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第三章 第三章 第二节
 

1.功用:

配气机构是进、排气管道的控制机构,它按照气缸的工作顺序和工作过程的要求,准时地开闭进、排气门、向气缸供给可燃混合气(汽油机)或新鲜空气(柴油机)并及时排出废气。另外,当进、排气门关闭时,保证气缸密封。进饱排净,四行程发动机都采用气门式配气机构。

2.充气效率

新鲜空气或可燃混合气被吸入气缸愈多,则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度,用充气效率hv表示。hv越高,表明进入气缸的新气越多,可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大,发动机的功率越大。

3.型式

(图3-1)

 

气门位于气缸盖上称为气门顶置式配气机构,由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧等组成。其特点,进气阻力小,燃烧室结构紧凑,气流搅动大,能达到较高的压缩比,目前国产的汽车发动机都采用气门顶置式配气机构。

气门位于气缸体侧面称为气门侧置式配气机构,由凸轮、挺柱、气门和气门弹簧等组成。省去了推杆、摇臂等另件,简化了结构。因为它的进、排气门在气缸的一侧,压缩比受到限制,进排气门阻力较大,发动机的动力性和高速性均较差,逐渐被淘汰。

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图3-1

 

(图3-2)

 

凸轮轴下置式,主要缺点是气门和凸轮轴相距较远,因而气门传动另件较多,结构较复杂,发动机高度也有所增加。

凸轮轴中置,凸轮轴位于气缸体的中部由凸轮轴经过挺柱直接驱动摇臂,省去推杆,这种结构称为凸轮轴中置配气机构。 凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。

凸轮轴上置有两种结构,一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门,这样既无挺柱,又无推杆,往复运动质量大大减小,此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门,此种配气机构的往复运动质量更小,特别适应于高速发动机,

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图3-2
 

 

(图3-3)(图3-4)
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图3-3 图3-4

凸轮轴下置,中置的配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动,一般从曲轴到凸轮轴只需一对正时齿轮传动,若齿轮直径过大,可增加一个中间齿轮。为了啮合平稳,减小噪声,正时齿轮多用斜齿。

链条与链轮的传动适用于凸轮轴上置的配气机构,但其工作可靠性和耐久性不如齿轮传动。近年来高速汽车发动机上广泛采用齿形皮带来代替传动链,齿形带传动,噪声小、工作可靠、成本低。

(图3-5)

 

一般发动机都采用每缸两个气门,即一个进气门和一个排气门的结构。为了改善换气,在可能的条件下,应尽量加大气门的直径,特别是进气门的直径。但是由于燃烧室尺寸的限制,气门直径最大一般不能超过气缸直径的一半。当气缸直径较大,活塞平均速度较高时,每缸一进一排的气门结构就不能保证良好的换气质量。因此,在很多新型汽车发动机上多采用每缸四个气门结构。即两个进气门和两个排气门。

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图3-5 

4.组成

包括气门组和气门传动组(图3-6)

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图3-6