门座圈固定得更为可靠。
3．气门座的锥角
气门座的锥角由三个部分组成，其中45°(或30°)的锥面与气门密封锥面贴合，如图3-16所示。为保证密封可靠，同时又有一定的散热面积，要求结合面的宽度b为1~3mm；l 5°和 75°锥角是用来修正工作锥面的宽度和密封不带的上、下位置的，以使其达到规定的要求。在安装气门前，还应采用与气门配对研磨的方法，以保证贴合得更紧密、可靠。某些发动机的气门锥角比气门座锥
角小0.5°~l°，该角称为密封干涉角。这样做有利于走合期的 图3.16气门座锥角 磨合。走合期结束，干涉角逐渐消失，恢复全锥面接触。 （四）气门导管
1．气门导管的功用气门导管的主要功用是为气门运动导向，以保证气门上下运动时
不发生径向摆动而准确落座，同时起导热作用。
2．气门导管的结构气门导管的结构如图3-17所示。气门导管外圆与气缸盖导管承孔为过盈配合，导管内孔与气门杆为过渡配合。为了防止气门导管在使用过程中松脱，
图2.17 气门导管 有的发动机对气门导管用卡环定位。气门杆
与气门导管孔的配合间隙必须适当，一般为0.05 ~ 0.12mm。间隙过大，导向不好，散热不良;而间隙过小，热状态下可能卡死。
（五）气门弹簧 1．气门弹簧的功用
气门弹簧的功用是使气门与气门座紧密贴合，克服气门和气门驱动件所产生的惯性力
的干扰，避免各零件彼此脱离而破坏配气机构的正常工作。如图2.18所示。
2．对气门弹簧的要求气门弹簧应具备以下要求：
图2.18气门弹簧 (1)必须有足够的预紧力，以保证气门迅速
回座，保证气门和气门座密封。
(2)必须克服在气门开闭的过程中气门及传动零件产生的惯性力。 (3)高速度、长时间运转下具有良好的耐久性。 (4)保证气门不会发生跳动。 3．气门弹簧的材料
气门弹簧多采用优质弹簧钢丝绕制而戚，并经热处理-多为圆柱形螺旋弹簧。其一端支承在气缸盖的相应凹槽内，另一端压在气门弹簧座圈上。
4．气门弹簧的结构形式
当气门弹簧的工作频率与其固有的振动频率相等或为整数倍时，气门弹簧就会发生共振。共振时，配气相位将遭到破坏，使气门发生反跳和冲击，甚至使弹簧折断。为防止共振的发生，常采取以下结构措施：
(1)采用双气门弹簧。如图2.19所示，在柴油机和高性能汽油机上广泛采用每个气门安装 2个直径不同，旋向相反的内、外弹簧。由于 2个弹簧的固有频率不同，当一个弹簧发生共振时，另一个弹簧能起到阻尼减振作用。采用双气门弹簧可减小气门弹簧的高度，而且当一个弹簧折断时，另一个弹簧仍可维持气
门工作。弹簧旋向相反，可以防止折断的弹簧圄卡入另一个弹簧圈内使其不能工作或损坏。 图2.19 双气门弹簧
(2)采用变螺距气门弹簧。某些高性能汽油机采用变螺距单气门弹簧。变虫草、距弹簧的固有频率不是定值，从而可以避开共振。
(3)采用锥形气门弹簧。锥形气门弹簧的刚度和固有振动频率沿弹簧轴线方向是变化的，因此可以消除发生共振的可能性。安装变螺距气门弹簧和锥形气门弹簧时，应该使螺距小的一端和弹簧大端朝向气缸盖顶面。
(4)采用气门弹簧振动阻尼器。当采用一个等螺距圆柱形螺旋弹簧时，可在弹簧外圈加
装弹簧振动阻尼器。
（二）气门传动组
气门传动组的主要机件有凸轮轴及其驱动装置、挺柱、推杆、摇臂及摇臂轴等。如图3.20所示。其功用是使进、排气门按配气相位规定的
