第3章配氣機構概述配氣機構的構造與維修可變氣門正時技術1§3.1 概述一、功用：

按照發(fā)動機的工作順序和點火要求，定時開啟和關閉氣缸的進、排氣門，使新鮮可燃混合氣(汽油機)或空氣(柴油機)得以及時進入氣缸，廢氣得以及時從氣缸排出，保證進氣充足、排氣徹底，并保證關閉時密封嚴密。2二、配氣機構的組成氣門組氣門傳動組3氣門組氣門傳動組4配氣機構的裝配5按氣門布置形式分1、氣門頂置式氣門頂置式特點：A.氣門行程大，燃燒室緊湊，B.有利于燃燒及散熱，可提高發(fā)動機壓縮比，改善發(fā)動機動力性三、配氣機構的分類6發(fā)動機一個工作循環(huán)，曲軸轉兩圈，凸輪軸轉一圈，曲軸與凸輪軸傳動比為2:1。72、氣門側置式進排氣門都布置在氣缸的一側，因發(fā)動機動力性和經濟性差，已經淘汰。8一缸兩氣門為增加進氣，盡可能加大氣門直徑，但受燃燒室尺寸限制，氣門直徑一般不超過氣缸直徑的一半。按每缸氣門數(shù)分類9一缸四氣門氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時，兩氣門的結構不能滿足換氣要求，因此出現(xiàn)了多氣門結構。10采用多氣門后，給發(fā)動機的工作帶來哪些影響？1、進氣截面增大2、換氣效率改善3、提高了動力性和排放性4、氣門升程可適當減小一缸多氣門11按凸輪軸的布置型式分1、凸輪軸下置凸輪軸與氣門相距較遠，動力傳遞路線較長，環(huán)節(jié)多，因此不適用于高速發(fā)動機。122、凸輪軸中置式傳動方式：凸輪軸經過挺柱直接驅動搖臂，省去了推桿。

缺點：凸輪軸中心線距曲軸中心線較遠，不方便用齒輪傳動。凸輪軸挺柱活塞搖臂調整螺釘133、凸輪軸上置式凸輪軸凸輪軸活塞雙凸輪軸上置式發(fā)動機特點：凸輪軸與氣門距離近，不需要推桿、挺柱，使往復運動的慣量減少。14a.齒輪傳動為使嚙合平順，減小噪聲，多采用斜齒輪應用：凸輪軸下置式配氣機構按凸輪軸的傳動方式分15b.帶傳動凸輪軸曲軸噪聲更小，質量更輕，包角更大，嚙合量更大，工作更可靠，不需潤滑，松緊度便于調整應用：凸輪軸上置式配氣機構16c.鏈條傳動

導鏈板

張緊機構可靠性、耐久性略差，噪聲大，造價高應用：凸輪軸上置式配氣機構

17凸輪凸起部分推動搖臂一端，使另一端向下推開氣門，并壓縮彈簧，氣門開啟。凸起部分轉過挺柱后，氣門在彈簧彈力下關閉。配氣機構的工作原理18傳動組的運轉使氣門開啟，氣門彈簧釋放張力使氣門關閉。凸輪的輪廓曲線決定了氣門的開閉時刻與規(guī)律。發(fā)動機每完成一個工作循環(huán)，曲軸轉兩周，各缸完成進排氣一次，即凸輪軸只轉一周，曲軸與凸輪軸的傳動比為2：1193.1.3配氣相位兩個概念：配氣相位-----氣門從開啟到關閉所經歷的曲軸轉角。配氣相位圖-----用曲軸轉角來表示氣門開啟與關閉時刻和開啟的持續(xù)時間20配氣相位圖21動畫演示2210°~30°40°~80°40°~80°10°~30°23進氣持續(xù)角：

