2.2 配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征分析

現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的形式多種多樣，其主要區(qū)別是氣門布置和數(shù)量、凸輪軸布置形式及凸輪軸的傳動方式等有所不同。對不同類型配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征的了解和掌握，有利于我們在遇到配氣機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問題時(shí)根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作現(xiàn)象及配氣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征來查找故障部位，起到舉一反三、事半功倍的效果。

圖2-1 氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)

1—?dú)飧咨w 2—?dú)忾T導(dǎo)管 3—?dú)忾T 4—?dú)忾T主彈簧 5—?dú)忾T副彈簧 6—?dú)忾T彈簧座 7—鎖片 8—?dú)忾T室罩 9—搖臂軸 10—搖臂 11—鎖緊螺母 12—調(diào)整螺釘 13—推桿 14—挺柱 15—凸輪軸 16—正時(shí)齒輪

圖2-2 氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)

1—?dú)飧咨w 2—?dú)飧讐| 3—?dú)忾T 4—?dú)忾T導(dǎo)管 5—?dú)飧左w 6—?dú)忾T彈簧 7—?dú)飧妆?8—?dú)忾T彈簧座 9—鎖銷 10—調(diào)整螺釘 11—鎖緊螺母 12—挺柱 13—挺柱導(dǎo)管 14—凸輪軸

1.按照氣門布置形式結(jié)構(gòu)特征分析

按照氣門布置形式，配氣機(jī)構(gòu)可以分為氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)和氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)。

（1）氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征 如圖2-1所示，氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代發(fā)動機(jī)使用最廣泛的一種配氣機(jī)構(gòu)形式，其進(jìn)、排氣門都倒裝在氣缸蓋上。其主要特點(diǎn)是燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好；充氣阻力小，充氣效率高；具有良好的抗爆性（汽油機(jī)）和高速穩(wěn)定性能，易于提高發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，因此國內(nèi)外汽車發(fā)動機(jī)普遍采用氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)。

（2）氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征 氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)的進(jìn)、排氣門裝在氣缸體的一側(cè)，如圖2-2所示。氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是氣門的開、閉由凸輪軸上的凸輪通過挺柱直接控制，省去了搖臂和搖臂軸、推桿等零件，簡化了配氣機(jī)構(gòu)。但是由于氣門布置在氣缸體的一側(cè)，使燃燒室的結(jié)構(gòu)不緊湊，不利于壓縮比的提高，同時(shí)由于進(jìn)氣彎道多，進(jìn)氣流動阻力增大，充氣效率低下，所以發(fā)動機(jī)的動力性較差。目前，這種形式的配氣機(jī)構(gòu)已被淘汰。

另外，也有采用進(jìn)氣門頂置而排氣門側(cè)置的配氣機(jī)構(gòu)，這種布置形式，進(jìn)氣門尺寸不受限制，可做得較大，進(jìn)氣管可以做得粗且具有較理想的形狀，降低進(jìn)氣阻力，因而充氣效率較高；側(cè)置排氣門可以得到良好的冷卻。這種配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前僅在某些高速發(fā)動機(jī)上采用。

2.按照凸輪軸布置形式結(jié)構(gòu)特征分析

按照凸輪軸布置形式，配氣機(jī)構(gòu)可以分為凸輪軸上置式、中置式和下置式三種類型。三者都可用于氣門頂置式配氣機(jī)構(gòu)，而氣門側(cè)置式配氣機(jī)構(gòu)只能使用下置式凸輪軸。

（1）凸輪軸下置式配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征分析 凸輪軸下置的配氣機(jī)構(gòu)中的凸輪軸位于曲軸箱底部靠近中部的位置，由曲軸正時(shí)齒輪驅(qū)動。這種配氣機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是凸輪軸離曲軸較近，可用齒輪驅(qū)動，傳動簡單。但存在零件較多，傳動鏈長，系統(tǒng)彈性變形大，配氣相位準(zhǔn)確性較低等缺點(diǎn)。大多數(shù)大、中型客車和載貨汽車均采用這種方式。

（2）凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征分析 凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)中的凸輪軸布置在氣缸蓋上，在這種結(jié)構(gòu)中，凸輪軸通過搖臂（或直接）驅(qū)動氣門，沒有挺柱、推桿，使往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量大大減小。因此它適用于高速發(fā)動機(jī)。但由于凸輪軸離曲軸中心線更遠(yuǎn)，因此正時(shí)傳動機(jī)構(gòu)更為復(fù)雜，而且拆裝氣缸蓋也比較困難。缸徑較小的柴油機(jī)的凸輪軸上置時(shí)給安裝噴油器也帶來困難。

