1、1功用： 配氣機構是進、排氣管道的控制機構，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準時地開閉進、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣（汽油機）或新鮮空氣（柴油機）并及時排出廢氣。另外，當進、排氣門關閉時，保證氣缸密封。進飽排凈，四行程發動機都采用氣門式配氣機構。 2充氣效率 新鮮空氣或可燃混合氣被吸入氣缸愈多，則發動機可能發出的功率愈大。新鮮空氣或可燃混合氣充滿氣缸的程度，用充氣效率hv表示。hv越高，表明進入氣缸的新氣越多，可燃混合氣燃燒時可能放出的熱量也就越大，發動機的功率越大。 3型式氣門位于氣缸蓋上稱為氣門頂置式配氣機構，由凸輪、挺柱、推桿、搖臂、氣門和氣門彈簧等組成。其特點，進氣阻力小，燃燒

2、室結構緊湊，氣流攪動大，能達到較高的壓縮比，目前國產的汽車發動機都采用氣門頂置式配氣機構。 氣門位于氣缸體側面稱為氣門側置式配氣機構，由凸輪、挺柱、氣門和氣門彈簧等組成。省去了推桿、搖臂等另件，簡化了結構。因為它的進、排氣門在氣缸的一側，壓縮比受到限制，進排氣門阻力較大，發動機的動力性和高速性均較差，逐漸被淘汰。 凸輪軸下置式，主要缺點是氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門傳動另件較多，結構較復雜，發動機高度也有所增加。 凸輪軸中置,凸輪軸位于氣缸體的中部由凸輪軸經過挺柱直接驅動搖臂，省去推桿，這種結構稱為凸輪軸中置配氣機構。 凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。凸輪軸上置有兩種結構，一是凸

3、輪軸直接通過搖臂來驅動氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復運動質量大大減小，此結構適于高速發動機。另一種是凸輪軸直接驅動氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機構的往復運動質量更小，特別適應于高速發動機.凸輪軸下置，中置的配氣機構大多采用圓柱形正時齒輪傳動，一般從曲軸到凸輪軸只需一對正時齒輪傳動，若齒輪直徑過大，可增加一個中間齒輪。為了嚙合平穩，減小噪聲，正時齒輪多用斜齒。 鏈條與鏈輪的傳動適用于凸輪軸上置的配氣機構，但其工作可靠性和耐久性不如齒輪傳動。近年來高速汽車發動機上廣泛采用齒形皮帶來代替傳動鏈，齒形帶傳動，噪聲小、工作可靠、成本低.一般發動機都采用每缸兩個氣門，即一個進氣門和一個排氣門的結構

4、。為了改善換氣，在可能的條件下，應盡量加大氣門的直徑，特別是進氣門的直徑。但是由于燃燒室尺寸的限制，氣門直徑最大一般不能超過氣缸直徑的一半。當氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時，每缸一進一排的氣門結構就不能保證良好的換氣質量。因此，在很多新型汽車發動機上多采用每缸四個氣門結構。即兩個進氣門和兩個排氣門。4組成包括氣門組和氣門傳動組1氣門組 包括：氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、鎖片、卡簧。（1）氣門功用：控制進、排氣管的開閉 工作條件： 承受高溫、高壓、沖擊、潤滑困難。要求：足夠的強度、剛度、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊。材料：進氣門采用合金鋼（鉻鋼或鎳鉻等），排氣門采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼等）

5、。 構造：氣門由頭部、桿身和尾部組成。 氣門頭部是一個具有圓錐斜面的圓盤，氣門錐角一般為450，也有300，氣門頭邊緣應保持一定厚度，一般為1-3 mm，以防工作中沖擊損壞和被高溫燒蝕。氣門密封錐面與氣門座配對研磨。 氣門頭頂部形狀有平頂，球面頂和喇叭形頂等平頂：結構簡單、制造方便、吸熱面積小，質量小、進、排氣門均可采用。 球面頂：適用于排氣門，強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但受熱面積大，質量和慣性力大，加工較復雜。 喇叭形頂：適用于進氣門，進氣阻力小，但受熱面積大。 有的發動機進氣門頭部直徑比排氣門大，兩氣門一樣大時，排氣門有記號。 桿身桿身與頭部制成一體，裝在氣門導管內起導向作用，

