1、配氣機(jī)構(gòu)一、概述一、概述1、功用、功用配氣機(jī)構(gòu)的功用就是根據(jù)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)和點(diǎn)火順序的要求，定時(shí)打開(kāi)和關(guān)閉各缸的進(jìn)排氣門，使新氣及時(shí)進(jìn)入氣缸和廢氣及時(shí)排出氣缸，使換氣過(guò)程最佳。好的配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下工作時(shí)獲得最佳的進(jìn)氣量，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下工作時(shí)發(fā)出最好的性能。2、充氣效率、充氣效率發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷下工作時(shí)，需獲得最大功率和扭矩，這就要求在此工況下，配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)保證獲得最大進(jìn)氣充量。吸入的進(jìn)氣越多，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的

2、功率和扭矩越大。進(jìn)氣充滿氣缸的程度，常用充氣效率(也稱充氣系數(shù))ηv表示。即：ηv=MMo式中M－進(jìn)氣過(guò)程中，實(shí)際充入氣缸的進(jìn)氣量；Mo－在進(jìn)氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的進(jìn)氣量。一般情況下發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率ηv總是小于l的。ηv的大致范圍是：四沖程汽油機(jī)0.7～0.85；四沖程非增壓柴油機(jī)0.75～0.90；四沖程增壓柴油機(jī)0.90～1.05。3、配氣機(jī)構(gòu)分類、配氣機(jī)構(gòu)分類1）按照氣門的布置形式分按照氣門的布置形式分：側(cè)置氣門、混合氣門和頂置

3、氣門式配氣機(jī)構(gòu)2）按照凸輪軸的布置位置分按照凸輪軸的布置位置分：凸輪軸下置式，凸輪軸中置式，和凸輪軸上置式3）按曲軸和凸輪軸的傳動(dòng)方式分：按曲軸和凸輪軸的傳動(dòng)方式分：齒輪傳動(dòng)式、鏈條傳動(dòng)式和齒帶傳動(dòng)式三種型式（1）齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)：在下置凸輪軸驅(qū)動(dòng)的頂置氣門布置中，通常采用曲軸正時(shí)齒輪直接或通過(guò)中間輪帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的形式。這種驅(qū)動(dòng)方式傳動(dòng)簡(jiǎn)單可靠、噪聲小，廣泛用在下置凸輪軸的傳動(dòng)中。（2）鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)：鏈傳動(dòng)一般用在頂置凸輪軸布置形式中

4、，為了不致脫鏈和工作時(shí)鏈條具有適度的張力，一般裝有導(dǎo)鏈板和張緊輪等裝置。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是壽命差，噪聲較大，結(jié)構(gòu)質(zhì)量也較大，優(yōu)點(diǎn)是布置容易。若傳動(dòng)距離較長(zhǎng)時(shí)，可用兩級(jí)鏈傳動(dòng)。（3）齒帶傳動(dòng)齒帶傳動(dòng)：現(xiàn)代高速轎車用汽油機(jī)和柴油機(jī)，廣泛采用齒型帶傳動(dòng)的形式，噪聲小、工作可靠、成本低。4）按每氣缸氣門數(shù)目分按每氣缸氣門數(shù)目分：二氣門式、四氣門式等一般發(fā)動(dòng)機(jī)都采用每缸兩個(gè)氣門，即一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門的結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步改善氣缸的換氣，在可能的條

5、件下，應(yīng)盡量加大氣門的直徑，特別是進(jìn)氣門的直徑。但是，由于燃燒室尺寸的限制，氣門直徑最大一般不能超過(guò)氣缸直徑的一半。當(dāng)氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時(shí)，每缸一進(jìn)一排的氣門結(jié)構(gòu)就不能保證良好的換氣質(zhì)量。因此，在很多新型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上多采用每缸四氣門的結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。如12V150Z型柴油機(jī)就是這種型式。采用這種型式后，進(jìn)氣門總的通過(guò)斷面較大，充氣效率較高，排氣門的直徑可適當(dāng)減小，使其工作溫度相應(yīng)降低，提高了工作可靠性。由于疊

6、開(kāi)時(shí)氣門的開(kāi)度很小，且新鮮氣體和廢氣流的慣性要保持原來(lái)的流動(dòng)方向，所以只要疊開(kāi)角適當(dāng)，就不會(huì)產(chǎn)生廢氣倒排回進(jìn)氣管和新鮮氣體隨廢氣排出的問(wèn)題。相反，由于廢氣氣流周圍有一定的真空度，對(duì)排氣速度有一定影響，從進(jìn)氣門進(jìn)入的少量新鮮氣體可對(duì)此真空度加以填補(bǔ)，還有助于廢氣的排出。發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)不同、轉(zhuǎn)速不同，配氣相位也就不同。三、三、配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件配氣機(jī)構(gòu)的零件和組件四沖程氣門式配氣機(jī)構(gòu)一般都由氣門組和氣門傳動(dòng)組兩部分組成。不同型式的配氣機(jī)構(gòu)，

7、氣門組結(jié)構(gòu)差異不大，但氣門傳動(dòng)組結(jié)構(gòu)差別很大。1、氣門組、氣門組氣門組包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管及氣門彈簧等零件，有的進(jìn)氣門還設(shè)有氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。1）氣門的工作條件與材料氣門的工作條件與材料2）氣門氣門(1)氣門頂形狀：球面頂：這種氣門頂面具有最大的強(qiáng)度，但吸熱面大，質(zhì)量也大。球面對(duì)排氣阻力有利，適于作排氣門。喇叭形頂：這種氣門頂與桿部過(guò)渡具有一定的流線形，可減少進(jìn)氣阻力。但受熱面大，一般用在高功率和賽車發(fā)動(dòng)機(jī)上作進(jìn)氣門。平頂：這種氣門頂

8、吸熱量少，制造簡(jiǎn)單，若用較大一點(diǎn)圓弧連接則流動(dòng)阻力也小，故是所有發(fā)動(dòng)機(jī)中最常用的形式。內(nèi)凹頂：它是介于喇叭形頂與平頂之間的一種形式。它制造比喇叭形頂有改進(jìn)，故也有應(yīng)用。(2)氣門錐角氣門與氣門座之間的配合面做成錐面：氣門錐角對(duì)氣門頭部與氣門座的密封性和導(dǎo)熱性，以及氣門的剛度都有影響，一般多采用45，有的采用30，個(gè)別情況下也有用60或15的。(3)氣門直徑氣門桿部氣門桿部氣門桿部用來(lái)為氣門運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向、承受側(cè)壓力并傳走一部分熱量。氣門桿的

9、圓柱形表面需經(jīng)磨光。有的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門桿加粗，以利于傳熱，降低排氣門的溫度。但出于工藝上的考慮，絕大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門桿制成一樣粗。4）氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管氣門導(dǎo)管的主要功用是保證氣門直線運(yùn)動(dòng)，使氣門與氣門座正確配合。氣門導(dǎo)管的材料一般為鑄鐵或球墨鑄鐵。近年來(lái)我國(guó)廣泛應(yīng)用鐵基粉末冶金導(dǎo)管，它在不良潤(rùn)滑條件下工作可靠、磨損很小，同時(shí)工藝性好、造價(jià)低。5）氣門彈簧氣門彈簧氣門彈簧的作用是使氣門迅速回位，緊密閉合。氣門彈簧一般是用彈簧鋼絲制成的