180°++排氣持續(xù)角：

180°++24進氣提前角：保證進氣行程開始時，進氣門已開大，減小了進氣阻力，新鮮空氣能順利進入汽缸進氣滯后角：氣缸內氣壓仍低于大氣壓力，仍可利用氣流慣性繼續(xù)進氣25排氣提前：汽缸內氣體壓力對做功作用不大，但仍高于大氣壓力，可利用此壓力將廢氣自由排出排氣滯后：高于大氣壓力，利用慣性將廢氣排的更干凈26氣門疊開概念：當進氣門早開和排氣門晚關時，出現(xiàn)的進排氣門同時開啟的現(xiàn)象。氣門疊開角：進氣門提前角與排氣門滯后角之和（+）。排氣過程進氣過程27§3.2氣門組的構造與檢修氣門組組成氣門氣門彈簧氣門彈簧座氣門油封氣門鎖片28氣門組的要求氣門與氣門座圈的密封錐面必須嚴密貼合。氣門桿與氣門導管有良好的導向作用氣門彈簧的兩端面與氣門桿中心線垂直氣門彈簧保證氣門迅速開閉，并緊壓在氣門座上293.2.1氣門功用：

氣體進、出燃燒室通道的開關。工作條件：A、進氣門570K~670K，排氣門1050K~1200K。B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等C、冷卻和潤滑條件差D、被氣缸中燃燒生成物中的物質所腐蝕。性能：

強度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨進氣門570K~670K（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門1050K~1200K（硅鉻鋼）頭部桿部1、氣門的結構30（1）氣門頭部：由頂部和密封錐面組成。平頂式結構簡單，制造方便，吸熱面積小，質量也較小，進、排氣門都可采用。凸頂式（球面頂）強度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，適用于排氣門。凹頂式（喇叭頂）具有一定的流線形，可以減少進氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進氣門，而不宜用于排氣門。31氣門密封錐面：氣門頭部與氣門座圈接觸的工作面，保證密封。α氣門錐面與頂平面的夾角稱氣門錐角。常見氣門錐角有45°和30°兩種。邊緣有一定厚度，防止沖擊損壞或被高溫氣體燒壞。322.

錐形工作面的作用:提高密封和導熱性能；氣門落座時有自動定位作用；避免氣流拐彎過大而降低流速；氣門落座時能擠掉接觸面的沉積物，即有自潔作用。

一般氣門錐角比氣門座圈錐角稍小，可增加接觸壓力，擠出積垢和積炭。33氣門頭部直徑：

氣門頭部直徑越大，氣門口通道截面就越大，進、排氣阻力就越小。

通常進氣門頭部直徑大于排氣門。另外，排氣門稍小些，還不易變形。進氣門排氣門34（2）氣門桿較高的加工精度，表面經過熱處理和磨光，保證同氣門導管的配合精度和耐磨性氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔氣門頭部與桿部的連接部位采用圓弧連接，可增加強度，改善頭部散熱性，減少氣流阻力。35（3）氣門彈簧座的固定常見的有錐形鎖片式和鎖銷式。36

（4）氣門油封

發(fā)動機工作時有少量機油進入氣門導管與氣門之間的間隙，起潤滑作用。但如果機油過多，將會在氣缸內造成積炭和在氣門上產生沉積物。因此，發(fā)動機在氣門桿上裝有氣門油封。372、氣門的檢修氣門的耗損主要有：氣門工作面起槽、變寬，甚至燒蝕后出現(xiàn)斑點和凹陷，氣門桿及尾端的磨損，氣門桿的彎曲變形等。（1）氣門的檢測檢測氣門損耗達到下列情形之一時，應予以修校或換新。①轎車氣門桿磨損量＞0.05mm，載貨汽車氣門桿磨損量＞0.10mm，或有明顯的臺階形磨損。課題3.2氣門組的構造與維修38檢查氣門桿的磨損程度圖39測量氣門頭邊緣厚度圖②氣門頭圓柱面的厚度＜1.0mm。40③氣門尾端的磨損量＞0.5mm。41氣門桿直線度的檢查④氣門桿直線度誤差大于0.05mm時，應予更換或校直，校直后的直線度誤差不得大于0.02mm。42（2）氣門的修理氣門工作錐面起槽、變寬，甚至燒蝕后出現(xiàn)斑點和凹陷時，應在氣門光磨機上進行光磨修理。43氣門的光磨工藝如下：a.光磨前應先將氣門進行校直。b.將校直的氣門桿緊固在夾架上，氣門頭的伸出長度約30㎜～40㎜，按規(guī)定的工作錐面角度調整夾架。c.試磨：開動車頭和磨頭電動機，觀察砂輪工作面是否平整，氣門工作錐面有無偏斜，然后進行試磨。d.光磨：光磨進刀時，要慢慢移動夾架先作橫向進給，再作縱向進給。進刀量要小，冷卻液要充足，以提高工作錐面的加工精度和降低表面粗糙度。直至磨損痕跡磨光為止，光磨后氣門大端圓柱面的厚度不得低于1㎜。443.2.2氣門座 氣門座： 氣缸蓋的進、排氣道口與氣門錐面相結合的部位。 作用：