6、桿身與頭部采用圓滑過渡連接。 尾部制有凹槽（錐形槽或環形槽）用來安裝鎖緊件（2）氣門導管功用：起導向作用，保證氣門作直線往復運動。      起導熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過氣缸蓋傳出去。為了保證導向，導管應有一定的長度，氣門導管的工作溫度也較高，約500k。氣門導管和氣門的潤滑是靠配氣機構飛濺出來的機油進行潤滑的，因此易磨損。為了改善潤滑性能，氣門導管常用灰鑄鐵或球墨鑄鐵或鐵基粉未治金制造。導管內、外圓面加工后壓入氣缸蓋的氣門導管孔內，然后再精鉸內孔。為了防止氣門導管在使用過程中松脫，有的發動機對氣門導管用卡環定位。（3）氣門座 氣

7、門座與氣門頭部密封錐面配合密封氣缸，氣門頭部的熱量亦經過氣門座外傳。氣門座可以在缸蓋或缸體上直接鏜出，也可以采用鑲嵌式結構。鑲嵌式結構氣門座都采用較好的材料（合金鑄鐵、奧氏體鋼等）單獨制作。（4）氣門彈簧功用：保證氣門回位氣門彈簧的作用在于保證氣門回位，在氣門關閉時，保證氣門與氣門座之間的密封，在氣門開啟時，保證氣門不因運動時產生的慣性力而脫離凸輪。氣門彈簧多為圓柱形螺旋彈簧，它的一端支承在氣缸蓋上，另一端壓靠在氣門桿尾端的彈簧座上，彈簧座用鎖片固定在氣門桿的尾端。 5）氣門旋轉機構為了使氣門頭部溫度均勻，防止局部過熱引起的變形和清除氣門座積炭，可設法使氣門在工作中相對氣門座緩慢旋轉。氣門緩慢

8、旋轉時在密封錐面上產生輕微的摩擦力，有阻止沉積物形成的自潔作用。 （6）鎖片、卡簧 鎖片、卡簧的功用是在氣門彈簧力的作用下把彈簧座和氣門桿鎖住，使彈簧力作用到氣門桿上。2氣門傳動組 功用：傳遞凸輪軸氣門之間的運動 氣門傳動組包括，凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂氣門間隙調整螺釘等。 （1）凸輪軸功用：控制氣門的開啟和關閉，每一個進、排氣門分別有相應的進氣凸輪和排氣凸輪。 凸輪的形狀影響氣門的開閉時刻及高度，凸輪的排列影響氣門的開閉時刻和工作順序。（根據凸輪軸可以判斷工作順序）工作中，凸輪軸受到氣門間歇性開啟的周期性沖擊載荷，因此對凸輪表面要求耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。（2）挺柱挺柱的功用是將凸

9、輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉時所施加的側向力，近年來，液壓挺柱被廣泛地采用。 （3）推桿推桿的作用是將從凸輪軸傳來的推力傳給搖臂，它是配氣機構中最容易彎曲的零件。要求有很高的剛度，在動載荷大的發動機中，推桿應盡量地做得短些。（4）搖臂搖臂實際上是一個雙臂杠桿，將推桿傳來的力改變方向，作用到氣門桿端打開氣門。 1配氣相位（1）定義：配氣相位是用曲軸轉角表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續時間，通常用環形圖表示-配氣相位圖。 （2）理論上的配氣相位分析 理論上講進、壓、功、排各占180°，也就是說進、排氣門都是在上、下止點開閉，延續時間都是曲軸轉角180°。但

