内燃机配气机构

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内燃机配气机构

配气机构是发动机的重要组成部分，负责控制气缸内部气体的进出，确保发动机的正常运转。

1. 基本概述
   • 定义：配气机构是内燃机的重要组成部分，负责按照发动机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。
   • 用途：其主要功能是使新鲜充量（汽油机为混合气，柴油机为空气）及时进入气缸，并使废气及时从气缸排出，同时在压缩与膨胀行程中保证燃烧室的密封。
2. 主要零件
   • 气门组件：包括气门、气门导管、气门座及气门弹簧等，用于保证气缸的密封性。
   • 气门传动组件：主要包括凸轮轴及其传动机构、挺柱、推杆和摇臂机构等，用于驱动气门开闭。
3. 工作原理
   • 凸轮轴的作用：凸轮轴通过正时齿轮由曲轴驱动旋转，其上的凸轮在旋转过程中推动挺柱、推杆和摇臂，从而控制气门的开闭。
   • 气门的运动：当凸轮的凸起部分顶起挺柱时，气门在摇臂的推动下打开；当凸轮的凸起部分离开挺柱时，气门在气门弹簧的作用下关闭。
4. 布置形式
   • 侧置气门式：结构简单、造价低、维修方便，但动力性和高速性较差，已趋于淘汰。
   • 顶置气门式：气门安装在气缸盖中，燃烧室结构紧凑，压缩比高，改善了燃烧过程，提高了热效率。
5. 技术特点
   • 充气效率：充气效率越高，表明进入气缸内的新鲜空气或可燃混合气越多，发动机可能发出的功率越大。
   • 气门间隙：适当的气门间隙可以保证气门的正常开闭，避免漏气或撞击现象。
6. 常见故障及排除
   • 配气相位失准：主要由同步带安装位置不正确或磨损引起，应更换同步带并重新安装。
   • 配气机构异响：包括凸轮轴响、气门脚响、气门弹簧响和气门座圈响等，需根据具体原因进行诊断和排除。
7. 现代配气机构
   • 双顶置凸轮轴（DOHC）：现代发动机常采用双顶置凸轮轴，通过液压挺柱或机械挺柱驱动气门，具有更高的充气效率和更好的动力性能。
   • 可变气门正时（VVT）：一些现代发动机还配备了可变气门正时系统，可以根据发动机工况调整气门的开启和关闭时刻，优化发动机性能。