第6章配气机构-内燃机结构

特点：工作可靠性好，但耐性不及齿轮传动装置。

6.2气阀式配气机构的组成及其零件

气阀式配气机构的组成可分为气阀机构和传动机构。 6.2.1气阀机构由气阀、气阀弹簧、气阀导管和气阀座等零件组成

1.气阀 见图6-6，气阀机构。

基本结构由阀盘、阀杆组成。反盘上有密封带。 (1)工作条件

a.高温而冷却和润滑困难。排气：900-1100K，进气：600-700K；

b.阀盘与阀座受惯性力和弹簧力的冲3@图6-6气阀机构

①气阀导管②气阀 ③气阀弹簧④气阀座

击作用尤其是气阀间隙的存在，冲击负荷显著增加； c.气阀受热膨胀，可引起阀杆在导管中卡住。

(2)工作要求

前提：在工作温度下。

a.保持较高的机械性能，耐热和耐磨； b.气阀与阀座配合的密封性好； c.外形合理，对气流阻力小。 (3)采用材料

进气阀用普通合金钢，铬钢或镍钢。 排气阀用耐热合金钢。 (4)气阀杆

锁夹和弹簧卡圈 对于热负荷大的排气阀

散热：阀盘-阀杆-气阀导管-冷却介质370K金属钠，可降温度10-15度。 (5)气阀盘

三种形式：平顶形、球形和喇叭形 如图6-7

a b c 3@ 图6-7 气阀盘三种形式 a.平顶形：盘形简单，制造方便，受热面积小。

b.球形：重量轻，刚性好，较好的流线形，进气阻力小。

c.喇叭形：高度的刚性，良好的流线形，能改善气体排出汽缸时的流动性能，适合作排气阀盘。

重量和受热面积都较大，可将过渡圆角做成下凸，以减轻重量。 (6)气阀密封面

可堆焊特种合金。一般作成30度-45度，阀座锥角比气阀大0.5-1度 接触带约1-2mm相同开度下，较小的锥角气流通过截面大。进气阀用30度锥角 排气阀用45度锥角。（30度锥角使阀盘边缘变薄，密封及导热性差。） 2.气阀导管

(1)作用

a.作导向用，保证气阀作往复直线运动。 b.将阀杆的热量传给冷却介质。 (2)材料

为耐磨材料，内外表面均需加工，内孔精铰。 3．气阀座

主要目的是为了提高耐磨性。但，导热性差，加工精度高，成本高。座圈脱落容易造成事故。

材料：耐热钢，合金铸铁或特种青铜。 4．气阀弹簧

高碳锰钢，硅锰钢或镍铬钢丝冷卷制造，并经喷砂和喷丸表面处理。

注意：采用同心布置的不等直径的多个弹簧，弹簧圈的绕向不同。以防止折断的弹簧卡断入到另一个弹簧圈内。 6.2.2 气阀的传动机构

气阀式传动机构可分为：机械式和液压式

机械式传动机构的零件有：凸轮轴，挺柱，顶杆，摇臂，传动齿轮。如图6-4

1.凸轮轴

(1)结构形式：轴，凸轮，凸轮轴承；

a.功用：控制气阀运动，各个气缸的进、排气凸轮按照配气相位和发次顺的关系配置在凸轮轴上；

b.凸轮数目：决定于气缸数目及其传动关系。 c.高度及形线：决定于气阀打开、关闭的时刻和气体流通截面的大小，凸3@图6-8 传动机构 轮形线应保证气阀平稳光华地移动，并在正常工作所允许的惯性

力的情况下，能足够快地打开和关闭气阀；

d.表面要求：由于受到气阀间歇性开启的周期性冲击载荷，因此对凸轮表面要求耐磨，对凸轮本身则要求有足够的韧性和刚度，在工作中变形最小。

(2)凸轮轴颈：凸轮轴各轴颈的直径一般均取相同的，以使机械加工简单。但为了拆装方便，也有采用前端向后递减直径的。在小型内燃机上一般每两个气缸装用一个凸轮轴颈支撑，在大型发动机上相邻之间都有一个轴颈支撑。

(3)传动方式：凸轮轴的传动方式多用斜齿轮，因而易使凸轮轴产生轴向串动，影响配气正时。因此凸轮轴须有轴向定位装置。

a.止推片、止推片螺栓（中小型内燃机） b.止推轴轴承（高速、大型内燃机） (4)实物图 如图6-9

**图6-9 凸轮轴 2.挺柱

平板式、滚轮式、液力式及滚轮摇臂式。

a菌形 b筒形 c滚轮式

d 液压式 e滚轮摇臂式 @图6-10各种挺柱

(1)平板式：菌形和筒形，挺柱在工作中有微小的自转，使工作表面磨损如