第三章 配气机构
1、作用,按 工作循环 和 发火次序 的要求,定时 开启和关闭进,
排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴
油机） 及时进入 气缸，废气 及时排出 气缸。 …
大气环境下充满气缸工作容积的新气质量（ kg） ?? =
每循环实际进气量（ kg） ————————————————————— ??100%..,
??愈大，新鲜可燃混合气进入气缸的数量愈多，着火时放热量
愈大，输出功率愈大。 ??一般在 80 %~90 %。,.,
??影响因素,1）进气终了压力（进气阻力损失）（ 0.75~0.90bar）
2）进气终了温度（残余废气等加热）（ 370~400K）
3）残余废气存在。,.,
3、要求,（ 1）足够高的充气效率（ 2）工作可靠（ 3）配气相
位准确（ 4）气门 机构 有良好的高速动力特性（传动链不飞脱、
不反跳、不提前落座）
2、充气效率,评价气缸内换气过程好坏的指标，用 ??表示。,.,
第一节 气门式配气机构的布置及传动
（一）按气门的布置形式分,1）顶置气门式
2）侧置气门式,.,
（二）按凸轮轴的布置位置分,1）下置凸轮轴式
2）顶置凸轮轴式,.,
（三）按凸轮轴的传动方式分,1）齿轮传动式
2）链条传动式
3）齿形皮带传动式,.,
1）二气门（传统一进一排）
2）多气门（四气门为主）
1、组成,由 气门组 和 气门传动组 组成
2、分类,
（四）按每缸气门数目分,
一、侧置气门式气门机构
3、优缺点：曲轴到气门距离近，方
便齿轮传动，气门间隙调整方便，但
气道拐弯多，流动阻力大，充气效率
低，燃烧室扁平，结构不紧凑，容易
爆震，压缩比低（仅为 6）。,.,
1、结构特点,
气门布置在气缸体一侧，气门头部朝上，没
有摇臂、推杆，下置式凸轮轴，齿轮传动。,.,
2、工作原理,
正时齿轮副带动凸轮轴转动，转到凸轮
桃尖顶起气门挺杆，推动气门克服弹簧预
紧力开启。
凸轮基圆与气门挺杆接触时，气门在气门
弹簧预紧力的作用下关闭。,.,
二、顶置气门式气门机构
3、优缺点：凸轮轴靠近曲轴，便于齿
轮驱动，但凸轮离气门远，气门传动机
构复杂，零件多，机构刚性差，动力特
性差，难以适应高速化。
结构特点：气门布置在气缸盖上，气
门头部朝下。,.,
优点：气道平滑，充气效率高，燃烧室
紧凑，压缩比高。,.,
缺点：气门离曲轴远，传动机构复杂。,.,
（一）下置式凸轮轴,.,
1、结构特点：凸轮轴布置在曲轴侧面，
有挺柱、推杆、大摇臂。,.,
2、工作原理：正时齿轮副带动凸轮轴
转动，凸轮桃尖顶起挺柱、推杆、大摇
臂的一端（调整螺钉），绕摇臂轴转动，
另一端（长）镀铬面推动气门克服弹簧
预紧力使气门开启 …
凸轮轴布置在气缸盖上，气门传动
机构容易布置，省去刚性较差的推杆
等零件，机构动力特性好，容易上高
速，但曲轴离凸轮轴远，驱动机构复
杂，空间布置困难。
A：带单摇臂
适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。
摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启 … 优点是气
门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大，
不利于布置直的进气道。
（二）顶置凸轮轴（ OHC）
1、单顶置凸轮轴（ SOHC）
（ Single Over Head Camshaft）
（ 1）二气门（传统）
B：凸轮直接驱动气门
完全取消气门摇臂，
由凸轮直接驱动气门。一
根凸轮轴上有进、排气凸
轮（ 混合凸轮 ）使得气门
只能直上直下运动，不能
采用结构紧凑的半球形燃
烧室，进排气道左右分置。
优点是气门机构刚性好，
具有良好的动力特性，更
适应高速机，但气门间隙
调整困难。,.,
上海桑塔纳时代超人 200GSI
AJR电喷发动机的配气机构
上海桑塔纳时代超人 AJR发
动机、红旗 488-3发动机、一汽
奥迪 100以及南汽索菲姆柴油
机均使用这一配气机构。
2、双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴一般用于四
气门配气机构，齿形皮带传
动。大多数是完全取消气门
摇臂的 气门直接传动方式 。
与两气门相比，气门质量小，
配气机构动力特性更好，更
容易上高速机，而且，由于
便于采用结构紧凑的半球形
燃烧室，气门夹角较小，便
于布置直的进气道，进气阻
力较小，发动机高速动力性
能较高。为便于气门间隙调
