汽车发动机配气机构的设计与研究

杨　胜　林超刚

（浙江钱江摩托股份有限公司，台州 317500）

汽车发动机配气机构的设计与研究

杨胜林超刚

（浙江钱江摩托股份有限公司，台州 317500）

汽车发动机是汽车的核心组成部分，因此发动机的配气机构设计对发动机的性能有着举足轻重的作用。本文针对汽车发动机配气机构进行研究，首先介绍汽车发动机的配气机构的主要功能，然后分析配气机构的分类，并在此基础上详细介绍配气机构的组成部分及相关设计原理。

汽车发动机配气机构设计

1汽车发动机配气机构的主要作用

在汽车发动机的组成部分中，配气机构是组成发动机的两个重要机构之一。在汽车的打火过程中，能够根据汽车发动机气缸内的具体工作循环和发火次序来决定发动机的发动。可以定时开启和关闭汽车发动机各气缸的进排气门，以让汽车发动机及时吸入空气，将废气充分排除。还可以在发动机的压缩与做功过程中提供重要保障，为汽车发动机中的气体燃烧提供一个密闭空间。所以，汽车发动机的配气机构是发动机各缸燃料燃烧做功的重要保证。

2汽车发动机配气机构的分类

汽车发动机的配气机构有三种类型。第一，凸轮轴下置式。在这种类型的配气机构中，只用两个齿轮就可以进行传动，因为汽车发动机的配气机构的凸轮轴与曲轴距离非常近。但是，因为进行传动时两者之间的距离过长，所以传动时涉及的机构零件非常多，容易导致汽车发动机的配气机构刚度较差、运行时会产生较大的噪音。第二，凸轮轴中置式。在这种类型的配气机构中，配气机构没有设计推杆，所以在运转的时候有非常大的刚度，能够承受较大的压力，这种形式的配气机构常常用在转速较高的汽车发动机上。第三，凸轮轴上置式。在这种类型的配气机构中，配气机构的传动链整体较短，所以在进行传送的时候也有较大的刚度，非常适合高速运转的汽车发动机。

3汽车发动机配气机构的组成部分设计

3.1气门组的设计

气门组主要由气门、气门弹簧等几个部分组成。汽车的发动机中，气门在比较恶劣的环境下进行运转，进行周期性开放和闭合，所以非常容易受到冲击。因此，在进行气门设计和材料选择的时候，一定要充分考虑环境的因素影响。此外，因为气门在工作的时候会接触腐蚀性气体，所以需要高度的润滑。气门头部在进行热量传递的时候也需要进行充分的散热，防止漏气现象的发生。气门和气门座圈必须要进行磨合，一定要非常紧密的贴合才能保障运转正常。气门头部和气门杆的链接要顺畅，不能突兀。现代高性能的汽车大部分都会使用多气门发动机，每一个汽缸的发动机气门数有五个。虽然这种气门组合能够有效减轻气体阻力，但是生产成本较高。气门弹簧在进行生产的时候一般会使用优质的冷拔弹簧钢丝，弹簧表面也要进行专业的热处理。在选用弹簧时，可以选用双气门弹簧，能够充分减震。气门弹簧一定要进行设计，才能保障气门组的正常工作。

3.2气门传动组的设计

气门传动组由凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂或摆臂等部分组成。因为气门传动组中的凸轮轴会周期性承受重力，所以会有比较大的磨损。因此，在进行设计的时候，必须要保证有良好的磨损能力，一定要保障粗糙度小、刚度大、润滑好、耐磨性能好。一般在设计的时候，会选择合金钢或优质碳钢。因为曲轴驱动凸轮轴在运动的时候，传动比是一定的，所以常常使用的结构是齿轮式、链条式或齿形带式。齿轮式在进行转动的时候传动距离比较短。链条式和齿形带式在进行运转的时候的传动距离比较长。所以，现在大部分汽车都会选择链条式或者齿型带式的传统方式，因为工作的时候产生的噪声较小，且生产成本不高，质量比较轻。

3.3配气定时

汽车发动机在工作的时候，描述发动机进排气门开闭时刻和持续时间的机构就是配气定时。在配气定时机构中，进气门打开后曲轴转过的角度，被称为进气提前角。进气下止点到进气门关闭中曲轴转过的角度，被称作进气迟后角。所以，在进行配气定时机构设计的时候，一定要考虑进气阻力，尽量在设计中减少阻力，增大进气量。气体可以大量进出配气门，排气门如果能够提前打开，就能够让汽车发动机中的大量废气以非常快的速度排出汽车外。排气门关闭的时间晚一点，就能让废气在排气的时候更加充分。在发动机的配气定时机构设计中，需要针对汽车发动机的性能进行匹配，设计的时候也一定要调节配气定时的性能，才能让配气定时机构的设计符合汽车发动机的要求标准。

3.4气门间隙

发动机的配气机构结构非常复杂，各种组成部分在工作的时候环境比较恶劣，因此对于热处理的要求非常高。所以，在进行发动机配气机构设计的时候，需要精确控制各种零件的大小。对于气门间隙来说，在冷却状态下，进气门间隙通常是0.25～ 0.30mm；在运行状态下，排气门间隙同行是 0.30～0.35mm；且根据汽车发动机的种类不同，气门间隙也是不同的。如果汽车发动机的气门间隙较小，就容易发生漏气现象，进而导致汽车发动机的运行效率下降；如果汽车发动机的气门间隙过大，配气机构的平稳性就会下降，运行时就会产生较大噪音，影响配气机构的使用寿命。因此，气门间隙需要符合一定的标准。

4结束语

总而言之，发动机的配气机构设计对发动机的效率有非常重要的影响，是促进发动机高效运转的重要因素。因此，在进行汽车发动机配气机构设计的时候，一定要保障配气机构的安全。同时，为了生态安全和环境保护，发动机的排放标准也越来越高。所以，在进行配气机构设计时，一定要充分考虑对环境的影响。因此，要充分理解发动机配气机构的工作原理，才能更好地设计发动机配气机构。

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Design and Research of Automobile Engine Air Distribution Mechanism

YANG Sheng，LIN Chaogang
（Zhejiang Qianjiang Motorcycle Limited by Share Ltd，Taizhou 317500）

The automobile engine is the core component of the automobile，so the design of the air distribution mechanism of the engine has a very important role in the performance of the engine.This paper focuses on the study of automobile engine valve mechanism.Firstly，the thesis introduces the the main function of the automobile engine valve mechanism，and thenanalyzethe classificationofgas distribution mechanism，and on the basis of detailed part of the gas distribution mechanism and related design principles.

automobile，engine，air distribution mechanism，design