进气门
排气门
汽车服务工程专业03第三章配气机构
气门锥角：
气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与 气门顶部平面的夹角。
锥角作用： A、获得较大的气门座合压力，提高密封性和导热性。 B、气门落座时有较好的对中、定位作用。 C、避免气流拐弯过大而降低流速。
边缘应保持一 定的厚度， 1~3mm。
装配前应将 密封锥面研 磨。
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凸轮轴轴向限位
❖ 作用
斜齿轮传动，防止凸 轮轴工作时产生轴向 位移（外移）和承受 斜齿轮产生的轴向力
❖ 结构
止推凸缘+隔圈 二者之差即为间隙
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凸轮轴的轴向定位：
气缸体 止推板
凸轮轴颈
窜动量
隔圈（调节环） 正时齿轮
凸轮轴的 轴向间隙
二、充气效率：
在进气行程中，实际进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气的质量 与在进气系统进口状态下充满气缸工作容积的新鲜空气或可燃混 合气的质量之比。
ηv=M/M0
M ——进气过程中，实际进入气缸的新气的质量； 量M。o——在理想状态下，充满气缸工作容积的新气质
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三、配气机构的布置型式： 1、气门顶置式： 组成：
气缸盖
材料：
气门导管
用含石墨较多的铸铁，能提高自润滑作用。
加工方法：
外表面加工精度较高 内表面精绞 装配：
卡环：防止气门 导管在使用中脱 落。
气门杆与气门间隙0.05～0.12mm。
伸入深度应适量。锥
度可减少气流阻力。
过盈配合
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3、气门座：
气门座： 气缸盖的进、排气道与气门锥面相结 合的部位。
柱塞、柱塞回位弹 簧、单向阀及弹簧 单向阀关闭的过程， 即相当于消除气门 间隙的过程。温度 升高，单向阀关闭 时间缩短。
工作原理：凸轮↑挺柱体↑柱塞↓其下部油压↑单向阀关，
气门开；弹簧使柱塞↑其下部油压↓单向阀开，气门关，进 油；单向阀下部油压高时可从柱塞与挺柱内的间隙处泄漏 到油道内。油压低时可开启单向阀，汽车向服务其工程内专业0部3第三补章配油气机构
作业
v 3-1； 3-5； v 什么是配气相位？ v 什么是气门间隙，为什么要留气门间隙？
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2、挺柱
（1）作用：将凸轮的推力传给推杆或气门。
（2）挺柱的分类：
菌式
气门侧置式
筒式
气门顶置式
减小摩擦所造成的对 滚轮式 挺柱的侧向力。多用
于大缸径柴油机。
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凸轮
驱动分电器的螺旋齿轮
凸轮轴轴颈
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凸轮：
工作条件： 承受气门弹簧的张力，间歇性的 冲击载荷。 凸轮性能： 表面有良好的耐磨性，足够的刚 度。
凸轮与挺柱线接 触，接触压力大，
磨损快。
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凸轮的轮廓 凸轮轮廓与气门的运动规律
缓冲结束点
气门升程最大时刻
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七1、、概气念门：间隙：
气门间隙：为保证气门关闭严密，通常发动机在冷态
装配时，在气门杆尾端与气门驱动零件（摇臂、挺柱
或凸轮）之间留有适当的间隙。
气门间隙
摇臂
为何排气 门间隙大 于进气门 间隙？
气门杆
气门
间隙
进气门 0.25~0.30mm
圆柱等螺距弹簧
不等螺距弹簧安装 时应注意什么问题？
不等距弹簧应
圆柱形螺旋弹簧
用：螺距小的 一端朝向头部
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CA7560
❖ 防共振措施
气门弹簧
钢丝直径较粗的弹簧
不等螺距弹簧
安装时螺距小的一端朝 向缸盖
刚度不同的双重弹簧安 装时螺旋方向相反
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工作过程
特点：气门行程大，结构较复杂，燃烧室紧凑，工艺 性好，充气阻力小，具有良好的抗爆性和高速性， 易于提高发动机的动力性和经济性指标。
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2、气门侧置式
进排气门都布置在气缸 的一侧，结构简单、零件数 目少。
气门布置在同一侧导致 燃烧室结构不紧凑、热量损 失大、进气道曲折、进气阻 力大，使发动机性能下降， 已趋于淘汰。
排气门 0.30~0.35mm
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§3.2 配气相位
一、气门从开启到关闭所经历的曲
轴转角，称为配气相位。
上止点
10°~30 °
40°~80 ° 40°~80 ° 10°~30 °
下止点
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配气相位演示
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汽车服务工程专业03第 三章配气机构
2020/11/23
汽车服务工程专业03第三章配气机构
概述 配气相位 配气机构的主要零部件 可变进气系统
