發動機配氣機構的配氣機構結構和原理(圖解)

配氣機構的作用是根據發動機的工作順序有規律地開啟和關閉進氣門和排氣門，以保證可燃混合氣或新鮮空氣立即進入氣缸，并將燃燒后產生的廢氣立即排出。如圖4-1所示，配氣機構包括氣門組和氣門傳動組。閥組包括進氣門、排氣門、氣門彈簧等元（查成交價|參配|優惠政策）件，起到保持氣門關閉的作用。氣門驅動裝置包括正時鏈輪、正時皮帶輪、正時鏈條、正時皮帶、進氣凸輪軸、排氣凸輪軸等元件，能在良好的正時驅動氣門開啟，保證氣門有足夠的開度和氣門開啟時間。根據凸輪軸的位置，配氣機構可分為三種類型：上型、中式和下型。汽車的發動機凸輪軸一般在發動機氣缸蓋上，凸輪軸布置在上面。凸輪軸配氣機構的凸輪軸安裝在曲軸箱內，凸輪正時齒輪直接與曲軸正時齒輪嚙合，如圖4-2所示，由曲軸拉動。凸輪軸類型有兩種：凸輪軸通過液壓挺桿驅動氣門的結構和凸輪軸通過搖臂驅動氣門的結構，如圖4-3和圖4-4所示。配氣機構按傳動方式可分為正時鏈條傳動、正時皮帶傳動和齒輪傳動。汽車一般采用正時鏈條或正時皮帶傳動。氣門正時機構的氣門組主要包括凸輪軸、液壓挺桿、正時鏈輪(或正時皮帶輪)、正時鏈條(或正時皮帶)、鏈條張緊器等。汽車發動機的氣門驅動裝置將曲軸的動力傳遞給曲軸正時皮帶輪(或正時鏈輪)、正時皮帶(或正時鏈條)和凸輪軸正時皮帶輪(或正時鏈輪)。凸輪軸蓋將凸輪軸固定支撐在氣缸蓋上。如圖4-5所示，凸輪軸支撐軸徑上有潤滑孔，通過這些孔可以潤滑凸輪軸支撐軸徑和軸承蓋。當氣缸上部有兩個凸輪軸分別開啟和關閉進氣門和排氣門時，稱為DOHC。如圖4-6所示，凸輪軸上的凸輪有一個特殊的輪廓，它的旋轉控制氣門開啟正時、持續時間和氣門升程。液壓挺柱發動機在啟動時，由于溫度變化和熱脹冷縮很大，發動機冷態時，氣門受熱后的膨脹需要在氣門桿端留有間隙。因此，在室溫下裝配發動機時，要確保氣門桿后端有一定的間隙。這個間隙稱為氣門間隙。目前汽車發動機一般采用液壓挺桿或氣門間隙調節器來調節氣門間隙，如圖4-7和圖4-8所示。液壓挺桿有一個加油口，它的長度可以通過油泵的壓力油自動改變。氣門間隙調節器用于滾子搖臂的氣門傳動，其工作原理與液壓挺柱相似。如圖4-9所示，機油從氣缸蓋的油路進入液壓挺柱的柱塞，單向閥的彈簧在機油的壓力下被壓縮，單向球閥打開，柱塞下的高壓油腔立即充滿機油；單向球閥返回，柱塞上升，氣門間隙消失。氣門機構中的活動部件磨損后，油壓保持不變。此時油壓使單向球閥打開，柱塞下的高壓油腔立即充滿油，柱塞上升，氣門間隙自動補償。同步帶和皮帶輪發動機的正時皮帶或正時鏈條的主要作用是驅動發動機的氣門機構，使發動機的進氣門和排氣門在合適的時間打開和關閉，使發動機氣缸正常進排氣。在某些車型中，正時皮帶轉動冷卻液泵。如圖4-10所示，正時皮帶是一個橡膠零件。隨著發動機運轉時間的延長，正時皮帶和同步帶輪會磨損或老化，需要定期更換正時皮帶和配件。如果正時皮帶跳動或斷裂，發動機將無法正常工作，導致怠速不穩、加速不良和發動機損壞。

鏈傳動系統廣泛應用于發動機正時傳動，具有結構緊湊、傳動功率大、可靠性高、耐磨損、終身免維護等突出優點。而正時鏈條和鏈輪轉速高，磨損快，溫度高，必須設計相應的潤滑系統進行冷卻和潤滑。鏈傳動系統主要由主動正時鏈輪、從動正時鏈輪和正時鏈條組成，鏈輪通過鍵連接方式與凸輪軸或曲軸連接，正時鏈條和鏈輪上還設有正時標記。如圖4-11所示，同步帶和鏈傳動的張緊器和張緊輪在同步帶和鏈傳動中保持適當的張力，以防止同步帶打滑或同步帶跳齒或掉齒。