1.靠其內錐面與氣門錐面的緊密 貼合密封氣缸。

2.接受氣門傳來的熱量，散熱。 可直接在氣缸蓋上鏜出，也可鑲嵌氣門座圈。氣門座45氣門座圈： 以較大過盈量鑲嵌在氣門座上的圓環(huán)。 鑲嵌式氣門座特點： 優(yōu)點：提高氣門座的使用壽命，便于更換。 缺點：導熱性差，加工精度高，脫落時易造成嚴重事故。

46

2、氣門座的檢修磨料磨損、沖擊載荷造成的硬化層脫落、高溫氣體的腐蝕，氣密性下降。氣門座檢修的技術要求是：①氣門座表面不得有任何損傷，氣門座固定可靠；②工作錐面正確，表面粗糙度Ra取值在1.25～6.3μm之間；③氣門座圈工作面寬度在1.2～2.5mm之間；氣門下陷量符合要求。課題3.2氣門組的構造與維修47

（1）氣門座的鑲換如氣門座有裂紋、松動、燒蝕或磨損嚴重；或經多次加工修理，使新氣門裝入后，氣門頭部頂平面仍低于氣缸蓋燃燒室平面2mm以上，應鑲換新的氣門座，其工藝要點如下：①拆卸舊氣門座。注意，不要損傷氣門座承孔。②選擇新氣門座。用外徑千分尺測量氣門座外徑，用內徑量表測量氣門座承孔內徑，并根據(jù)氣門座和缸蓋承孔的材質選擇合適過盈量(一般在0.07mm～0.17mm)。課題3.2氣門組的構造與維修48③氣門座的鑲換。將檢查合格的新氣門座進行冷卻，時間不少于10min，同時加熱氣門座承孔，然后在氣門座外側涂上一層密封膠，將氣門座壓入承孔中。49（2）氣門座的鉸削需要鉸削加工的幾種情況：1）新鑲入的座圈2）未換座圈，氣門座燒蝕嚴重3）密封環(huán)帶過寬圖3-7氣門座與氣門導管鉸

1、2、3-氣門座鉸刀4-氣門導管鉸刀5-鉸刀6-鉸刀手柄50其鉸削工藝如下：①根據(jù)氣門頭直徑和工作錐面選擇合適的餃刀，再根據(jù)氣門直徑選擇刀桿。每組鉸刀有45°（或30°）、15°和75°三種不同角度。45°（或30°）鉸刀又分為粗鉸刀和精鉸刀兩種。課題3.2氣門組的構造與維修51為保證氣門與氣門座可靠密封，氣門座上加工有與氣門相適應的錐面45°（或30°）錐面是與氣門密封錐面配合的工作面，寬度b為1～3mm。15°錐面和75°錐面是用來修正工作面位置和寬度的。氣門座錐面52②檢查氣門導管，若未更換氣門導管，應檢查氣門導管的磨損程度。③砂磨硬化層。若未更換氣門座，鉸削前先將砂布墊在鉸刀下，磨除座口硬化層，以防止鉸刀打滑和延長鉸刀的使用壽命。④粗鉸工作面。用45°粗鉸刀鉸削氣門座工作面，直至消除磨損和燒蝕痕跡（對于新座圈，則要求鉸削出寬度適當?shù)墓ぷ麇F面）。53⑤用深度游標尺檢查氣門下陷量。⑥調整環(huán)帶位置和寬度。密封環(huán)帶應處于工作錐面中部。若偏向氣門桿部，選用15°鉸刀修整；若偏向氣門頭部，則選用75°鉸刀修整。若環(huán)帶過寬，用15°和75°兩種鉸刀分別鉸削。⑦用精鉸刀鉸削氣門座工作面，降低表面粗糙度，或用細砂布包在刀刃上，將氣門座工作面磨光。5455