10、實際表明，簡單配氣相位對實際工作是很不適應的，它不能滿足發動機對進、排氣門的要求。原因： 氣門的開、閉有個過程 開啟 總是 由小大 關閉 總是 由大小    氣體慣性的影響隨著活塞的運動同樣造成進氣不足、排氣不凈 發動機速度的要求 實際發動機曲軸轉速很高，活塞每一行程歷時都很短，當轉速為5600r/min時一個行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉速為1500r/min，一個行程也只有0.02s，這樣短的進氣或排氣過程，使發動機進氣不足，排氣不凈。 可見，理論上的配氣相位不能滿足發動機進飽排凈的要求，那么，實際的配氣相位又是怎樣滿足這個要求的呢？下

11、面我們就進行分析。 3）實際的配氣相位分析 為了使進氣充足，排氣干凈，除了從結構上進行改進外（如增大進、排氣管道），還可以從配氣相位上想點辦法，氣門能否早開晚閉，延長進、排氣時間呢？ 氣門早開晚閉的可能 從示功圖中可以看出，活塞到達進氣下止點時，由于進氣吸力的存在，氣缸內氣體壓力仍然低于大氣壓，在大氣壓的作用下仍能進氣；另外，此時進氣流還有較大的慣性。由此可見，進氣門晚關可以增加進氣量。 進氣門早開，可使進氣一開始就有一個較大的通道面積，可增加進氣量。 在作功行程快要結束時，排氣門打開，可以利用作功的余壓使廢氣高速沖出氣缸，排氣量約占50%。排氣門早開，勢必造成功率損失，但因氣壓低，損失并不大

12、，而早開可以減少排氣所消耗的功，又有利于廢氣的排出，所以總功率仍是提高的。 從示功圖上還可以看出，活塞到達上止點時，氣缸內廢氣壓力仍然高于外界大氣壓，加之排氣氣流的慣性，排氣門晚關可使廢氣排得更凈一些。 由此可見，氣門具有早開晚關的可能，那么氣門早開晚關對發動機實際工作又有什么好處呢？進氣門晚關：延長了進氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進氣量。 排氣門早開：借助氣缸內的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。 排氣門晚關：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈。 氣門重疊 由于進氣門早開，排氣門晚關，勢必造成在同一時間內兩個氣門同時開啟。把兩個氣門同時開啟時

13、間相當的曲軸轉角叫作氣門重疊角。在這段時間內，可燃混合氣和廢氣是否會亂串呢？不會的，這是因為：a. 進、排氣流各自有自己的流動方向和流動慣性，而重疊時間又很短，不至于混亂，即吸入的可燃混合氣不會隨同廢氣排出，廢氣也不會經進氣門倒流入進氣管，而只能從排氣門排出；b. 進氣門附近有降壓作用，有利于進氣。 進、排氣門的實際開閉時刻和延續時間 實際進氣時刻和延續時間：在排氣行程接近終了時，活塞到達上止點前，即曲軸轉到離上止點還差一個角度，進氣門便開始開啟，進氣行程直到活塞越過下止點后時，進氣門才關閉。整個進氣過程延續時間相當于曲軸轉角180°+。    

14、0;- 進氣提前角 一般=10°30°         - 進氣延遲角 一般=40°80° 所以進氣過程曲軸轉角為230°290° 實際排氣時刻和延續時間：同樣，作功行程接近終了時，活塞在下止點前排氣門便開始開啟，提前開啟的角度一般為40°80°，活塞越過下止點后角排氣門關閉，一般為10°30°，整個排氣過程相當曲軸轉角180°+。     - 排氣提前角 一般=40

15、°80°        - 進氣延遲角 一般=10°30° 所以排氣過程曲軸轉角為230°290° 氣門重疊角+=20°60° 從上面的分析，可以看出實際配氣相位和理論上的配氣相位相差很大，實際配氣相位，氣門要早開晚關，主要是為了滿足進氣充足，排氣干凈的要求。但實際中，究竟氣門什么時候開？什么時候關最好呢？這主要根據各種車型，經過實驗的方法確定，由凸輪軸的形狀、位置及配氣機構來保證。2氣門間隙（1）定義：氣門間隙是指氣門完全關閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。 （2） 作用：給熱膨脹留有余地保證氣門密封 。不同機型，氣門間隙的大小不同，