图3.20 气门传动组 时刻开闭，且保证有足够的升程。
1、凸轮轴 （1）凸轮轴的功用
凸轮轴是气门传动组中最主要的零件。其功用是用来驱动并控制各缸气门的开启和关闭，使其符合发动机的工作顺序、配气相位及气门开度的变化规律等要求。下置凸轮轴式发动机还用它来驱动汽油泵、机油泵和分电器等。
2．凸轮轴的材料
凸轮轴的材料多为优质碳钢或合金钢，也有采用合金铸铁和球墨铸铁的，并对凸轮和轴颈表面进行高频洋火(中碳钢)或渗碳(低碳钢)处理，以提高其硬度和耐磨性。
3．凸轮轴的结构
凸轮轴主要由凸轮和轴颈两部分组成，如图3.21所示。对下置式凸轮轴配气机构发动机来说，凸轮轴上还设有螺旋齿
轮和偏心轮，用来驱动膜片式汽油泵、机油泵 图3.21 凸轮轴的结构 和分电器。凸轮轴的前端通过键装有凸轮轴正时齿轮或链轮及同步齿形带轮。
上置式凸轮轴有单上置和双上置之分。单上置式凸轮轴将进气凸轮和排气凸轮布置在同一根凸轮轴上。双上置式凸轮轴的两根凸轮轴，一根是进气凸轮轴，上面布置着各缸的进气凸轮;另一根是排气凸轮轴，上面布置着各缸的排气凸轮。
1）凸轮
凸轮是凸轮轴的主要工作部分。
(1)同名凸轮与异名凸轮。凸轮轴上各缸的进气凸轮(或者排气凸轮)称为同名凸轮。各同名凸轮的相对角位置与凸轮轴旋转方向、发动机工作顺序及气缸数或做功间隔角有关。如果从发动机风扇端看凸轮轴逆时针方向旋转，则工作顺序为1-3-4-2的四缸发动机其做功间隔角为720°/4=180°曲轴转角，相当于
90°凸轮轴转角，即各同名凸轮间的夹角为90°，如图3-27（a）所示。对于工作顺序为1-5-3-6-2-4的直列六缸发动机，其同名凸轮的相对角位置如图3-27（b）所示。
凸轮轴上同一缸的进、排气凸轮称为异名凸轮。异名凸轮相对角位置，决定于配气相位及凸轮轴旋转方向。
(2)凸轮的轮廓。进、排气门开启和关闭的时刻、持续时间以及开闭的速度等分别由凸轮轴上的进、排气凸轮控制。凸轮的轮廓如图3-28所示，其轮廓线是对称的，同名凸轮的轮廓线相同，异名凸轮的轮廓线是不相同的。使用一段时间后，由于凸轮的磨损，气门开
启时间推迟，开启持续角减小，气门的升程有所降低，发动机的进气量减少。
2）轴颈与轴承凸轮轴轴颈用来支承凸轮轴。凸轮轴有全支承和非全支承两种。全支承凸轮轴每个气缸两端都有一个轴颈，而非全支承凸轮轴则是每隔两个气缸设置一个轴颈。由于装配方式的不同，轴颈的直径有的相等，有的则从前向后依次减小，以便于安装。
凸轮轴轴承一般做成衬套压入整体式的座孔中，与轴颈配合。其材料多与曲轴轴承相同，由低碳钢背内浇减磨合金制成。也有的用粉末冶金衬套或铜套。
凸轮轴轴颈的润滑采用压力润滑，气缸体或气缸盖上钻有油道与轴承相通。凸轮与挺柱间采用飞溅润滑。
4．凸轮轴的驱动
凸轮轴是由曲轴通过传动装置来驱动的。由于四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴转两圈，而各缸只进、排气一次，即凸轮轴只需转一圈，所以曲轴与凸轮轴的传动比为2 : 1。凸轮轴的传动装置由齿轮式、链条式和齿形带式三种。
5．凸轮轴的轴向定位