（3）氣門與氣門座的研磨條件：氣門與氣門座有輕微磨損或燒蝕鉸削加工后①將氣缸蓋倒置，用柴油洗凈氣門、氣門座、氣門導管，清除積炭，并在氣門頭端標示出順序記號。②在氣門工作錐面上均勻涂抹一層粗研磨膏，氣門桿上涂少許機油，將氣門桿插入氣門導管內，用氣門捻子吸住氣門。課題3.2氣門組的構造與維修56③研磨時，一邊用手指搓動氣門捻子的木柄，使氣門單向旋轉一定角度，一邊將氣門捻起一定高度后落下進行拍擊。注意始終保持單向旋轉，不斷改變氣門與氣門座在圓周方向的相對位置。電動研磨57④當氣門磨出整齊、無斑痕和麻點的接觸環(huán)帶時，將粗研磨膏洗去，換用細研磨膏繼續(xù)研磨，直到氣門工作面出現(xiàn)一條整齊的灰色無光的環(huán)帶時，洗去細研磨膏，涂上機油再研磨幾分鐘。⑤最后洗凈氣門、氣門座、氣門導管。注意：研磨膏不宜過多，以免進入氣門導管，造成氣門桿與氣門導管的早期磨損；在保證密封的前提下，研磨時間不宜過長，拍擊力不宜過猛，以防環(huán)帶過寬，出現(xiàn)凹陷。58

（4）氣門密封性檢驗圖先將空氣容筒緊密貼在氣門頭部周圍，再壓縮橡皮球，使空氣容筒內具有一定壓力（68.6pa左右），如果在半分鐘內，氣壓表的讀數(shù)不下降，則表示氣門與氣門座的密封性良好。3-8氣門密封性檢驗課題3.2氣門組的構造與維修593.2.3氣門導管

作用： 為氣門的運動導向，保證氣門直線運動兼起導熱作用。 工作條件： 工作溫度較高，約500K。潤滑困難，易磨損。

材料： 用含石墨較多的鑄鐵，能提高自潤滑作用。

加工方法： 導管在壓入氣缸蓋后內孔精鉸

裝配： 氣門桿與氣門導管間隙0.05～0.12mm。

氣門導管氣缸蓋過盈配合卡環(huán)：防止氣門導管在使用中脫落。60常見氣門導管形式61檢查氣門桿與導管的配合間隙圖2、氣門導管的檢修（1）檢查氣門導管與氣門桿的配合間隙。將氣缸蓋倒置在工作臺上，將氣門頂升至高出座口約10mm左右，安裝磁性百分表座，使百分表的觸頭觸及氣門頭邊緣，側向推動氣門頭，同時觀察百分表指針的擺動，其擺動量即為實測的近似間隙。配合間隙超過限度，應予以更換。

62經驗法：將氣門桿和氣門導管擦凈，在氣門桿上涂一層薄機油，將氣門放入氣門導管中，上下拉動數(shù)次后，氣門在重力作用下能徐徐下落，表示氣門桿與氣門導管的配合間隙適當。氣門導管與氣門桿之間的配合間隙63（2）更換氣門導管工藝要點：①用外徑略小于氣門導管內孔的階梯軸銃出氣門導管。②選擇外徑尺寸符合要求的新氣門導管。③安裝氣門導管：用細砂布打磨氣門導管承孔口，在承孔內壁與導管外表面上涂少許機油，并放正氣門導管，按好銅質的階梯軸用壓力機或手錘將氣門導管裝入承孔內。④氣門導管的鉸削：采用氣門導管鉸刀鉸削，進刀量不易過大，鉸刀保持垂直，邊鉸邊試，直至間隙合適為止。643.2.4氣門彈簧功用：保證氣門的回位，防止氣門跳動而破壞密封。圓柱形螺旋彈簧氣門彈簧氣門彈簧座鎖片651、氣門彈簧構造圓柱形螺旋彈簧圓柱等螺距彈簧不等距彈簧應用：CA7560不等螺距彈簧安裝時應注意什么問題？6667雙彈簧布置旋向相反的兩個彈簧，防止斷裂的彈簧卡入另一彈簧應用車型：奧迪100，捷達，桑塔納,廣州標致505682、氣門彈簧的檢修氣門彈簧出現(xiàn)斷裂、歪斜、彈力減弱現(xiàn)象時，應予以更換。彈力小于原廠規(guī)定的10％時，應予以更換。對比新舊彈簧的自由長度判斷，自由長度差超過2mm時，應予以更換。對氣門彈簧進行垂直度測量，如有歪斜，應予以更換。自由長度693、氣門間隙（1）概念：

