配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式

3.1配氣機(jī)構(gòu)的布置及傳動認(rèn)知

淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系

2012年4月主要內(nèi)容：1.配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式2.配氣正時(shí)3.配氣機(jī)構(gòu)的零部件結(jié)構(gòu)認(rèn)識4.配氣機(jī)構(gòu)新結(jié)構(gòu)3.1.1配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式一、配氣機(jī)構(gòu)的基本組成及類型3.1.1配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式一、配氣機(jī)構(gòu)的基本組成及類型1、配氣機(jī)構(gòu)的基本組成氣門式配氣機(jī)構(gòu)由氣門組和氣門傳動組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門的位置、凸輪軸的位置和氣門驅(qū)動形式等有關(guān)。

凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)的組成

凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的組成

2、配氣機(jī)構(gòu)的類型（1）按氣門安裝位置分（2）按凸輪軸位置分

（3）按傳動方式分

（4）按氣門驅(qū)動形式分

（5）按每缸氣門數(shù)目分

三、氣門的布置形式

（一）氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)1、氣門布置——?dú)忾T位于活塞頂上方。2、組成構(gòu)造（1）凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的組成構(gòu)造氣門傳動組——曲軸正時(shí)齒輪、凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、搖臂軸座和氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)?；氣門組——?dú)忾T、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座和氣門鎖片等。（2）凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)的組成構(gòu)造氣門傳動組——曲軸正時(shí)帶輪（或曲軸正時(shí)鏈輪）、同步齒形帶（或同步鏈輪）、凸輪軸、挺柱體等；氣門組——?dú)忾T、氣門座圈、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、氣門彈簧座、氣門鎖片、氣門油封等。

3、工作過程（1）凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的工作過程發(fā)動機(jī)工作時(shí)，由曲軸定時(shí)齒輪驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪的上升段頂起挺柱時(shí)，經(jīng)推桿頂起搖臂，搖臂繞搖臂軸擺動，壓縮氣門彈簧使氣門開啟；當(dāng)凸輪的下降段轉(zhuǎn)離挺柱時(shí)，氣門在氣門彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。（2）凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)的工作過程發(fā)動機(jī)工作時(shí)，由曲軸同步帶輪（或曲軸同步鏈輪）經(jīng)同步齒形帶（或同步鏈輪）驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪的凸起頂下挺柱時(shí)，挺住壓縮氣門彈簧使氣門開啟；當(dāng)凸輪的下降段轉(zhuǎn)離挺柱時(shí)，氣門在氣門彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）氣門行程大。（2）燃燒室緊湊。（3）結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。5、工作特點(diǎn)四行程發(fā)動機(jī)每完成一個工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，各缸的進(jìn)、排氣門各開啟一次，凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周。（二）氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)1、氣門布置——?dú)忾T布置在氣缸的一側(cè)。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡單。（2）燃燒室結(jié)構(gòu)不緊湊。（3）進(jìn)、排氣阻力大。（4）熱量損失大，發(fā)動機(jī)性能下降。四、凸輪軸的布置形式

（一）凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)1、凸輪軸布置——凸輪軸置于曲軸箱內(nèi)。凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)零部件

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：曲軸與凸輪軸之間采用齒輪傳動，傳動簡單可靠，有利于發(fā)動機(jī)的布置。缺點(diǎn)：凸輪軸與氣門組之間動力傳遞路線較長，采用桿件傳動，不適用于高速發(fā)動機(jī)。3、應(yīng)用在中、重型發(fā)動機(jī)上普遍采用。（二）凸輪軸中置式1、凸輪軸布置——凸輪軸置于機(jī)體上部。凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)零部件

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的組成相比，推桿較短或減少了推桿，從而減輕了配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量，增大了機(jī)構(gòu)的剛度，適用于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)。3、應(yīng)用應(yīng)用于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)，如YC6105Q、6110A、依維柯8210.22S和福特2.5ID等發(fā)動機(jī)（三）凸輪軸上置式1、凸輪軸布置——凸輪軸置于氣缸蓋上。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動件少，傳動鏈短，整個機(jī)構(gòu)的剛度大，往復(fù)運(yùn)動慣性力小，適用于高速發(fā)動機(jī)。缺點(diǎn)：曲軸與凸輪軸之間傳動路線長，氣缸蓋拆卸困難。3、應(yīng)用在高速發(fā)動機(jī)上普遍采用。4、氣門驅(qū)動形式由于氣門排列和氣門驅(qū)動形式的不同，凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式，氣門驅(qū)動形式有搖臂驅(qū)動、擺臂驅(qū)動和直接驅(qū)動三種類型。（1）搖臂驅(qū)動、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)——凸輪軸推動液力挺柱，液力挺柱推動搖臂，搖臂再驅(qū)動氣門；或凸輪軸直接驅(qū)動搖臂，搖臂驅(qū)動氣門。（2）擺臂驅(qū)動、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)——擺臂驅(qū)動氣門的配氣機(jī)構(gòu)比搖臂驅(qū)動式剛度更好，更有利于高速發(fā)動機(jī)，因此在轎車發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用比較廣泛。應(yīng)用：單上置凸輪軸(SOHC)擺臂驅(qū)動式配氣機(jī)構(gòu)：CA488、SH680Q、克萊斯勒A452、奔馳QM615、奔馳M115等；雙上置凸輪軸(DOHC)擺臂驅(qū)動式配氣機(jī)構(gòu)：本田B20A、尼桑VH45DE、三菱3G81、富士EJ20等。（3）直接驅(qū)動、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)——在這種形式的配氣機(jī)構(gòu)中，凸輪通過吊杯形機(jī)械挺柱驅(qū)動氣門；或通過吊杯形液力挺柱驅(qū)動氣門。應(yīng)用：直接驅(qū)動式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動氣門的能量損失最小，在高度強(qiáng)化的轎車發(fā)動機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。如奧迪、捷達(dá)、桑塔納、馬自達(dá)6、歐寶V6、奔弛320E、依維柯8140.01、依維柯8140.21等。五、凸輪軸的傳動方式凸輪軸由曲軸驅(qū)動，傳動方式一般有齒輪式、鏈條式及齒形帶式三種。1、齒輪傳動

齒輪傳動的正時(shí)記號

2、鏈傳動

鏈傳動的張緊機(jī)構(gòu)

3、帶傳動

帶傳動的張緊機(jī)構(gòu)

凸輪軸的幾種傳動方式比較

六、氣門數(shù)及布置1、發(fā)動機(jī)采用多氣門的優(yōu)點(diǎn)（1）減小氣門直徑，提高工作可靠性。（2）提高充量系數(shù)，進(jìn)氣充分，排氣徹底。（3）減小氣門升程。（4）有利于改善HC和CO的排放。2、每缸氣門數(shù)目

（1）每缸兩氣門配氣機(jī)構(gòu)

兩氣門與燃燒室的配合兩氣門的安裝

（2）每缸三氣門配氣機(jī)構(gòu)

三氣門的安裝

（3）每缸四氣門配氣機(jī)構(gòu)在多氣門發(fā)動機(jī)中，每缸四氣門應(yīng)用最多。四氣門發(fā)動機(jī)每缸兩個進(jìn)氣門，兩個排氣門。突出的優(yōu)點(diǎn)：1）氣門通過斷面積大，進(jìn)、排氣充分，進(jìn)氣量增加，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率提高。2）每缸四個氣門，每個氣門的頭部直徑較小，每個氣門的質(zhì)量減輕，運(yùn)動慣性力減小，有利于提高發(fā)