3.2配气机构的主要零部件(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（上海交通大学出版社）

第三章 配气机构的结构与检修 目录 CONTENTS 配气机构概述 01 配气机构的主要零部件 02 配气相位 03 04 配气机构检修项目及内容 模块二 配气机构的主要零部件 气门组 一 如图3-7所示，气门组包括气门、气门导管、气门座、气门弹簧、气门锁片、气门油封等。 １．气门 功用：控制进、排气管的开闭。 工作环境：承受高温、高压、冲击，润滑困难。 要求：足够的强度、刚度，耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击。 材料：进气门采用合金钢（铬钢或镍铬等），排气门采用耐热合金钢（硅铬钢等）。 构造：由气门头部、气门杆组成，如图3-8所示。 气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘。气门密封锥面是与杆身同心的圆锥面，用来与气门座接触，起到密封气道的作用。气门密封锥面与顶平面之间的夹角称为气门锥角。气门锥角一般为45°，也有的为30°（见图3-9）。气门头部边缘应保持一定的厚度，一般为1～3ｍｍ，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。 气门头部形状有平顶、球面顶和喇叭形顶等，如图3-10所示。 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。 有的发动机进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，排气门有记号。 杆身与头部制成一体，装在气门导管内起导向作用。杆身与头部采用圆滑过渡连接。尾部制有凹槽（锥形槽或环形槽），用来安装锁紧件。 ２.气门导管 如图3-11所示，气门导管的功用为：起导向作用，保证气门做往复直线运动；起导热作用，将气门头部传给杆身的热量，通过气缸盖传导出去。 为了保证导向，气门导管应有一定的长度。气门导管的工作温度较高，约500Ｋ。气门导管和气门是靠配气机构飞溅出来的机油进行润滑的，因此易磨损。为了改善润滑性能，气门导管常用灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制造。导管内、外圆面加工后压入气缸盖的气门导管孔内，然后精铰内孔。为了防止气门导管在使用过程中松脱，有的发动机对气门导管用卡环定位。 ３.气门座 如图3-12所示，气门座与气门头部密封锥面配合密封气缸，气门头部的热量也经过气门座外传。气门座可以在缸盖或缸体上直接镗出，也可以采用镶嵌式结构。镶嵌式结构气门座都采用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等）单独制作。 ４.气门弹簧 如图3-13所示，气门弹簧的作用在于保证气门回位。在气门关闭时，保证气门与气门座之间的密封；在气门开启时，保证气门不因运动时产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支承在气缸盖上，另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。 ５.气门锁片、卡簧 气门锁片、卡簧的功用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆锁住，使弹簧力作用到气门杆上。 气门传动组 二 如图3-14所示，气门传动组主要包括凸轮轴、挺柱、推杆和摇臂等。 １．凸轮轴 如图3-15所示，凸轮轴的功用是控制气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。 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（根据凸轮轴可以判断工作顺序）。工作中，凸轮轴受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此要求凸轮表面耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度。 对于下置式凸轮轴（见图3-16）来说，凸轮轴上还可能设有螺旋线齿轮和偏心轮，用来驱动分电器、机油泵和膜片式汽油泵等。凸轮轴的前端通过键装有凸轮轴正时齿轮或链轮及同步齿形带等。 凸轮轴通常由曲轴通过一对正时齿轮驱动。小齿轮和大齿轮分别用键装在曲轴与凸轮轴的前端，其传动比为2∶1。在装配曲轴和凸轮轴时，必须将正时标记（见图3-17）对准，以保证正确的配气相位和发火正时。 为限制凸轮轴轴向窜动，凸轮轴必须有轴向定位装置。止推凸缘用钢制成，套在正时齿轮与凸轮轴第一轴颈端面之间。凸缘两端用螺栓固定在缸体上。正时齿轮与凸轮轴轴颈之间装有隔圈，因隔圈比止推凸缘厚，使止推凸缘与正时齿轮（或与凸轮轴第一轴颈侧面）有适当间隙。间隙可通过改变隔圈厚度进行调整。当凸轮轴产生轴向移动时，止推凸缘便与凸轮轴轴颈端面或与正时齿轮轮毂接触，从而限制了轴向窜动。止推凸缘磨损后可以更换。 ２．挺柱 挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或者气门杆。 挺柱常见的形式有筒式和滚轮式两种，如图3-18所示。大多数发动机采用筒式挺柱，滚轮式挺柱多用于大型柴油机。筒式挺柱的下端设有油孔，以便将漏入挺柱内的机油引到凸轮表面进行润滑。挺柱常用镍铬合金铸铁或冷激合金铸铁制造，其摩擦表面应经热处理后精磨。 越来越多的发动机（尤其是轿车发动机）采用了长度随温度而微量变化的液力挺柱（见图3-19），而不采用预留气门间隙