氣門間隙：為保證氣門關閉嚴密，通常發(fā)動機在冷態(tài)裝配時，在氣門桿尾端與氣門驅動零件（搖臂、挺柱或凸輪）之間留有適當?shù)拈g隙。氣門桿搖臂氣門間隙氣門間隙進氣門0.25~0.30mm排氣門0.30~0.35mm70

間隙過小，發(fā)動機在熱態(tài)下可能發(fā)生漏氣，導致功率下降甚至氣門燒壞。

間隙過大，則使傳動零件之間以及氣門和氣門座之間將產生撞擊響聲，影響進排氣。適當大小的氣門間隙？713.3氣門傳動組的構造與維修1、組成2、功用：定時驅動氣門開閉，并保證氣門有足夠的開度和適當?shù)臍忾T間隙。凸輪軸挺柱推桿搖臂凸輪軸正時齒輪搖臂軸723.3.1凸輪軸

作用： 驅動和控制各缸氣門的開啟和關閉，使其符合發(fā)動機的工作順序、配氣相位和氣門開度的變化規(guī)律等要求。有的還會驅動其他部件，如汽油泵、機油泵、分電器等。

凸輪凸輪軸軸頸驅動分電器的螺旋齒輪73（1）凸輪的輪廓凸輪輪廓與氣門的運動規(guī)律氣門開啟點氣門升程最大時刻氣門關閉點凸頂凸根基圓半徑凸輪的數(shù)目由氣缸數(shù)目決定74（2）同名凸輪的相對角位置同一氣缸的進、排氣凸輪的相對角位置是與相應的配氣相位相對應的。四缸發(fā)動機凸輪投影點火順序：1—2—4—3752、凸輪軸的傳動方式（1）齒輪傳動曲軸正時齒輪凸輪軸正時齒輪正時標記正時記號對準，保證配氣和點火正時76（2）鏈條傳動

導鏈板

張緊機構77（3）齒帶傳動

張緊機構曲軸正時齒輪凸輪軸正時齒輪齒形帶783、凸輪軸的檢修常見損傷形式：彎曲變形、凸輪輪廓磨損、支承軸頸表面的磨損以及正時齒輪驅動件的耗損等。（1）凸輪表面的檢修當凸輪表面僅有輕微燒蝕或凹槽時，可用砂條修磨，若凸輪表面磨損嚴重或最大升程小于規(guī)定值時，應予以更換。79（2）凸輪軸彎曲變形的檢修以凸輪軸中間軸頸對兩端軸頸的徑向圓跳動誤差來衡量。百分表觸頭與凸輪軸中間軸頸垂直接觸。轉動凸輪軸，觀察百分表表針的擺差即為凸輪軸的彎曲度。

