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内燃机配气机构
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内燃机配气机构
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控制内燃机进气和排气的机构。内燃机在完成一个工作循环以后，为了持续地工作必须将膨胀作功后的废气排出气缸，并及时地吸入新鲜充量（空气或可燃混合气）。配气机构按内燃机各缸工作顺序，适时地开启和关闭进、排气门或进、排气口（见二冲程内燃机），以保证充分换气。
布置形式配气机构按气门在内燃机上布置的方式可分为侧置气门式和顶置气门式两类（图1）。
data/attachment/portal/201111/06/1449008judg8g02snwa8sh.jpg内燃机配气机构
data/attachment/portal/201111/06/144900gic1xiexuzhlecix.jpg内燃机配气机构
①侧置气门式：结构简单,但进、排气阻力大，燃烧室难以设计得紧凑，抗爆震性和高速性都差，燃料消耗率又高，故现代内燃机很少采用，只在强化程度低的汽油机上还有采用的。
②顶置气门式:由于燃烧室紧凑，进、排气阻力小，可以增多内燃机的新鲜充量和提高汽油机的压缩比，内燃机的动力性能和经济性能都优于侧置气门式，在柴油机和汽油机中得到广泛应用。顶置气门式配气机构又可分为下置凸轮轴和顶置凸轮轴两种。后者的凸轮轴置于气缸盖上，凸轮直接或通过摇臂开启气门，由于没有挺柱和推杆，惯性力、振动和变形都较小，改善了内燃机的高速性能，在高转速、高性能的内燃机上获得更多的应用。
主要构件及其作用配气机构通常由气门组、摇臂、挺柱、推杆、凸轮轴及其传动机构组成。图2为下置凸轮轴的顶置气门式配气机构，这种型式应用最广。它由气门组、摇臂、推杆、挺柱和凸轮轴组成。
①气门组:由气门、气门座、气门弹簧、气门弹簧座、锁片和气门导管组成。气门头部的锥面与气门座的内锥面紧密贴合，以保证密封。气门头部与气缸内的燃气直接接触。高温的燃气排出时流经排气门，可使排气门温度高达600～900℃。进气门温度约为300～400℃。因此要求气门材料耐热、耐磨和耐腐蚀。通常排气门采用耐热合金钢，进气门采用普通合金钢。气门座可以在气缸盖上或机体上直接镗出，但考虑到它在高温下工作，磨损严重，所以通常用耐热合金钢或合金铸铁制成单独的环形气门座圈，压入气缸盖或机体，以便于磨损后更换气门座。气门导管的作用是引导气门上下移动，并使气门头部锥面与气门座紧密贴合。气门导管通常用铸铁或粉末冶金制成，压入气缸盖或机体。气门弹簧用来保证气门关闭时能使气门头部锥面与气门座贴紧。
②摇臂：它的作用是改变由推杆所传推力的方向，以开启气门。摇臂常用钢材模锻或球墨铸铁制成。
③推杆：一般用空心钢管制成,两端焊有球状或凹坑状的端头。
④挺柱:挺柱的作用是将凸轮的推力传给推杆或气门。
⑤凸轮轴:通过其上的各进、排气凸轮，分别控制相应气缸的进、排气门，使之按配气相位适时开启。凸轮轴材料一般采用碳钢，也有采用合金铸铁或球墨铸铁的。
配气机构的传动凸轮轴是由内燃机的曲轴驱动的，两者间的传动机构根据凸轮轴在内燃机上的布置来决定。下置凸轮轴通过齿轮由曲轴驱动，顶置凸轮轴则用链条或轴由曲轴驱动。采用无声链或齿形带传动可使传动基本无声。
凸轮轴由曲轴驱动旋转时，凸轮轴上的凸轮推动挺柱、推杆作往复运动。推杆的上顶端顶推摇臂的一端，使摇臂绕摇臂轴摇摆，则摇臂另端即下推气门，使气门开启，同时也压缩气门弹簧。当气门需要关闭时，受凸轮驱动的摇臂不再压住气门杆端，气门弹簧伸张而关闭气门。
为了使气门在工作中能够紧密关闭，当气门杆端与摇臂端或凸轮之间留有间隙，在气门及其传动机构等受热伸长时不致使气门与气门座关闭不严。
发动机在冷态下，当气门处于关闭状态时，气门与传动件之间的间隙称为气门间隙。气门间隙过大会使汽车动力下降耗油量增加。气门间隙过小会使汽车气门座出现局部淬火甚至损坏。气门间隙在使用中常需要检查调整。
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