汽车发动机配气机构力传递路线及工作原理

1.配气机构力的传递路线

配气机构结构复杂，传动及运动件较多，其工作过程比较复杂，下面主要以解放CA6102发动机配气机构和桑塔纳200AFE型发动机的配气机构为例，从配气机构力的传递路线来了解配气机构的运动规律。

（1）解放CA6102发动机配气机构力的传递路线 如图3-1所示，解放CA6102发动机配气机构属于气门顶置、凸轮轴下置、齿轮传动式配气机构。其驱动气门打开的力的传递路线为：曲轴16→曲轴正时齿轮→凸轮轴正时齿轮→凸轮轴1→挺柱2→挺柱导向体3→推杆4→摇臂6→气门，使气门关闭的力的传递路线是：气门弹簧12→气门座圈14→气门锁环10→气门。

图3-13 桑塔纳2000型AFE发动机的配气机构立体示意图

1—曲轴带轮 2—中间轴带轮 3—张紧轮 4—凸轮轴带轮 5—正时齿带 6—凸轮轴 7—液压挺柱组件 8—排气门 9—进气门 10—挺柱体 11—柱塞 12—止回阀钢球 13—小弹簧　14—托架　15—回位弹簧 16—油缸 17—气门锁片 18—弹簧座 19—气门弹簧 20—气门油封 21—气门

（2）桑塔纳2000型AFE发动机的配气机构力的传递路线 如图3-13所示，桑塔纳2000型AFE发动机属于气门顶置凸轮轴上置、齿形带（又称同步带或时规带）传动式配气机构，其驱动气门打开的配气机构的力的传递路线如下：曲轴带轮→中间轴带轮→凸轮轴带→凸轮轴带轮→凸轮轴→液压挺柱组件→气门。驱动气门关闭的力的传递路线为气门弹簧→气门座圈→气门锁环→气门。(www.xing528.com)

2.配气机构的工作原理

配气机构的工作原理如图3-14所示，如发动机不工作时，气门处于关闭状态（图3-14a），那么发动机工作时，曲轴把力传到凸轮轴并通过配气机构的传动路线把力传到摇臂，推开气门并压缩气门弹簧（图3-14b）。凸轮凸起部分的顶点转过挺柱后，凸轮对挺柱的推力减小，气门在气门弹簧力的作用下逐渐关闭，凸轮凸起部分离开挺柱时，气门完全关闭，换气过程结束（图3-14c），发动机进入压缩和做功行程。

由上述过程可知：气门传动组的运动把力传到气门使气门开启，气门弹簧释放张力关闭气门；凸轮轴的轮廓曲线决定了气门开闭的时间和规律；每次打开气门时摇臂会紧压气门弹簧，使弹簧积蓄能量，在凸轮凸起部分离开气门时能够可靠地关闭进、排气门，保证发动机能够正常工作；同时，对于四冲程发动机来说，每完成一个工作循环，曲轴旋转两周，各缸进、排气各进行一次，凸轮轴旋转一周，所以曲轴与凸轮轴转速的传动比为2∶1。

图3-14 配气机构的工作原理