凸輪軸彎曲的檢修80（3）凸輪軸軸頸的檢修用千分尺測量凸輪軸軸頸的圓度誤差和圓柱度誤差。凸輪軸軸頸的圓度誤差不得大0.015mm，各軸頸的同軸度誤差不得超過0.05mm。否則應按修理尺寸法進行修磨。81（4）凸輪軸軸向間隙的檢查與調整用塞尺或百分表檢查。一般為0.10mm，使用極限0.25mm，如間隙不符合要求，可用增減止推凸緣的厚度來調整。824、正時鏈輪和鏈條的檢查（1）正時鏈條長度的檢查對鏈條施以一定的拉力拉緊后測量其長度，超過允許值時，應予以更換。（2）正時鏈輪最小直徑的檢查將鏈條分別包住凸輪軸正時鏈輪和曲軸正時齒輪，用游標卡尺測量其直徑，小于允許值時，應更換鏈條和鏈輪。835、正時皮帶的檢查安裝（l）曲軸帶輪和正時帶輪上都有標記，裝配時都要將標記和氣缸體上正時齒輪帶輪室上的標記對齊，以保證配氣相位的正確性。（2）裝上正時帶。檢查并確認齒形帶無開裂，齒數(shù)、齒形不殘缺，否則更換。（3）正時齒形帶張緊度的檢查。用手指在正時齒輪和中間齒輪之間捏住正時齒形帶，將其扭轉90°，若不能翻轉90°，表示太緊；若翻轉大于90°，表示太松。將曲軸轉2～3圈后，復查確認。843.3.2挺柱（1）作用：將凸輪的推力傳給推桿或氣門。（2）挺柱的分類：普通挺住、液壓挺住。筒式氣門頂置式滾輪式減小摩擦所造成的對挺柱的側向力。多用于大缸徑柴油機。85液力挺柱消除了間隙，減小了各零件的沖擊和噪聲，提高發(fā)動機高速時的性能。球形閥主油道斜油孔量油孔低壓油腔鍵形槽挺柱體柱塞油缸壓力彈簧86

2、挺柱的檢修（1）普通挺柱的檢修檢修普通挺柱時，如果出現(xiàn)以下情況應更換。①挺柱底部出現(xiàn)疲勞剝落時。②底部出現(xiàn)環(huán)形光環(huán)。③底部出現(xiàn)擦傷劃痕時。④挺柱的圓柱面部分與導孔的配合間隙一般為0.03～0.10mm。如果超過0.12mm時，應視情況更換挺柱或導孔支架。裝有襯套的結構可更換襯套。87

（2）液壓挺柱的檢修檢修液壓挺柱時，應注意：①液壓挺柱與承孔的配合間隙一般為0.01～0.04mm，使用極限為0.10mm。逾期后應更換液壓挺柱。②發(fā)動機總成修理時，如氣門出現(xiàn)開啟高度不足時，一般應更換挺柱。更換挺柱后應檢查挺柱與承孔的配合狀況，檢查的方法是：用食指和拇指捏住挺柱，轉動挺柱時應靈活自如無阻滯，擺動挺柱應無曠量。883.3.3氣門推桿作用： 將挺柱傳來的推力傳給搖臂。彎曲時應較直

893.3.4搖臂1、功用： 將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。也就是杠桿作用。搖臂結構示意圖氣門間隙調節(jié)螺釘調節(jié)螺母搖臂搖臂軸套易磨損部位堆焊耐磨合金90搖臂結構示意圖潤滑油道油槽潤滑油道912、搖臂和搖臂軸的檢修（1）搖臂頭部應光潔平整，搖臂頭部磨損量＞0.50mm時，可用堆焊修磨。（2）搖臂襯套與搖臂軸的配合間隙超過規(guī)定時應更換襯套。襯套油孔與搖臂油孔對準。（3）氣門調整螺釘?shù)穆菁y孔損壞時，一般應予以更換。（4）搖臂軸彎曲時應校直。923.4、可變氣門正時與升程1．本田發(fā)動機的VTEC與i-VTEC技術

VTEC全名就是VariablevalveTiming&liftElectronicControlsystem，翻成中文是“電子控制可變氣門正時和升程”系統(tǒng)如圖3-20。9394構造如圖3-21，其操作原理如下，每組氣門有個凸輪部，在正常的情況下，凸輪部A與B所帶動的氣門是各別作動著，而中間的凸輪部與中搖臂并沒有使用到，中間凸輪部是貼著中搖臂旋轉并移動著，但它并沒有與外側兩個（第一與第二）搖臂結合在一起。當有須要表現(xiàn)高性能時，負責有賽車般性能的中凸輪部開始派上用場，此時油壓會施壓在A活塞左側，而使得活塞A、B向右側推進，這時中搖臂便與兩側之搖臂結合在一起，而統(tǒng)一由中搖臂所帶動著，其中負責油壓的動作便是由VTEC控制閥所操作著，其VTEC控制閥動作的條件有下列幾點因素：

