汽气配机构全解析:功能、布局、核心部件
配气机构定义
配气机构控制进/排气门启闭,使可燃混合气进入燃烧室、废气排出。进气门通入混合气,排气门排出废气。
三大布局形式
- 顶置凸轮轴 (OHC): 凸轮轴位于气缸盖顶部,现代发动机主流。
- 下置凸轮轴 (OHV/Cam-in-block): 凸轮轴在缸体内,通过挺柱、推杆、摇臂驱动气门。
- 无凸轮轴: 电磁阀/电液阀直接控制每个气门,称“无凸轮轴”技术。
功能与工作原理
- 精确控制气门启闭时刻、升程、持续角
- 调节进气量与废气排放
- 重型柴油机常采用四气门(两进两排),进气门直径大于排气门,利于充气;排气门耐高温材料/工艺
- 气门将热量传给缸头防烧蚀
- 喷油器位于气门中央,喷射正时极其精准
- 新型发动机采用电信号驱动喷油器,精度更高
核心部件
凸轮轴
凸轮轴颈支撑旋转,凸轮轮廓决定气门升程/时刻。四冲程发动机凸轮轴转速 = 1/2 曲轴转速。通过正时链/带/齿轮由曲轴驱动。
推杆
OHV 布局专用,细长金属杆,下端挺柱接触凸轮,上端推动摇臂开启气门。
摇臂/滚轮挺柱
OHC 用滚轮挺柱或指状摇臂直接接触凸轮;OHV 用摇臂,通过推杆驱动,可轴向枢转或球头枢转。
气门
现代主流为蘑菇头气门。凸轮/摇臂开启,气门弹簧关闭。也有套筒阀、滑阀、旋转阀等非常规形式。
制造工艺