1．配氣機(jī)構(gòu)的主要功能

發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的主要功能，是按照氣缸的工作順序和工作過(guò)程，準(zhǔn)時(shí)地開(kāi)啟或關(guān)閉氣門(mén)，通過(guò)進(jìn)氣門(mén)向氣缸內(nèi)充入新鮮空氣（汽油機(jī)是進(jìn)入可燃混合氣），并且適時(shí)地將燃燒做功后形成的廢氣從排氣門(mén)排出，實(shí)現(xiàn)氣缸換氣的全過(guò)程。另外，當(dāng)進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)關(guān)閉時(shí)，保證氣缸的密封，以便壓縮氣體并且提高壓力。對(duì)于柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，配氣機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)向氣缸提供燃油燃燒做功所必需的新鮮空氣，并且將燃燒后的廢氣排出去，這一整套動(dòng)作可以看做是人體呼吸器官的吸氣和呼氣。2．配氣機(jī)構(gòu)的型式分類

根據(jù)氣門(mén)和凸輪軸安裝位置的不同，分為頂置式配氣機(jī)構(gòu)和側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)。

氣門(mén)位于氣缸蓋上的稱為氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)，它由凸輪軸、挺柱、推桿（與氣門(mén)數(shù)相同）、搖臂、氣門(mén)和氣門(mén)彈簧等組成。氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：進(jìn)氣阻力小，燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，氣流攪動(dòng)大，能達(dá)到較高的壓縮比，目前汽車(chē)拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)都采用氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)。在氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)中，凸輪軸的安裝位置有側(cè)置和頂置等兩種型式?！绊斨猛馆嗇S”就是將凸輪軸安裝在氣缸蓋上，直接驅(qū)動(dòng)搖臂和氣門(mén)，不通過(guò)較長(zhǎng)的推桿。在頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)中，需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)的部件比較少，因此大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，顯著地減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，同時(shí)提高了傳動(dòng)效率，降低了工作噪音。目前轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)采取這種型式。

凸輪軸位于氣缸體側(cè)面的稱為側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)，由凸輪軸、挺柱、氣門(mén)和氣門(mén)彈簧等組成。這種配氣機(jī)構(gòu)雖然省去了推桿、搖臂等零件，但是由于它的進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)在氣缸的一側(cè)，使氣缸的壓縮比受到限制，進(jìn)、排氣門(mén)的阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性比較差，因此逐漸被淘汰。農(nóng)機(jī)人員所熟悉的495型柴油機(jī)屬于凸輪軸側(cè)置、氣門(mén)頂置式發(fā)動(dòng)機(jī)。

3．氣門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉

配氣機(jī)構(gòu)的工作原理應(yīng)該怎樣理解呢？我們可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)比作一扇門(mén)，門(mén)開(kāi)啟的大小和時(shí)間長(zhǎng)短，決定了進(jìn)出的人流量。門(mén)開(kāi)啟的角度越大，開(kāi)啟的時(shí)間越長(zhǎng)，進(jìn)出的人流量越多；門(mén)開(kāi)啟的角度越小，開(kāi)啟的時(shí)間越短，進(jìn)出的人流量越少。例如觀眾進(jìn)入電影院時(shí)，需要驗(yàn)票，因此電影院?jiǎn)T工會(huì)控制驗(yàn)票口的開(kāi)啟角度，有些匝道還設(shè)置了欄桿（像地鐵站的出入口一樣）。而在電影散場(chǎng)時(shí)，需要盡快疏散觀眾，就要撤除匝道和欄桿，將大門(mén)完全打開(kāi)。上述道理可以應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)上，氣門(mén)的升程就好像電影院大門(mén)開(kāi)啟的角度，配氣正時(shí)就好像大門(mén)開(kāi)啟的時(shí)刻和延續(xù)時(shí)間，而氣門(mén)頭就是電影院的門(mén)、匝道或者欄桿。以立體的思維方式看，角度乘以時(shí)間就是一個(gè)空間容積的大小，這一大小決定了氣缸的排量。

在發(fā)動(dòng)機(jī)上，氣門(mén)的升程是由凸輪軸凸輪的高度決定的，而氣門(mén)開(kāi)閉的時(shí)刻則是由凸輪在凸輪軸上的方位所決定。對(duì)于沒(méi)有裝備可變氣門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)的升程和開(kāi)閉時(shí)間是固定的，這種固定不變的氣門(mén)開(kāi)閉方式很難滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況時(shí)的需要。

4．氣門(mén)的驅(qū)動(dòng)過(guò)程

配氣機(jī)構(gòu)的正常工作離不開(kāi)驅(qū)動(dòng)力的傳遞，氣門(mén)是由曲軸通過(guò)正時(shí)帶和凸輪軸驅(qū)動(dòng)的。氣門(mén)頂置式配氣機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)組由正時(shí)帶、正時(shí)帶輪、凸輪軸、挺柱及其導(dǎo)管、推桿、搖臂和搖臂軸等零件組成。氣門(mén)驅(qū)動(dòng)組的作用是將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闅忾T(mén)的上下運(yùn)動(dòng)，使進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)按照配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開(kāi)閉，并保證有足夠的開(kāi)啟行程。開(kāi)啟氣門(mén)的驅(qū)動(dòng)路線如下：曲軸→曲軸正時(shí)帶輪→正時(shí)帶→凸輪軸帶輪→凸輪軸→挺柱→推桿→氣門(mén)搖臂→氣門(mén)；而關(guān)閉氣門(mén)是由氣門(mén)彈簧的彈力驅(qū)動(dòng)的，此時(shí)凸輪軸的凸輪并不壓迫挺柱。

5．配氣相位的解讀

進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)從開(kāi)始開(kāi)啟到最后關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角稱為“配氣相位”。配氣相位一般采用曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來(lái)表示，這種圖形稱為配氣相位圖。配氣相位圖是研究配氣機(jī)構(gòu)工作原理的有效工具。從配氣相位圖中可以看出，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都有一個(gè)提前開(kāi)啟和延遲關(guān)閉的過(guò)程。進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)、遲關(guān)的目的是為了利用氣流的慣性吸入更多的新鮮空氣，提高充氣效率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率；排氣門(mén)早開(kāi)、遲關(guān)的目的是利用廢氣流的慣性，使廢氣排除得更干凈些。

雖然進(jìn)氣