目前，四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)。其功用是按照發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作循環(huán)的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉各缸的進(jìn)、排氣門(mén)，使新氣進(jìn)入氣缸，廢氣從氣缸排出。

進(jìn)入氣缸內(nèi)的新氣數(shù)量或稱進(jìn)氣量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響很大。進(jìn)氣量越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。因此，配氣機(jī)構(gòu)首先要保證進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能的多；同時(shí)，廢氣要排除干凈，因?yàn)闅飧變?nèi)殘留的廢氣越多，進(jìn)氣量將會(huì)越少。

第一節(jié) 配氣機(jī)構(gòu)的功用及組成

氣門(mén)式配氣機(jī)構(gòu)由氣門(mén)組和氣門(mén)傳動(dòng)組兩部分組成，每組的零件組成則與氣門(mén)的位置、凸輪軸的位置和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式等有關(guān)?，F(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)均采用頂置氣門(mén)，即進(jìn)、排氣門(mén)置于氣缸蓋內(nèi)，倒掛在氣缸頂上。

凸輪軸的位置有下置式、中置式和上置式3種。

凸輪軸的位置有下置式、中置式和上置式3種。

氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式則有擺臂驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)。

一、凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)

凸輪軸置于曲軸箱內(nèi)的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu) 。

其中氣門(mén)組零件包括氣門(mén)、氣門(mén)座圈、氣門(mén)導(dǎo)管、氣門(mén)彈簧、氣門(mén)彈簧座和氣門(mén)鎖夾等；氣門(mén)傳動(dòng)組零件則包括凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂、搖臂軸、搖臂軸座和氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘?shù)取?/p>

下置凸輪軸由曲軸定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，曲軸通過(guò)定時(shí)齒輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪的上升段頂起挺柱時(shí)，經(jīng)推桿和氣門(mén)間隙調(diào)整螺釘推動(dòng)搖臂繞搖臂軸擺動(dòng)，壓縮氣門(mén)彈簧使氣門(mén)開(kāi)啟。當(dāng)凸輪的下降段與挺柱接觸時(shí)，氣門(mén)在氣門(mén)彈簧力的作用下逐漸關(guān)閉。

四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每完成一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)氣缸進(jìn)、排氣一次。這時(shí)曲軸轉(zhuǎn)兩周，而凸輪軸只旋轉(zhuǎn)一周，所以曲軸與凸輪軸的轉(zhuǎn)速比或傳動(dòng)比為2∶1。

二、凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)

凸輪軸置于機(jī)體上部的配氣機(jī)構(gòu)被稱為凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)。

與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)的組成相比，減少了推桿，從而減輕了配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，增大了機(jī)構(gòu)的剛度，更適用于較高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)。

有些凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)的組成與凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)沒(méi)有什么區(qū)別，只是推桿較短而已，如YC6105Q、6110A、依維柯8210.22S和福特2.5ID等發(fā)動(dòng)機(jī)都是這種機(jī)構(gòu)。

三、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

凸輪軸置于氣缸蓋上的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)(OHC)。

其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件少，傳動(dòng)鏈短，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度大，適合于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。由于氣門(mén)排列和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式的不同，凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。

3.凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

凸輪軸置于氣缸蓋上的配氣機(jī)構(gòu)為凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)（OHC）。

其主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)件少，傳動(dòng)鏈短，整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛度大，適合于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。由于氣門(mén)排列和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式的不同，凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)有多種多樣的結(jié)構(gòu)形式。

氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式有搖臂驅(qū)動(dòng)、擺臂驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)三種類型。

1.搖臂驅(qū)動(dòng)、單凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

凸輪軸推動(dòng)液力挺柱，液力挺柱推動(dòng)搖臂，搖臂再驅(qū)動(dòng)氣門(mén)；或凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)搖臂，搖臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)。

2.擺臂驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

由于擺臂驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的配氣機(jī)構(gòu)比搖臂驅(qū)動(dòng)式剛度更好，更有利于高速發(fā)動(dòng)機(jī)，因此在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用比較廣泛。如CA4883、SH680Q、克萊斯勒A452、奔馳QM615、奔馳M115等發(fā)動(dòng)機(jī)均為單上置凸輪軸(SOHC)擺臂驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)；而本田B20A、尼桑VH45DE、三菱3G81、富士EJ20等發(fā)動(dòng)機(jī)都是雙上置凸輪軸(DOHC)擺臂驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)。

點(diǎn)擊放大

3.直接驅(qū)動(dòng)、凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

在這種形式的配氣機(jī)構(gòu)中，凸輪通過(guò)吊杯形機(jī)械挺柱驅(qū)動(dòng)氣門(mén)；或通過(guò)吊杯形液力挺柱驅(qū)動(dòng)氣門(mén)。與上述各種形式的配氣機(jī)構(gòu)相比，直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)的剛度最大，驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的能量損失最小。因此，在高度強(qiáng)化的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。如奧迪、捷達(dá)、桑塔納、馬自達(dá)6、歐寶V6、奔弛320E，還有依維柯8140.01、8140.21等均為直接驅(qū)動(dòng)式配氣機(jī)構(gòu)。

點(diǎn)擊放大