整，有的发动机带 单气门摇
臂驱动气门,但凸轮外形一
般不对称。
1、作用,按 工作循环 和 发火次序 的要求,定时 开启和关闭进,
排气门，使新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴
油机） 及时进入 气缸，废气 及时排出 气缸。 …
大气环境下充满气缸工作容积的新气质量（ kg） ?? =
每循环实际进气量（ kg） ————————————————————— ??100%..,
??愈大，新鲜可燃混合气进入气缸的数量愈多，着火时放热量
愈大，输出功率愈大。 ??一般在 80 %~90 %。,.,
??影响因素,1）进气终了压力（进气阻力损失）（ 0.75~0.90bar）
2）进气终了温度（残余废气等加热）（ 370~400K）
3）残余废气存在。,.,
3、要求,（ 1）足够高的充气效率（ 2）工作可靠（ 3）配气相
位准确（ 4）气门 机构 有良好的高速动力特性（传动链不飞脱、
不反跳、不提前落座）
2、充气效率,评价气缸内换气过程好坏的指标，用 ??表示。,.,
第一节 气门式配气机构的布置及传动
（一）按气门的布置形式分,1）顶置气门式
2）侧置气门式,.,
（二）按凸轮轴的布置位置分,1）下置凸轮轴式
2）顶置凸轮轴式,.,
（三）按凸轮轴的传动方式分,1）齿轮传动式
2）链条传动式
3）齿形皮带传动式,.,
1）二气门（传统一进一排）
2）多气门（四气门为主）
1、组成,由 气门组 和 气门传动组 组成
2、分类,
（四）按每缸气门数目分,
一、侧置气门式气门机构
3、优缺点：曲轴到气门距离近，方
便齿轮传动，气门间隙调整方便，但
气道拐弯多，流动阻力大，充气效率
低，燃烧室扁平，结构不紧凑，容易
爆震，压缩比低（仅为 6）。,.,
1、结构特点,
气门布置在气缸体一侧，气门头部朝上，没
有摇臂、推杆，下置式凸轮轴，齿轮传动。,.,
2、工作原理,
正时齿轮副带动凸轮轴转动，转到凸轮
桃尖顶起气门挺杆，推动气门克服弹簧预
紧力开启。
凸轮基圆与气门挺杆接触时，气门在气门
弹簧预紧力的作用下关闭。,.,
二、顶置气门式气门机构
3、优缺点：凸轮轴靠近曲轴，便于齿
轮驱动，但凸轮离气门远，气门传动机
构复杂，零件多，机构刚性差，动力特
性差，难以适应高速化。
结构特点：气门布置在气缸盖上，气
门头部朝下。,.,
优点：气道平滑，充气效率高，燃烧室
紧凑，压缩比高。,.,
缺点：气门离曲轴远，传动机构复杂。,.,
（一）下置式凸轮轴,.,
1、结构特点：凸轮轴布置在曲轴侧面，
有挺柱、推杆、大摇臂。,.,
2、工作原理：正时齿轮副带动凸轮轴
转动，凸轮桃尖顶起挺柱、推杆、大摇
臂的一端（调整螺钉），绕摇臂轴转动，
另一端（长）镀铬面推动气门克服弹簧
预紧力使气门开启 …
凸轮轴布置在气缸盖上，气门传动
机构容易布置，省去刚性较差的推杆
等零件，机构动力特性好，容易上高
速，但曲轴离凸轮轴远，驱动机构复
杂，空间布置困难。
A：带单摇臂
适用于半球形燃烧室，进、排气道分置于发动机纵向两侧。
摇臂的镀铬面与凸轮型面接触，摇臂转动时，摇臂的调整螺
钉端（长）压迫气门杆克服弹簧预紧力使气门开启 … 优点是气
门间隙调整方便，凸轮最大升程可以较小，但气门夹角偏大，
不利于布置直的进气道。
（二）顶置凸轮轴（ OHC）
1、单顶置凸轮轴（ SOHC）
（ Single Over Head Camshaft）
（ 1）二气门（传统）
B：凸轮直接驱动气门
完全取消气门摇臂，
由凸轮直接驱动气门。一
根凸轮轴上有进、排气凸
轮（ 混合凸轮 ）使得气门
只能直上直下运动，不能
采用结构紧凑的半球形燃
烧室，进排气道左右分置。
优点是气门机构刚性好，
具有良好的动力特性，更
适应高速机，但气门间隙
调整困难。,.,
上海桑塔纳时代超人 200GSI
AJR电喷发动机的配气机构
上海桑塔纳时代超人 AJR发
动机、红旗 488-3发动机、一汽
奥迪 100以及南汽索菲姆柴油
机均使用这一配气机构。
2、双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴一般用于四
气门配气机构，齿形皮带传
动。大多数是完全取消气门
摇臂的 气门直接传动方式 。
与两气门相比，气门质量小，
配气机构动力特性更好，更
容易上高速机，而且，由于
便于采用结构紧凑的半球形
燃烧室，气门夹角较小，便
于布置直的进气道，进气阻
力较小，发动机高速动力性
能较高。为便于气门间隙调
整，有的发动机带 单气门摇
臂驱动气门,但凸轮外形一
般不对称。
