氣門頂置式
氣門頂置式是目前應(yīng)用最廣泛的一種配氣機(jī)構(gòu)型式[2] 。進(jìn)氣門和排氣門都倒掛在氣缸蓋上。氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座、彈簧座、氣門彈簧、鎖片等零件;氣門傳動組一般由搖臂、搖臂軸、推桿、挺柱、凸輪軸和正時齒輪組成。當(dāng)氣缸的工作循環(huán)需要將氣門打開進(jìn)行換氣時,曲軸通過傳動機(jī)構(gòu)(如正時齒輪)驅(qū)動凸輪軸旋轉(zhuǎn),使凸輪軸上的凸輪凸起部分通過挺柱、推桿、調(diào)整螺釘推動搖臂擺轉(zhuǎn),搖臂的另一端便向下推開氣門,同時使彈簧進(jìn)一步壓縮。當(dāng)凸輪的凸起部分的頂點轉(zhuǎn)過挺柱以后,便逐漸減小了對挺柱的推力,氣門在彈簧張力的作用下開度逐漸減小,直至最后關(guān)閉。壓縮和做功行程中,氣門在彈簧張力的作用下嚴(yán)密關(guān)閉。
凸輪軸布置型式
(1)凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu):凸輪軸裝在曲軸箱內(nèi),直接由凸輪軸正時齒輪與曲軸正時齒輪相嚙合,由曲軸帶動。氣門傳動組包括上述全部零件,其應(yīng)用最為廣泛。
(2)凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu):凸輪軸位于氣缸體的上部。為了減小氣門傳動機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動的質(zhì)量,對于高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī),可將凸輪軸的位置移到氣缸體的上部,由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂而省去推桿。該形式的配氣機(jī)構(gòu)因曲軸與凸輪軸的中心線距離較遠(yuǎn),一般要在中間加入一個中間齒輪(惰輪)。
(3)凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu):凸輪軸布置在氣缸蓋上。凸輪軸直接通過搖臂來驅(qū)動氣門,沒有挺柱和推桿,使往復(fù)運動的質(zhì)量大為減小,對凸輪軸和氣門彈簧的要求也最低,因此它適用于高速強(qiáng)化發(fā)動機(jī)。
凸輪軸傳動方式
凸輪軸由曲軸帶動旋轉(zhuǎn),它們可以通過正時齒輪、正時鏈條或正時皮帶來傳動。四行程發(fā)動機(jī)每完成一個工作循環(huán),曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈,各缸的進(jìn)、排氣門各開啟一次,即凸輪軸只轉(zhuǎn)一圈,所以曲軸與凸輪軸的傳動比為2:1。
氣門側(cè)置式
進(jìn)氣門和排氣、門都裝置在氣缸體的一側(cè)。
各式配氣機(jī)構(gòu)都可分為氣門組和氣門傳動組兩大部分。氣門組包括氣門及與之相關(guān)聯(lián)的零件,其組成與配氣機(jī)構(gòu)的形式基本無關(guān)。
氣門傳動組是從正時齒輪開始至推動氣門動作的所有零件,其組成視配氣機(jī)構(gòu)的形式而有所不同,它的功用是定時驅(qū)動氣門使其開閉。
氣門組包括氣門、氣門導(dǎo)管、氣門座及氣門彈簧等零件。有的進(jìn)氣門還設(shè)有氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),氣門組應(yīng)保證氣門對汽缸的密封性,氣門組有以下要求:
氣門頭部與氣門座貼合嚴(yán)緊;
氣門在氣門導(dǎo)管中上下運動良好。
氣門彈簧的兩端面與氣門桿中心線垂直,保證氣門頭部在氣門座上不偏斜。
氣門彈簧力足以克服氣門運動慣性力,使氣門能順?biāo)匍_閉。
配氣機(jī)構(gòu)的故障主要有配氣相位失準(zhǔn)和配氣機(jī)構(gòu)異響。配氣相位失準(zhǔn)主要是同步帶安裝位置不正確或同步帶齒形磨損引起滑轉(zhuǎn),遇此故障應(yīng)立即更換同步帶,并按發(fā)動機(jī)拆裝的有關(guān)內(nèi)容重新安裝同步帶。