为了防止凸轮轴在工作中产生轴向窜动，凸轮轴都设有轴向定位装置。上置式凸轮轴利用某一道凸轮轴轴承的翻边或轴承盖的两侧实现轴向定位。
3．4．3挺柱
1．挺柱的功用
挺柱的功用是将凸轮轴旋转时产生的推力传给推杆或气门。 2．挺柱的材料挺柱常用合金钢或合金铸铁制成。 3．挺柱的结构形式挺柱有普通挺柱和液压挺柱两种。 1）普通挺柱
普通挺柱主要有菌形、筒形和滚轮形三种，如图3-31所示。通常把挺柱底部工作面设计为球面，并且将凸轮制成锥形，使两者的接触点偏离挺柱轴线。工作中，当挺柱被凸轮顶起时，接触点间的摩擦力使挺柱绕自身轴线旋转，以实现均匀磨损。挺柱可直接安装在气缸体一侧的导向孔中，或安装在可拆卸的挺柱架中。
2）液压挺柱
图3-31
配气机构中留有间隙，工作时会产生撞击和噪声，所以现代轿车发动机多采用液压挺柱。如上海别克、广州本田雅阁、奥迪A6、上海帕萨特轿车和上海桑塔纳轿车发动机均采用液压挺柱。液压挺柱工作时，能自动补偿配气机构各传动件尺寸的变化，保证气门严密关闭，同时保持各零件始终接触，因此无需预留气门间隙，不存在调整气门间隙这项工作。采用液压挺柱的发动机在起动后的短时间内挺柱会发出响声，过一会响声即消失，这是正常现象。
图3-32所示为上置式凸轮直接驱动的配气机构所采用的液压挺柱。其工作原理是：气门关闭时，弹簧推起柱塞和外壳，消除间隙，保持与凸轮接触，同时润滑油由缸盖上供油孔进入 B室(储油室)并通过单向阀（球阀）补充到 A室（工作室）。当凸轮旋转要开启气门时，A室油压土升，关闭单向阀，此时凸轮经外壳、柱塞，通过液压再经柱塞壳体推开气门。
图3-32
3．4．4推杆
1．推杆的功用
推杆位于挺柱和摇臂之间，其功用是将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。主要应用于凸轮轴中置或下置式配气机构中。
2．推杆的材料与结构
在凸轮轴下置式配气机构中，推杆是一个细长杆件，传递的力很大，所以极易弯曲。因此，要求推杆有较好的纵向稳定性和较大的刚度。在动负荷大的发动机中，推杆应尽量做得短些。
推杆一般用冷拔无缝钢管制成，两端焊上球头和球座。也可以用中碳钢制成实心推杆，这时两端的球头或球座与推杆锻成一个整体。对于机体和气缸盖都是用铝合金制造的发动机，宜采用锻铝或硬铝制造的推杆，并在其两端压入钢制球头和球座，其目的是当发动机温度变化时，不致因为材料热膨胀系数不同而引起气门间隙改变。推杆两端的球头或球座均需淬硬和磨光，以提高其
图3-35
图3-36
耐磨性。推杆的外形如图3-35所示。
3．推杆的检修
推杆易弯曲，检查方法如图3-36所示。测量其直线度误差应不大于0.30mm，如超过规定值，应进行冷压校正。推杆两端面应光滑无磨槽、裂纹或变形，否则应予以更换。
3．4．5摇臂组件
1．摇臂纽件的结构与功用
摇臂组件主要有摇臂、摇臂轴、摇臂轴支座、气门间隙调整螺钉等零件组成，如图3-37所示。
摇臂的功用是将凸轮或推杆传来的力改变方向后传给气门，使其开启。摇臂装在摇臂轴上，它是一个两臂不等长的双臂杠杆，长臂一端用来推动气门。
图3-37
摇臂通过摇臂轴支座装在
气缸盖上。摇臂上有油道，摇臂轴的中间是空的，兼起油道的作用，通过支座油道与气缸盖上的油道相通。