3.1.1配气机构的结构和工作原理（课件）-《汽车发动机构造与维修（第三版）》同步教学（人民交通版）

汽车发动机构造与维修 中 等 职 业 教 育 国 家 规 划 教 材 全国中等职业教育教材审定委员会审定 总论 发动机总体构造与维修 曲柄连杆机构的构造与维修 配气机构的构造与维修 汽油机燃料供给系统的构造与维修 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 柴油机燃料供给系统的构造与维修 润滑系统的构造与维修 冷却系统的构造与工作原理 第三章 配气机构的构造与维修 第一节 配气机构的结构和工作原理 第二节 配气机构的维修 学习目标 小结 复习思考题 1．掌握配气机构的功用、组成和工作原理。 2．掌握气门组的各部件的功用和结构特点。 3．掌握气门传动组的各部件的功用和结构特点。 4．掌握配气相位意义。 5．了解可变配气相位的功用和工作原理。 6．了解配气机构维修的基本方法。 学习目标 第一节 配气机构的结构和工作原理 一、配气机构的功用和组成 配气机构的功用是按照发动机每一汽缸内所进行的工作循环或发火次序的要求，定时开启和关闭各汽缸的进、排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入汽缸，废气得以及时从汽缸中排出。进入汽缸内的可燃混合气或空气对发动机性能的影响很大。进气量越多，发动机所发出的转矩越大、功率越高。 配气机构如图3-1所示。配气机构由气门组和气门传动组组成。气门组包括气门、气门座、气门导管和气门弹簧等部件。气门传动组主要包括凸轮轴、凸轮轴正时带轮、正时齿形带、张紧轮、液压挺柱等部件。 第一节 配气机构的结构和工作原理 图3-1 配气机构 第一节 配气机构的结构和工作原理 发动机工作时，曲轴通过曲轴正时带轮、正时齿形带、凸轮轴正时带轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶到液压挺柱时，通过液压挺柱，压缩气门弹簧，使气门离座，即气门开启。当凸轮凸起部分离开液压挺柱时，气门便在气门弹簧力的作用下上升而落座，气门关闭。 由于四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转2周，而各缸进、排气门各开启1次，完成一次进气和排气，此时凸轮轴只旋转1周，因此，曲轴与凸轮轴的转速比为2∶1，即凸轮轴正时带轮的齿数是曲轴正时带轮齿数的2倍。 第一节 配气机构的结构和工作原理 二、配气机构主要部件的构造 1．气门组 气门及其相关零件称之为气门组，气门组的作用是实现汽缸的密封。配置一根气门弹簧的标准型的气门组如图3-2所示。 图3-2 气门组 第一节 配气机构的结构和工作原理 1）气门 （1）气门结构。气门的功用是与气门座相配合，对汽缸进行密封。气门由头部和杆部两部分组成（见图3-3），头部用来封闭汽缸的进、排气道，杆部用来为气门的运动起导向作用。 图3-3 气门结构 第一节 配气机构的结构和工作原理 ①气门头部。气门头部的形状有平顶、喇叭形顶和球面顶，如图3-4所示。使用最多的是平顶气门头部，进、排气门均可采用。喇叭形顶头部多用于进气门，球面顶气门头部适用于排气门。 图3-4 气门头部的形状 第一节 配气机构的结构和工作原理 气门头部与气门座圈接触的工作面，是与杆部同心的锥面，通常将这一锥面与气门顶部平面的夹角称为气门锥角，如图3-5所示，一般做成30°或45°。 考虑到进气阻力比排气阻力对发动机性能的影响大得多，为尽量减小进气阻力，一般进气门的尺寸略大于排气门的尺寸，这是因为进气是利用活塞下移产生的真空来实现的，进气门大些，可提高进气效率；而排气是通过活塞上升将废气排出的，排气门即使是小一些也不会造成太大的影响。 图3-5 气门锥角 第一节 配气机构的结构和工作原理 ②气门杆。气门杆是圆柱形，在气门导管中不断做上、下往复运动。气门杆尾部结构取决于气门弹簧座的固定方式，常见的结构形式如图3-6所示。 （2）气门数。在短时间内能够将尽量多的气体吸入和排出，在很大程度上影响着发动机的整体性能。从气门在有限制的燃烧室表面积中所占的面积来看，与具有两个气门的汽缸相比，进、排气门越多，则气门面积之和就越大，进、排气效率越高，而且可以使单个气门的体积减小，质量减轻。但气门数越多，结构越复杂，成本越高。 图3-6 气门弹簧座的固定方式 第一节 配气机构的结构和工作原理 ①2气门式（见图3-7）。每个汽缸采用一个进气门和一个排气门，一般进气门比排气门大些。桑塔纳2000GSi车型AJR发动机即采用此种形式。 ②3气门式（见图3-8）。每个汽缸有2个进气门和1个排气门，