上置凸輪軸的另一種形式是凸輪軸直接驅(qū)動氣門，如圖2-3所示。這種配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量最小，對凸輪軸和氣門彈簧設(shè)計(jì)的要求也最低，因此特別適用于高速強(qiáng)化發(fā)動機(jī)。這在國外的高速汽車發(fā)動機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。

（3）凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征分析 凸輪軸中置式配氣機(jī)構(gòu)把凸輪軸位置移到氣缸體的上部，由凸輪軸經(jīng)過挺柱直接驅(qū)動搖臂，而省去推桿。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可以減小氣門傳動機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量，從而減少慣性力。這種類型的發(fā)動機(jī)如仍舊采用齒輪傳動，由于凸輪軸和曲軸的中心距增大，必須在兩者之間加裝中間齒輪（惰輪）。圖2-4所示為YC6105QC柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)，是一種典型的凸輪軸中置式的配氣機(jī)構(gòu)。

圖2-3 凸輪軸上置式配氣機(jī)構(gòu)

1—曲軸正時(shí)齒形帶輪 2—張緊輪 3—凸輪軸正時(shí)齒形帶輪 4—同步齒形帶 5、6—凸輪軸 7—?dú)忾T 8—?dú)忾T導(dǎo)管

3.按曲軸和配氣凸輪軸的傳動方式結(jié)構(gòu)特征分析

按照曲軸和配氣凸輪軸的傳動方式，配氣機(jī)構(gòu)可以分為齒輪傳動、鏈條傳動和齒形帶傳動（同步帶傳動）三種。

（1）齒輪傳動結(jié)構(gòu)特征分析（圖2-5）由曲軸到配氣凸輪軸一般只需要一對正時(shí)齒輪，必要時(shí)加裝中間齒輪（惰性輪），適合凸輪軸下置、中置式配氣機(jī)構(gòu)發(fā)動機(jī)采用。正時(shí)齒輪一般用斜齒輪并用不同材料制成，曲軸正時(shí)齒輪常用鋼材制造，凸輪軸正時(shí)齒輪常用鑄鐵或夾布膠木制造，目的是使嚙合平穩(wěn)減小噪聲和磨損。所有齒輪上都有正時(shí)記號，裝配時(shí)必須按要求對齊。解放CA1091型載貨汽車使用的是齒輪傳動。

（2）齒形帶傳動結(jié)構(gòu)特征分析（圖2-6）現(xiàn)代高速發(fā)動機(jī)廣泛采用齒形帶傳動。齒形帶用氯丁橡膠制成，中間夾有玻璃纖維和尼龍織物，以增加強(qiáng)度。齒形帶的張力可以由張緊輪進(jìn)行調(diào)整。這種傳動方式可以減小噪聲，減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量和降低成本。一汽奧迪轎車采用的是同步帶傳動裝置。

圖2-4　YC6105QC柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)

1—搖臂 2—?dú)忾T彈簧 3—?dú)忾T導(dǎo)管 4—?dú)忾T座 5—?dú)忾T 6—推桿 7—挺柱 8—凸輪軸 9—曲軸

圖2-6 一汽奧迪轎車的同步帶傳動裝置

1—張緊輪 2—正時(shí)同步帶 3—中間軸正時(shí)帶輪 4—曲軸正時(shí)帶輪 5—凸輪軸正時(shí)帶輪

（3）鏈傳動結(jié)構(gòu)特征分析（圖2-7）其優(yōu)點(diǎn)是布置容易，若傳動距離較遠(yuǎn)時(shí)，還可用兩級鏈傳動。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)質(zhì)量及噪聲較大，鏈的可靠性和耐久性不易得到保證。

