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配气机构的种类
气门机构由气门组和气门机构组组成。气门机构的种类很多:按气门布置方式,主要有气门顶装式和气门侧装式;曲轴、凸轮轴的传动方式可分为齿轮传动式、链传动式和齿形带传动式;按每缸气门数可分为二气门式、三气门式、四气门式和五气门式。
1、阀门的布置方式根据阀门位置的不同,分为顶装式阀门机构和阀门侧装式阀门机构。现代汽车发动机均采用气门顶置式气门机构,即进、排气门置于气缸盖内,气门头朝下,倒挂在气缸盖上。
2、凸轮轴的排列方式凸轮轴的排列方式可分为下置式、中置式和上置式三种。所有3种类型均可用于气门顶置气门机构。下置式凸轮轴由曲轴正时齿轮驱动。发动机工作时,曲轴通过正时齿轮带动凸轮轴转动。
当凸轮的上升段抬起挺杆时,摇臂通过推杆和气门间隙调节螺钉绕摇臂轴摆动,气门弹簧被压缩打开气门。当凸轮下降段接触挺杆时,气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭。凸轮轴下置式气门机构的特点是凸轮轴和曲轴靠得很近,可以通过一对齿轮简单地驱动。但零件多,传动链条长,整个机构刚性差。多用于转速较低的发动机,如卡车的柴油发动机。
四冲程发动机每完成一个工作循环,每个气缸进排气一次。此时曲轴转两圈,凸轮轴只转一圈,所以曲轴与凸轮轴的速比或传动比为2:1。凸轮轴位于车身上部的气门机构称为凸轮轴中置气门机构。
该结构中摇臂通过挺杆由凸轮轴直接驱动,省去了推杆。当发动机转速较高时,会降低气门传动机构的往复运动质量。当凸轮轴中心线远离曲轴中心线时,如果还用一对齿轮进行传动,则齿轮的直径必然会过大。不仅会影响发动机的外形尺寸,还会使齿轮的圆周速度过大。这种情况下,一般在中间加一个中间齿轮(惰轮)。
凸轮轴安装在气缸盖上的气门机构是安装在凸轮轴上的气门机构。凸轮轴可以通过摇臂直接驱动气门或凸轮轴直接驱动气门,省去了挺杆和推杆,大大减少了往复质量,其主要优点是有运动部件少,传动链短,整个机构刚性大,适用于高速发动机。由于气门布置和气门驱动形式的不同,凸轮轴安装式气门机构具有多种结构形式。