發動機氣門傳動組配氣機構的結構和原理（圖解）

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配氣機構的功用是按照發動機的工作順序，定時地開啟和關閉進、排氣門，以保證可燃混合氣或新鮮空氣得以及時進入氣缸，并把燃燒后生成的廢氣及時排出氣缸。如圖 4-1所示，配氣機構包括氣門組和氣門傳動組。氣門組包括進氣門、排氣門、氣門彈簧等元件，它的作用是維持氣門的關閉。氣門傳動組包括正時鏈輪或正時帶輪、正時鏈條或正時帶、進氣凸輪軸、排氣凸輪軸等元件，它的功用是定時驅動氣門開啟，并保證氣門有足夠的開度和持續開啟時間。

配氣機構按凸輪軸位置分類，可以分為凸輪軸上置式、中置式和下置式。轎車發動機凸輪軸通常位于發動機缸蓋上，屬于凸輪軸上置式。凸輪軸下置式配氣機構的凸輪軸裝在曲軸箱內，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，如圖 4-2 所示。凸輪軸上置式有兩種結構：一種是凸輪軸通過液壓挺柱來驅動氣門，另一種是凸輪軸通過搖臂來驅動氣門，如圖 4-3 和圖 4-4 所示。

配氣機構按傳動方式分類，可以分為正時鏈傳動式、正時帶傳動式和齒輪傳動式，轎車一般采用正時鏈或正時帶傳動。配氣機構氣門傳動組主要包括凸輪軸、液壓挺柱、正時鏈輪（或正時帶輪）、正時鏈條（或正時帶）、鏈條張緊裝置等。

轎車發動機氣門傳動組將曲軸的動力通過曲軸正時帶輪（或正時鏈輪）、正時帶（或正時鏈條）、凸輪軸正時帶輪（或正時鏈輪），傳給凸輪軸。凸輪軸軸承蓋將凸輪軸固定支承在氣缸蓋上，如圖 4-5 所示，凸輪軸支承軸徑上還有潤滑油孔，機油通過此潤滑油孔可以潤滑凸輪軸支承軸徑和軸承蓋。

氣缸頂部如果有兩根凸輪軸分別負責進、排氣門的開關，則稱為雙頂置凸輪軸（DOHC）。如圖 4-6 所示，凸輪軸上凸輪有特殊的輪廓，它的轉動控制著氣門的開啟時刻、持續時間及氣門的打開升程。

液壓挺柱

發動機工作時，溫度變化大，由于熱脹冷縮的原因，在發動機冷態時，需要在氣門桿尾端留有間隙，以補償氣門受熱后的膨脹量。為此，在常溫裝配發動機時，在氣門桿尾端預留一定的間隙，此間隙稱為氣門間隙。目前，轎車發動機通常采用液壓挺柱或氣門間隙調節器來調節氣門間隙，如圖 4-7 和圖 4-8 所示。液壓挺柱上有進油口，它能利用來自機油泵的壓力機油自動改變長度。氣門間隙調節器使用于帶滾子搖臂的氣門傳動組中，其工作原理與液壓挺柱類似。

如圖 4-9 所示，機油從氣缸蓋油道進入液壓挺柱的柱塞，在機油壓力的作用下，單向閥彈簧被壓縮，單向球閥被打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔；單向球閥回位關閉，柱塞上升，消除氣門間隙。當配氣機構中的運動件磨損后，由于機油壓力保持一定，這時候在機油壓力的作用下，單向球閥打開，機油立即充滿柱塞下的高壓油腔，柱塞上升，氣門間隙自動補償。

正時帶和帶輪

發動機正時帶或正時鏈條的主要作用是驅動發動機的配氣機構，使發動機進、排氣門在適當的時候開啟或關閉，以保證發動機氣缸能夠正常地吸氣和排氣。在有些車型上，正時帶還帶動冷卻液泵轉動。如圖 4-10 所示，正時帶屬于橡膠部件，隨著發動機工作時間的增加，正時帶和正時帶輪等都會發生磨損或老化，因此，在規定的周期內必須更換正時帶及附件。一旦正時帶發生跳齒或斷裂現象，發動機則不能正常工作，便會出現怠速不穩、加速不良現象或甚至損壞發動機。

發動機正時傳動廣泛地采用了鏈傳動系統，因其具有結構緊湊、傳遞功率高、可靠性與耐磨性高、終身免維護等顯著優點。但正時鏈條和鏈輪高速運轉，磨損快、溫度高，所以必須要設計相應的潤滑系統進行冷卻和潤滑。鏈傳動系統主要包括主動正時鏈輪、從動正時鏈輪和正時鏈條，鏈輪通過鍵連接方式與凸輪軸或曲軸連接，正時鏈條和鏈輪上還有正時記號。如圖 4-11 所示，正時帶、鏈條傳動常用張緊器和張緊輪來保持正時帶、鏈條在傳動過程中適當的張緊力，從而避免正時帶打滑，或避免正時帶發生跳齒、脫齒而脫出，或者是防止鏈條松動、脫落，減輕鏈輪、鏈條磨損。