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§3.1 概述
一、功用：
按照发动机每个气缸内所进行的工作循环和发火次序的要 求，定时开启和关闭气缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气(汽油 机)或空气(柴油机)得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。
气门开启点
气门关闭点
消除气门 间隙阶段
出现气门 间隙阶段
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同名凸轮的相对角位置
同一气缸的进、排气凸轮的相对角位置是与相应的配 气相位相对应的。
点火顺序： 1—2—4—3
四缸发动机凸轮投影
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凸轮轴正时齿轮
❖ 正时标记
装配时与曲轴正时齿 轮正时标记对齐
适当的气门间隙。
摇臂轴
摇臂
凸轮轴
凸轮轴正 时齿轮
推杆
挺柱
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1、凸轮轴：
作用： 驱动和控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的
工作顺序、配气相位和气门开度的变化规律等要求。 工作条件：
承受气门间歇性开启的冲击载荷。 材料：
优质钢、合金铸铁、球墨铸铁
结构： a.采用多轴颈; b.从前向后依次减小
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四、凸轮轴的布置型式：
1、凸轮轴下置：
不利因素：凸轮 轴与气门相距较 远，动力传递路 线较长，环节多， 因此不适用于高 速发动机。
有利因素：简化 曲轴与凸轮轴之 间的传动装置， 有利于发动机的 布置。
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2、凸轮轴中置式： 调整螺钉
旋向相反的 两个弹簧， 防止断裂的 弹簧卡入另
一弹簧
双弹簧布置
应用车型：奥迪100，捷达，桑塔纳, 广州标致505
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气门旋转机构
锥形套筒 锁片
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二、气门传动组：
组成：凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等组成。
功用：定时驱动气门开闭，并保证气门有足够的开度和
挺柱端面与凸轮的关系
锥形凸轮
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液力挺柱
结构：
性能：
消除了配气机构的 间隙，减小了各零 件的冲击载荷和噪 声提高发动机高速 时的性能。
卡环 球形支座 进油口
柱塞
挺柱体
柱塞腔
单向阀架 单向阀 柱塞弹簧
挺柱体腔 进油通道 汽车服务工程专业03第三章配气机构
液力挺柱
❖ 构造：挺柱体、
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气门杆：
凹槽
较高的加工精度，表面 经过热处理和磨光，保 证同气门导管的配合精 度和耐磨性
气门杆尾部： 环形槽、锁 销孔
易断裂处
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2、气门导管：
作用：
为气门的运动导向，保证气门直线运动兼起导热作用。
工作条件：
倒角
工作温度较高，约500K。润滑困难，易磨损。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小，废气的清
凸顶式
除效果好，但球形的受势面积大，质量和惯性力大加工
（球面顶） 较复杂。
凹顶式
凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形，可以减 少进气阻力，但其顶部受热面积大，故适用于进气门，
（喇叭顶） 而不宜用于排气门。
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气门实物图
利用调节环控制轴向窜动
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凸轮轴的驱动：
A、齿轮传动：应用在下置凸轮 轴发动机。采用斜齿齿轮。
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B、链条和齿形皮带传动：链条传动噪声小，用于中 置式或顶置式凸轮轴发动机。
凸轮轴正时 齿形带轮
张紧轮
中间轴齿 形带轮
曲轴正时 齿形带轮
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作用： 靠其内锥面与气门锥面的紧密贴合密封气缸。 接受气门传来的热量。
气门密封干涉角： 比气门锥角大0.5~1度的气门座圈锥角。
气门座
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气门座圈： 以较大过盈量镶嵌在气门座上的圆环。
镶嵌式气门座特点： 优点：提高气门座的使用寿命，便于更换。 缺点：导热性差，加工精度高，脱落时易造成严重 事故。
摇臂
传动方式：凸轮
轴经过挺柱直接 驱动摇臂，省去 了推杆。
应用：适用于发 动机转速较高时， 可以减少气门传 动机构的往复运 动质量。挺柱 凸轮轴活塞
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