汽车发动机的配气机构

汽车发动机的配气机构

汽车发动机是汽车的心脏，而发动机的配气机构是保证理想混合气形成的必要机构，是汽车发动机高效工作的保障。合理的配气机构可以使燃油达到最佳利用率，可以让汽车的动力性能大大提高。文章主要通过介绍汽车发动机配气机构的基本结构，阐述汽车发动机配气机构的工作原理。

标签：气门组；气门传动组；气门间隙

1 配气机构的主要功用

配气机构作为发动机的两大机构之一，可以按照发动机气缸内所进行的工作循环和发火次序，定时开启和关闭各气缸的进排气门，使新鲜充足的空气及时进入气缸，废气可以及时地排出气缸，同时在压缩与做功行程中，保证燃烧室的密封[1]。配气机构是发动机各缸燃料燃烧做功的保证。

2 配气机构的分类

配气机构按照凸轮轴位置的不同可以分为下置式、中置式和上置式。凸轮轴下置式配气机构的凸轮轴与曲轴距离近，可以只用一对齿轮传动。但是由于传动距离长、传动零件多，导致配气机构的刚度差、噪音大。凸轮轴中置式配气机构没有推杆，使机构的刚度增大，所以经常在转速较高的发动机上使用。凸轮轴上置式配气机构由于其传动链短，整个机构的刚度大，所以最适合在高速发动机上使用。配气机构按照气门的驱动形式还可以分为摇臂式、摆臂式和直接式。

3 气门组和气门传动组的基本组成和功用

气门组主要由气门、气门弹簧座、气门弹簧、气门导管、气门油封和气门锁夹等组成。

气门的工作环境极其恶劣，排气门的温度可达850℃，进气门由于新进入的空气散热作用，温度也可以达到450℃。进排气门由于周期性的开闭，在惯性力的作用下，使其受到周期性的冲击。并且进排气门长期与腐蚀性气体接触，润滑条件不佳。这些因素使得对进排气门的材料选择变得极为严苛。通常我们要选择耐高温、耐腐蚀、耐冲击且导热性能优越的材料，如铬刚、硅铬钢、21-4N奥氏体刚等[2]。气门顶面有平顶、凸顶和凹顶等形状。平顶制造容易，凹顶用作进气门可以起到减少空气阻力的作用，而凸顶由于其头部刚度大，排气阻力小，所以可用于排气门。凸顶式和凹顶式气门的制造都较为困难，且受热面积大，材料要求更高，成本较大。气门与气门座圈之间通常有一锥面，起到密封的作用，而气门锥面与气门顶面的夹角就是气门锥角，气门锥角45°有和30°可供选择。气门锥角较小时，气门的进气阻力小，可以增大进气效率，但是由于其边缘部分较薄，刚度差，所以容易变形漏气。通常选择的气门锥角为45°。气门头部的热量一部分通过气门座圈传递给汽缸盖，而另一部分通过气门杆和气门导管传给汽缸