平顶：结构简单，制造方便，吸热面积小，质量 小，进、排气门均可采用。
球面顶：适用于排气门，强度高、排气阻力小、 废气的清除效果好，但受热面积大、质量和惯性 力大、加工较复杂。
喇叭形顶：适用于进气门，进气阻力小，但受热 面积大。
气门锥角：一般有45°和30°两种，如下图。
a ）45°锥角 ； b）30°锥角
学习任务四 配气机构的检修
理论知识
任务要求
1.知道配气机构的组成、结构和 装配关系； 2.明确拆装配气机构的步骤及装 配要求； 3.分析配气机构各零件损坏导致 故障的现象； 4.会拆装和检修配气机构。
理论知识
1.配气机构的功用 2.充气效率 3.配气机构的形式 4.配气机构的组成 5.配气相位 6.气门间隙 7.发动机进、排气装置 8.发动机可变进气控制系统
4）气门数目
气门数目如图，一般发动机都采用每缸两个 气门，即一个进气门和一个排气门的结构。 为了改善换气，在很多新型汽车发动机上多 采用每缸四个气门结构，即两个进气门和两 个排气门。
四气门布置
4.配气机构的组成（下图）
1）气门组的功用与构造 2）气门传动组的功用与构造
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1-凸轮轴同步带轮；2-凸轮轴；3-摇臂轴；4-摇臂 ；5-摇臂轴弹簧；6、7-气门间隙调整螺钉及锁紧 螺母；8-气门弹簧；9-排气门；10-进气门
1）气门组的功用与构造
（1）气门 （2）气门座 （3）气门导管 （4）气门弹簧
（1）气门。
①类型：进、排气门。 ②组成：头部：与气门座配合，封闭汽缸的进、排气 通道；杆身：与气门导管配合，为气门运动导向。
③构造： 头部形状：有平顶、喇叭形顶、球面顶三种。
a）平顶 ； b）喇叭顶 ； c）球面顶
（1）凸轮轴 （2）挺柱 （3）推杆 （4）摇臂
凸轮轴下置气门传动组分布图
（1）凸轮轴。
①功用：控制气门的开启和关闭，每个进、排 气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。
②组成：由进气凸轮、排气凸轮和支撑轴颈等 组成。
③形状与排列：凸轮的形状影响气门的开闭时 刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和 工作顺序。
（2）挺柱。
①功用：将凸轮的推力传给推杆，并承受凸 轮轴旋转时所施加的侧向力。 ②类型：液压挺柱（可以消除气门间隙）。
（3）推杆。
①功用：将从凸轮轴传来的推力传给摇臂。 ②要求：它是配气机构中最容易弯曲的零件， 要求有很高的刚度，在动载荷大的发动机中， 推杆应尽量地做得短些。
（4）摇臂。
①功用：将推杆或直接由凸轮传来的推力改 变方向，作用在气门杆端部以推动气门。 ②特点：是一个不等臂的双臂杠杆。
气门座锥角
（3）气门导管。
①功用：起导向作用，以保证气门作直线往 复运动；起导热作用，将气门头部传给杆身 的热量，通过汽缸盖传出去。 ②位置：在汽缸盖上的气门导管孔中。 ③结构特点：空心管状结构，伸入气道部分 成锥形，后端装气门油封，有些带限位卡环， 与座孔过盈配合，内孔与气门杆间隙配合， 如下图所示。
原因：
（1）气门的开、闭有个过程。
开启总是由小→大；关闭总是由大→小。
（2）气体惯性的影响。随着活塞的运动， 同样造成进气不足、排气不净。
（3）发动机速度的要求。实际发动机曲 轴转速很高，活塞每一行程历时都很短， 当 转 速 为 5600r/min 时 一 个 行 程 只 有 60/ （ 5600×2 ） =0.0054s ， 就 是 转 速 为 1500r/min，一个行程也只有0.02s，
这样短的进气或排气过程，使发动机进气 不足，排气不净。
可见，理论上的配气相位不能满足发动机 进饱排净的要求。
3）实际的配气相位分析
（1）气门早开晚闭的可能。从下面示功图中 可以看出，活塞到达进气下止点时，汽缸内 气体压力仍然低于大气压，在大气压的作用 下仍能进气；另外，此时进气流有较大的惯 性。因此，进气门晚关可以增加进气量。
3.配气机构的形式
1）气门布置方式 2）凸轮轴布置方式 3）凸轮轴传动方式 4）气门数目
1）气门布置方式
气门布置方式如图所示，气门位于汽缸盖上 称为气门顶置式配气机构，由凸轮、挺柱、 推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。
a）气门侧置式 b）气门顶置式
2）凸轮轴布置方式
3）凸轮轴传动方式 a）齿轮传动 ； b）链条传动 ； c）齿形带传动
5.配气相位
1）定义 2）理论上的配气相位分析 3）实际的配气相位分析
1）定义
配气相位是用曲轴转角表示的进、排气 门的开启时刻和开启延续时间，通常用 环形图表示配气相位图如下图所示。
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2）理论上的配气相位分析
理论上讲进气、压缩、作功、排气各占 180°，也就是说进、排气门都是在上、 下止点开闭，延续时间都是曲轴转角 180°。但是简单配气相位对实际工作是 很不适应的，它不能满足发动机对进、排 气门的要求。
气门杆身：如下图。
a ）锁环式固定 ； b）锁销式固定 1-气门杆；2-气门弹簧；3-气门弹簧座；4-气门锁 环；5-气门锁销
（2）气门座。
①位置：进、排气道口与气门工作面接触部位。 ②功用：与气门头部密封锥面配合密封汽缸。 ③类型：在缸盖或缸体上直接镗出，也可以采用 镶嵌式结构。
④气门座锥角：气门座的锥角是与气门锥角相适 应的，以保证二者紧密座合，可靠地密封。气门 座的组成如图所示。
1.配气机构的功用
配气机构是进、排气管道的控制机构， 它按照汽缸的工作顺序和工作过程的 要求，准时地开闭进、排气门，向汽 缸供给可燃混合气或新鲜空气并及时 排出废气。另外，当进、排气门关闭 时，保证汽缸密封。
2.充气效率
新鲜空气或可燃混合气充满汽缸的程 度，用充气效率ηv表示。ηv越高，表 明进入汽缸的新气越多，可燃混合气 燃烧时可能放出的热量也就越大，发 动机的功率越大。
1-卡环；2-气门导管；3-汽缸盖；4-气门座
（气门与气门座压紧。 ②位置：安装在气门杆上。 ③结构特点：圆柱形螺旋弹簧。 ④类型：等螺距、变螺距、双弹簧三种，如下图。
a ） 等螺距弹簧 ； b ） 变螺距弹簧 ； c ） 双弹簧
2）气门传动组的功用与构造