1）發(fā)動機轉速

2）行車速度

3）氣門位置

4）發(fā)動機負載（由進氣壓力傳感器所偵測）

5）發(fā)動機溫度9596第一段：低速，三件式的搖臂獨立運作，因此左側搖臂作動左側的進氣門，通過左側低升程凸輪所帶動；右側搖臂作動右側進氣門，藉由右側中升程凸輪所帶動，這兩者凸輪的正時都與中凸輪（此時并沒有動作）來得低。第二段：中速，油壓（如圖3-22所示的圖中橘色的部份）將右側及左側的搖臂連接在一起，這時中置搖臂仍獨立運作，由于右凸輪大于左凸輪，因此這兩側的搖臂皆由右凸輪所帶動，結果將使得進氣門得到慢正時、中升程。第三段：高速，如圖3-22所示，油壓將三個搖臂全都接連在一起，又由于中置凸輪最大，因此兩側氣門皆由中凸輪所連接的中搖臂所帶動，所以得到快正時、高升程。9798什么是i-VTEC？VTEC的“i”為Intelligent（聰明的，智慧的）縮寫。結構圖如圖3-23所示。99

i-VTEC高、低轉速范圍內的負荷變化如圖3-24所示。100可變長度進氣歧管示意圖，如圖3-25所示。101

1995年，裝備改進版VVT系統(tǒng)的VVT-i面世了，裝備的發(fā)動機是當時另一副性能發(fā)動機1JZ-GE。VVT-i中多出的I，意思是Intelligent-“智能”，VVT-i取消了兩段式的開啟和關閉選擇，演化成為可以對進氣側凸輪軸進行無級地提前或延后的工作，就像普通的變速箱與CVT變速箱間的區(qū)別一樣。除了控制系統(tǒng)的升程以外，VVT-i工作的原理上與VVT基本上是相同的。如圖3-26所示。2．豐田發(fā)動機的VVTi與VVTLi技術102豐田的VVTL-i發(fā)動機全名就是-VariableValve正時

&升程

-Intelligent，它跟VVT-i是不同的發(fā)動機，這發(fā)動機也用類似HondaVTEC的原理，在原來的VVT-i發(fā)動機上的凸輪軸，多了可以切換大小不同角度的凸輪（凸輪），也利用“搖臂”的機置來決定是否頂?shù)礁呓腔蛐〗嵌鹊耐馆?，而作到“可連續(xù)式”地改變發(fā)動機的正時（正時），重疊時間（重疊相位角）與“兩階段式”的升程（升程）！如圖3-27所示。103

VVT-i控制器通過轉動凸輪軸，從而達到氣門的正時改變（此為VVTL-i的凸輪軸）。VVT-i發(fā)動機是如何做到變化進氣時的氣門正時的呢？它就是在如圖3-28中，有一個VVT-i控制器，通過轉動此控制盤，而來提早或延遲氣閥的開與關的時間。所以，VVT-i與BMWVanos一樣的原理，VVT-i用類似的機置來做到“連續(xù)式”的可變氣門正時，只是VVT-i是用電動方式來驅動控制器，而Vanos則是用油壓的方式，兩者皆能跟著不同發(fā)動機轉速來達到氣門正時的連續(xù)性變化！104

VVTL-i上以搖臂中的“銷塊”來巧妙地決定是否頂?shù)侥欠N角度的凸輪，VVTL-i則在VVT-i發(fā)動機上再多了于“搖臂”與“凸輪軸”內下功夫，它這回就運用到跟VTEC一樣的方法來解決發(fā)動機在高轉速時所需要更多的氣門重疊時間與氣門的開關升程深度，稍微不同的地方在搖臂內VVTL-i通過油壓來使一個小銷的移動來決定頂?shù)侥欠N尺寸的凸輪！如圖3-29所示。105

低、中轉速時，凸輪軸上只有中低速凸輪頂?shù)綋u臂，VVTL-i在發(fā)動機轉速低時，雖然凸輪軸一樣地在轉動，但是，由于搖臂內的銷塊未移動，所以是中低速凸輪部分有效地頂?shù)綋u臂，進而驅動到氣閥的開關，如圖3-30所示。此時，大角度的凸輪一樣在轉動，但是卻是無效地空轉。106

