配氣機構的作用是根據發動機發火順序和各缸工作循環的要求，定時開啟和關閉進、排氣門，使新鮮氣體及時進入氣缸，使廢氣及時排出氣缸。

配氣機構一般由氣門組件和氣門傳動組件組成。氣門組件主要包括氣門、氣門導管、氣門座及氣門彈簧等零部件；氣門傳動組件主要包括凸輪軸、正時及其傳動機構、氣門挺杆、氣門壓杆和搖臂等零部件。如下面的組圖所示。

配氣機構（皮帶驅動的單凸輪軸）的結構組成▲

氣缸蓋上安裝的氣門組件和凸輪軸（一）▲

1—進氣凸輪軸；2—氣門導管；3—進氣門；4—氣門壓杆；5—氣門彈簧；6—液壓挺杆；7—排氣凸輪軸

氣缸蓋上安裝的氣門組件和凸輪軸（二）▲

1—進氣門；2—底部氣門彈簧座；3—上部氣門彈簧座；4—氣門夾鎖；5—進氣凸輪軸；6—排氣門；7—氣門彈簧；8—滾子式氣門壓杆；9—氣門杆密封件；10—排氣凸輪軸

寶馬N55 發動機的配氣機構▲

1—機油噴嘴；2—偏心軸；3—扭轉彈簧；4—月牙闆；5—進氣凸輪軸；6—氣門挺杆；7—滾子式氣門搖臂；8—液壓氣門間隙補償裝置；9—氣門彈簧；10—進氣門；11—伺服電動機；12—排氣門；13—氣門彈簧；14—液壓氣門間隙補償裝置；15—滾子式氣門搖臂；16—排氣凸輪軸；17—密封套管；18—插孔

氣門傳動組件▲

1. 凸輪軸

凸輪軸的作用是控制換氣過程和燃燒過程。其主要任務是開啟和關閉進氣門及排氣門。發動機的凸輪軸軸身直接在軸承内運轉。凸輪軸軸身上帶有凸輪，發動機工作的作用力就由凸輪軸軸承承受。

凸輪軸 ▲

1—輸入法蘭；2—用于專用工具的雙平面段；3—軸管；4—凸輪；5—真空泵的輸出法蘭；6—凸輪軸傳感器的參考基準；7—高壓泵傳動裝置的三段凸輪；8—扳手寬度面；

A—進氣凸輪軸；B—排氣凸輪軸

凸輪的形狀，即凸輪橫截面的輪廓，它決定了氣門行程的運行軌迹（下圖）。

凸輪橫截面 ▲

1—凸輪行程；2—凸輪頂部；3—凸輪工作面；4—基圓

凸輪随動件沿凸輪輪廓随凸輪一起移動，并将運動傳至氣門。在基圓區域内，氣門處于關閉狀态。氣門機構帶有機械調節裝置時，基圓和凸輪随動件之間存在間隙。接觸到凸輪工作面時，氣門開啟或關閉。工作面傾斜度越大，氣門開啟或關閉的速度就越快。工作面可呈直線形狀，也可呈曲線形狀，具有直線工作面的凸輪也稱作切線凸輪。尤其是與滾子式氣門壓杆一起使用時，凸輪工作面呈中空形式（凹形）。因此，有些車使用了帶有燒結凸輪的複合式凸輪軸。隻有使用無需修整的燒結凸輪，才能獲得滾子式氣門壓杆所需要的凹形工作面。而使用平頂桶狀挺杆時，凸輪工作面呈凸形。這種凸輪也被稱作諧運動凸輪。凸輪頂部是氣門完全開啟點，凸輪頂部越寬，氣門開啟時間就越長。但可能會産生一定弧度，凸輪随動件會因加速度而從凸輪上有弧度處擡起。從基圓至凸輪頂部的距離為凸輪行程。

