2. 气门机构的组成
气门机构通常由气门组和气门传动组两部分组成。
1)气门组:由进气门、排气门、气门导管、气门座及气门弹簧等零件组成。
2)气门传动组:由凸轮轴、摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱和正时齿轮等组成。
图5-2 采用摇臂和调整螺钉的气门机构
工作原理:发动机工作时,气门由凸轮轴通过挺柱和推杆驱动,当凸轮的凸起部分顶起挺柱时,挺柱推动推杆一起上行,作用于摇臂上的推力使摇臂绕轴转动,摇臂的另一端压缩气门弹簧使气门下行,即打开。随着凸轮轴的继续转动,当凸轮轴的凸起部分离开挺柱时,气门在气门弹簧弹力的作用下上行,即关闭。
图5-2所示为带气门摇臂的发动机,通过转动安装在摇臂上的调整螺钉来调整气门间隙。采用液压挺柱的凸轮轴底置气门机构如图5-3所示。
图5-3 采用液压挺柱的凸轮轴底置气门机构(自动调整气门间隙)
在滚子摇臂式发动机中,气门是通过一个带有液压支撑元件(液压挺柱)的凸轮轴随动装置驱动的,这样可减少摩擦,减少驱动凸轮轴运动的功率损耗。液压支撑元件是滚柱式凸轮随动装置的支点,而摇臂相当于一个杠杆,凸轮接触凸轮滚柱并将摇臂下压的过程中就打开了气门。滚子摇臂式气门机构如图5-4所示。
图5-4 滚子摇臂式气门机构
1—进气凸轮轴
2—液压挺柱
3—摇臂
4—气门油封
5—气门锁块
6—进气门
7—气门弹簧
8—底部气门弹簧座
9—上部气门弹簧座
10—气门导管
11—排气门
12—排气凸轮轴
采用双顶置凸轮轴(DOHC)的气门机构如图5-5所示。发动机的进气门和排气门分别布置在两侧,各由一根凸轮轴驱动,易于实现可变气门正时功能。由于凸轮轴直接通过挺柱驱动气门,加之气门数较多,发动机的进气阻力减小,进气量增大,更容易实现高转速、高功率输出。
图5-5 双顶置凸轮轴气门机构
1—液压挺柱
2—排气门
3—进气门
4—气门锁块
5—进气凸轮轴
6—气门油封
7—上部气门弹簧座
8—气门弹簧
9—底部气门弹簧座
10—排气凸轮轴