸氣門的開啟和關閉，使其符合發動機的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規律等要求。工作條件：

承受氣門間歇性開啟的沖擊載荷。材料：

優質鋼、合金鑄鐵、球墨鑄鐵結構：軸頸凸輪正時齒輪武漢科技大學機械學院凸輪凸輪性能：

承受氣門彈簧的張力，間歇性的沖擊載荷。

表面有良好的耐磨性，足夠的剛度。

凸輪與挺柱線接觸，接觸壓力大，磨損快。工作條件：武漢科技大學機械學院凸輪的輪廓凸輪輪廓與氣門的運動規律氣門開啟點消除氣門間隙階段氣門升程最大時刻氣門關閉點出現氣門間隙階段緩沖結束點武漢科技大學機械學院同名凸輪的相對角位置同一氣缸的進、排氣凸輪的相對角位置是與相應的配氣相位相對應的。四缸發動機凸輪投影1—2—4—3點火順序：武漢科技大學機械學院凸輪軸的傳動方式傳動方式圖示應用齒輪傳動凸輪軸下置、中置式配氣機構鏈條傳動凸輪軸中或上置式配氣機構齒形帶傳動凸輪軸上置式配氣機構武漢科技大學機械學院武漢科技大學機械學院2、挺柱（1）作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。（2）挺柱的分類：普通挺柱和液力挺柱。普通挺柱用途圖示筒式氣門頂置滾輪式減小摩擦、磨損小。多用于大缸徑柴油機。武漢科技大學機械學院液力挺柱結構：見右圖性能：

消除了配氣機構的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲提高發動機高速時的性能。卡環閥架推桿支座單向閥柱塞彈簧單向閥彈簧挺柱體柱塞武漢科技大學機械學院武漢科技大學機械學院3、氣門推桿作用：

將挺柱傳來的推力傳給搖臂。工作情況：

是氣門機構中最容易彎曲的零件。材料：

硬鋁（機體和汽缸蓋均為鋁合金）或鋼。淬硬、磨光武漢科技大學機械學院

短臂

長臂4、搖臂功用：

搖臂結構示意圖將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到