凸輪運動與氣門之間的傳動比取決于傳動部件。例如，桶狀挺杆以1 ∶ 1 的傳動比傳動，而滾子式氣門壓杆的傳動比則取決于杆長。

2. 氣門

氣門與氣門導管和氣門彈簧共同構成一個總成，安裝在缸蓋上。

處于安裝狀态下的氣門 ▲

1—氣門鎖夾；2—氣門杆密封件；3—下部氣門彈簧座；4—換氣通道；5—氣門座圈；6—氣缸蓋；7—氣門導管；8—氣門彈簧；9—上部氣門彈簧座

氣門由氣門頭、氣門座和氣門杆三部分組成。

氣門結構 ▲

1—凹槽；2—氣門杆直徑；3—内圓角；4—氣門頭；5—氣門座高；6—氣門頭直徑； 7—氣門座直徑；8—氣門座角度

氣門可分為單一金屬氣門、雙金屬氣門和空心氣門，圖2.2-41 所示為空心氣門。

空心氣門 ▲

1—氣門杆；2—空腔；3—氣門頭

氣門座承擔隔開燃燒室與氣道的作用。此外，熱量也通過此處從氣門傳至氣缸蓋。氣門處于關閉狀态時，氣門座表面與氣缸蓋氣門座圈靠在一起。

小貼士

通常情況下，承受較小負荷的進氣門座比承受高負荷的排氣門座窄。氣門座寬度為1.2～2.0mm。确保氣門座位置正确非常重要。如下圖所示為氣門座安裝位置。

氣門座安裝位置 ▲

1—氣門座圈；2—氣門座表面

3. 氣門導管

氣門導管是汽車發動機氣門的導向裝置，對氣門起導向作用，以确保氣門位于氣門座的中心，并通過氣門杆将氣門頭處的熱量傳至氣缸蓋。氣門導管及其安裝位置如下圖所示。

4. 氣門鎖夾

氣門鎖夾負責連接氣門彈簧座和氣門。

氣門鎖夾▲

1—氣門彈簧座；2—非夾緊式氣門鎖夾；3—夾緊式氣門鎖夾；4—氣門杆

5.氣門彈簧

氣門彈簧标準結構形式為對稱圓柱彈簧。氣門彈簧負責以可控方式關閉氣門，就是說必須确保氣門随凸輪一起運動，以使其即使在最高轉速時也能及時關閉。

氣門彈簧安裝位置▲

氣門彈簧類型▲

6. 搖臂、氣門壓杆等

搖臂、液壓式氣門間隙調節器、氣門壓杆、氣門挺杆負責将凸輪運動傳給氣門，因此這些部件也稱作傳動元件。

氣缸蓋上的部件安裝位置 ▲

1—伺服電動機；2—扭轉彈簧；3—蝸杆；4—蝸輪；5—偏心軸；6—氣門挺杆；7—進氣凸輪軸；8—斜台；9,16—滾子式氣門壓杆10,15—液壓式氣門間隙調節器（搖臂）；11,14—氣門彈簧；12—進氣門；13—排氣門；17—排氣凸輪軸

■ 氣門壓杆

滾子式氣門壓杆是采用間接傳動方式的氣門傳動組件。

滾子式氣門壓杆▲

1—用于随凸輪移動的滾針軸承滾子；2—用于支撐液壓補償元件的半球；3—壓在氣門上的操作面

■ 氣門挺杆

氣門挺杆是進氣門和排氣門的直接傳動裝置，它不改變凸輪的運動或傳動比。這種直接傳動裝置始終具有很高的剛度，移動質量相對較小且所需安裝空間較小。氣門挺杆用于傳遞直線運動，其導向部件位于氣缸蓋内。

氣門挺杆 ▲

1—球形接觸面；2—室式挺杆；3—導向凸台

■ 液壓式氣門間隙調節器

氣門和傳動元件之間必須保持規定的氣門間隙。該間隙可以通過機械方式（搖臂）或通過一個液壓式氣門間隙調節器來調節。液壓式氣門間隙調節器負責在所有運行條件下确保氣門間隙為零。

液壓式氣門間隙調節器▲

1—通風孔；2—活塞；3—儲油室；4—閥球；5—活塞彈簧；6—壓力室；7—閥球彈簧；8—壓力缸；9—供油孔；10—球頭

小貼士：

氣門間隙影響發動機正時時間，從而影響發動機功率、行駛性能、耗油量和廢氣排放量。氣門間隙過大會縮短正時時間，即氣門延遲開啟、提前關閉；氣門間隙過小會延長正時時間，即氣門提前開啟、延遲關閉。

凸輪通過氣門壓杆開啟氣門時，還會通過球頭對液壓式氣門間隙調節器内的活塞施加作用力。活塞通過壓力室内的機油支撐在固定式壓力缸内。

■ 搖臂

搖臂是一個以中間軸孔為支點的雙臂杠杆，短臂一端裝有氣門間隙調整螺釘，長臂一端有一個圓弧工作面用來推動氣門。搖臂是用來調節氣門間隙的機械裝置。

氣缸蓋上搖臂實物圖▲

搖臂安裝位置▲

小貼士：

隻有在氣門關閉狀态下，氣門杆與氣門操縱裝置之間存在間隙時，才能确保所需的氣門密封效果。由于氣門間隙随發動機溫度變化而變化，因此必須将該間隙調節到足夠大的合适程度。

7. 鍊條傳動機構

不同鍊條傳動機構的主要區别通常僅在于鍊條的結構形式和布置方式不同，下圖所示為寶馬某V 型發動機的鍊條傳動機構。無論采用何種結構形式，每個鍊條傳動機構一般都包括一個曲軸鍊輪、鍊條導軌、帶有張緊導軌的鍊條張緊器、一個供油裝置、至少一個凸輪軸上一個鍊輪以及正時鍊自身。

寶馬某V 型發動機鍊條傳動機構

1—氣缸列1 的上部導軌；2—氣缸列1 進氣凸輪軸的VANOS 單元（可變凸輪軸正時控制單元）；3—氣缸列1 的正時鍊；4—氣缸列1 的導軌；5—氣缸列2 的鍊條張緊器；6—氣缸列2 的導軌；7—氣缸列2 進氣凸輪軸的VANOS 單元；8—氣缸列2 的上部導軌；9—氣缸列2 排氣凸輪軸的VANOS 單元；10—氣缸列2 的正時鍊；11—氣缸列2 的導軌；12—機油泵傳動鍊條；13—機油泵鍊輪；14—曲軸鍊輪；15—噴油嘴；16—氣缸列1的張緊導軌；17—氣缸列1 的鍊條張緊器；18—氣缸列1 排氣凸輪軸的VANOS 單元

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