高轉速時，凸輪軸上只有大角度的凸輪有頂?shù)綋u臂，VVTL-i在發(fā)動機轉速變高時，雖然凸輪軸一樣地在轉動，但是，由于搖臂內的銷塊已移動，所以是換成高速凸輪部分有效地頂?shù)綋u臂，進而驅動到氣閥的開關，此時，中低速的凸輪一樣在轉動，但只是無效地空轉，這現(xiàn)象跟HondaVTEC一樣，如圖3-31所示。107寶馬的VANOS系統(tǒng)：寶馬M系列所采用的VANOS漸進式可變氣門正時系統(tǒng)如圖3-32，其原理為將油壓導入凸輪軸頭端內一個可滑動的內齒機構，通過凸輪軸往復位移關系，來“無段”控制氣門提前開啟。其優(yōu)點是結構簡單，但因為凸輪的形狀是固定的，所以氣門開啟的升程和時間并不會改變，只能使氣門提前開啟而已。（日產的NVCS也為類似的設計）。3．寶馬發(fā)動機的VALVETRONIC技術108

1）VariableCamshaftControl，叫作“可變凸輪軸控制系統(tǒng)”-VANOS，而豐田的VVT-i，就是采用寶馬這類似的裝置；

Valvetronic少了節(jié)流閥（throttle）的設計，取代“機械式”的進氣節(jié)流閥（throttle）機置的是“電子式”的可變電阻，依我們踏油門的深淺，經過這可變電阻來決定“進氣量”。

Valvetronic

改變進氣門的正時與升程，Valvetronic

系統(tǒng)有一支與一般發(fā)動機一樣的凸輪軸，而且還有一個由一支偏心軸與滾軸及頂桿所組成的機構，并由步進馬達（如圖3-33）所帶動，通過接收來自油門位置的信號，步進馬達改變偏心凸輪的偏移量，經由一些機械傳動間接地改變進氣門的動作。109

2）Valvetronic比起VVTL-i與i-VTEC更先進的地方是它除了可連續(xù)改變氣閥的開關正時與相位外，Valvetronic連揚程（升程）也是連續(xù)性微調！這比VVTL-i與跟i-VTEC在升程上是“階段式”的更先進了!傳統(tǒng)的氣門機構與Valvetronic

機構的比較如圖3-34。110

3）Valvetronic發(fā)動機“可微調”氣閥，改進馬達的螺旋齒輪進而改變偏心軸的旋轉量，帶動中搖臂和傳統(tǒng)的凸輪軸一起動作，再壓傳至搖臂，最后才壓下氣門。Valvetronic

能通過減少氣門的升程，和進入燃燒室的空氣量，使泵氣流失降至最低。如圖3-35所示。111

4）Valvetronic的搖臂是“偏心軸”的轉動，所以當搖臂動作時，不是固定的圓心轉動，而是稍微偏離中心點，雖然偏移不大，但是一經過搖臂的長度施力（如杠桿原理一樣），閥門開與關的“深度”就可以被改變了!（如圖3-34所示，是正常的搖臂，它動作時即固定在圓心，而Valvetronic的“偏心軸”搖臂則巧妙地使它在動作時，會有不等量的伸長來驅動到氣閥的開關深度，所以升程就被微量的變化了!）請看圖3-36的綠色與紅色部分，Valvetronic透過電動馬達來驅動偏心軸搖臂!

5）無級可調電子氣門控制（Valvetronic）的透視圖，該系統(tǒng)采用電子氣門，可完全調節(jié)進氣量，減少廢氣排放，降低油耗同時可獲得高輸出功率。112桑塔納發(fā)動機的配氣機構113114氣門間隙調整原則調整原則：1、不可調區(qū)域：將要排氣，正在排氣，排氣剛完的排氣門不可調。將要進氣，正在進氣，進氣剛完的進氣門不可調。2、調氣門間隙的步驟：1）畫出配氣相位圖2）排出各缸活塞的位置3）當一缸活塞在壓縮上止點時，判斷其它缸活塞位于何行程，氣門開閉狀態(tài)，并判斷間隙是否可調