发动机配气机构

按照发动机各个汽缸所进行的工作循环和点火次序的要求，按时开启和关闭各缸的进排气门，将新鲜充量吸入汽缸，并将燃烧后的废气从汽缸内排出的装置。

气门的衍变

一般中、小缸径发动机大都采用两气门结构，即一个进气门和一个排气门，为进一步提高发动机的充量系数，提高发动机升功率，应设法加大气门直径，特别是进气门的直径。但由于燃烧室结构的限制，气门直径一般不能超过汽缸直径的一半，这样在转速较高时，每缸一进一排的气门结构就不能保证发动机有良好的换气质量。显然，再增加每缸气门数可以提高总进、排气门截面积，提高充量系数。目前多气门发动机已经确立了其在汽车市场上的主流地位，首先是因为多气门发动机充量系数高，能很好地适应发动机高速化的要求；其次这种发动机比较容易将火花塞布置在燃烧室中央，有利于提高燃烧室的抗爆性；第三是由于生产技术的进步，使多气门发动机的制造成本降低。

组成与分类

四冲程发动机配气机构一般由气门组和气门传动组组成，按凸轮轴在发动机上的布置，常见的配气机构可以分为顶置凸轮轴和下置凸轮轴（包括中置凸轮轴）两大类。

下置凸轮轴配气机构

凸轮轴位于曲轴箱的中部，这种配气机构大多采用圆柱形正时齿轮传动，一般从曲轴到凸轮轴的传动只需要一对正时齿轮，必要时可加装中间齿轮。为啮合平稳，减少噪声，正时齿轮多采用斜齿轮。齿轮传动的优点是传动的准确性和可靠性好，但噪声较大。

顶置凸轮轴配气机构

一般采用齿形带或链条传动方式，齿形带的优点是无须润滑，工作噪声小，和链条相比，寿命略差。与齿形带相比，链传动的缺点是需要润滑，传动噪声较大，优点是使用可靠，可以和发动机同等寿命。

气门间隙

发动机工作时，配气机构零部件由于受热温度升高产生热膨胀，如果运动件之间，在冷态时没有间隙或间隙过小，热态时由于运动件受热膨胀，容易引起气门关闭不严，使发动机在压缩和作功行程漏气，导致功率下降，严重时还会造成启动困难。为消除这种现象，通常发动机冷态装配时，在气门与传动机构中留有适当的间隙，以补偿受热后的热膨胀量，这一间隙通常称气门间隙。使用液力挺柱的发动机，挺柱的长度能自动变化，补偿气门的热膨胀量，所以不需要预留气门间隙。

气门间隙的大小一般由发动机制造厂根据实验确定。冷态时，进气门的间隙一般为0．25～0．30mm，排气门由于温度高，一般为0．30～0．35mm。如果间隙过小，发动机在热态可能关闭不严而漏气，使发动机功率下降。如果间隙过大，则使气门有效升程减少，使实际进气充量系数下降，此外还加大了传动件之间的冲击，使配气机构噪声增大。

液力挺柱能自动消除气门间隙，减小了配气机构的振动、噪声，目前广泛用在乘用车发动机中。

配气相位

为了提高发动机的进气量，并使排气充分彻底。实际发动机进、排气门的开启和关闭时间都不是刚好在上、下止点，而是分别提前开启和延迟关闭一定的曲轴转角。配气相位就是进、排气门实际开启和关闭的时刻，习惯上常用相对于上、下止点曲拐位置的曲轴转角表示。

由于进气门在上止点前提前开启，而排气门在上止点之后才关闭，这样就有一段时间进排气门同时开启的现象，这种现象称气门重叠。重叠的曲轴转角称气门重叠角。由于进气和排气都有较大的流动惯性，在短时间内气流是不会改变方向的，因此只要气门重叠角设计合理，一般不会出现废气倒流进入进气管和新鲜充量直接短路由排气门排出的可能性，这对于改善换气效果是有利的。但是应当注意的是，如果气门重叠角过大，在汽油机小负荷运转时，进气管真空度很低，容易出现排气倒流进入进气管的现象，严重时高温废气能够引燃进气管内的可燃混合气，产生所谓“回火”现象。现代汽油机为了减少短路损失，降低HC排放，气门重叠角有减少的趋势，甚至出现“负”的气门重叠角。

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