4.按氣門數(shù)目及布置形式結(jié)構(gòu)特征分析

根據(jù)氣門數(shù)目不同，發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)可以分為二氣門和多氣門配氣機(jī)構(gòu)。一般發(fā)動機(jī)都采用每缸兩氣門，即一個(gè)進(jìn)氣門、一個(gè)排氣門的結(jié)構(gòu)。許多中高級新型轎車發(fā)動機(jī)上普遍采用每缸多氣門結(jié)構(gòu)，如三氣門、四氣門、五氣門等。如天津夏利TJ7100采用的是每缸三氣門（二進(jìn)一排）結(jié)構(gòu)；奔馳190E2.3L型發(fā)動機(jī)采用的是每缸四氣門結(jié)構(gòu)（兩進(jìn)兩排）；一汽捷達(dá)王轎車EA113型發(fā)動機(jī)采用每缸五氣門結(jié)構(gòu)（三進(jìn)兩排），如圖2-8所示。多氣門結(jié)構(gòu)使發(fā)動機(jī)進(jìn)、排氣氣道的斷面面積大大增加，使發(fā)動機(jī)的充氣效率得到大幅度提升，從而改善了發(fā)動機(jī)的動力性能及經(jīng)濟(jì)性能。

圖2-7 凸輪軸的鏈傳動裝置

1—液力張緊裝置 2—驅(qū)動液壓泵的鏈輪 3—曲軸 4—導(dǎo)鏈板

圖2-8 一汽捷達(dá)王轎車 EA113型發(fā)動機(jī)的五氣門結(jié)構(gòu)

（1）每氣缸兩個(gè)氣門的布置結(jié)構(gòu)特征分析 兩氣門結(jié)構(gòu)要求有較大的氣門通道斷面面積，發(fā)動機(jī)進(jìn)氣門直徑大于排氣門直徑。為了使發(fā)動機(jī)進(jìn)氣順暢及配氣機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，二氣門布置方式主要有以下幾種類型：

1）合用氣道（圖2-9a、b）：氣門在機(jī)體上縱向排成一列，相鄰兩個(gè)進(jìn)氣門或排氣門合用一個(gè)氣道，優(yōu)點(diǎn)是氣道簡化，并可得到較大的氣道通道面積。

2）交替布置（圖2-9c）：進(jìn)、排氣門交替布置，每缸單獨(dú)用一個(gè)進(jìn)、排氣道，優(yōu)點(diǎn)是可使氣缸均勻冷卻，對熱負(fù)荷較嚴(yán)重的發(fā)動機(jī)更適宜。

3）分開布置（圖2-9d）：進(jìn)、排氣道分置于機(jī)體兩側(cè)，對于柴油機(jī)來說，為了避免排氣加熱進(jìn)氣，常把進(jìn)、排氣道分置于發(fā)動機(jī)機(jī)體兩側(cè)，對于汽油機(jī)來說，為了使汽油更好地霧化，需采用排氣歧管的廢氣熱量對發(fā)動機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)、排氣道多置于機(jī)體同一側(cè)。

（2）每氣缸四個(gè)氣門的布置結(jié)構(gòu)特征分析 四氣門結(jié)構(gòu)一般是兩個(gè)進(jìn)氣門，兩個(gè)排氣門。其排列形式主要有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。

1）串聯(lián)形式：如圖2-10a所示，即同名氣門排成兩列，其主要特點(diǎn)是：

a）可通用一根凸輪軸及驅(qū)動桿傳動。

b）進(jìn)氣門間的進(jìn)氣效率有差異。

c）排氣門的熱負(fù)荷也不相同。所以現(xiàn)在這種排列方式已經(jīng)很少采用。

2）并聯(lián)形式：如圖2-10b所示，即同名氣門排成一列，其主要特點(diǎn)如下：

a）能產(chǎn)生進(jìn)氣渦流，進(jìn)氣門進(jìn)氣效率與排氣門熱負(fù)荷基本相同。

b）需用兩根凸輪軸傳動，所以大多數(shù)發(fā)動機(jī)都采用這樣的布置。

發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)發(fā)動機(jī)類型不同有一些區(qū)別，但基本可以分為兩部分，即氣門組和氣門傳動組。氣門組的主要作用是封閉進(jìn)、排氣道；氣門傳動組的主要作用是傳遞從曲軸正時(shí)齒輪至氣門動作力的所有零部件，使氣門定時(shí)開啟或關(guān)閉。

圖2-9 兩氣門的布置形式

圖2-10 每缸四氣門的布置

a）同名氣門排成兩列（串聯(lián)） b）同名氣門排成一列（并聯(lián)）

1—T形件 2—?dú)忾T尾端的從動盤

2.2.1 氣門傳動組的結(jié)構(gòu)特征分析

氣門傳動組主要部件包括：正時(shí)輪組（正時(shí)鏈輪和鏈條或者正時(shí)帶輪）、凸輪軸、挺柱、推桿、搖臂及搖臂軸等。

1.凸輪軸的結(jié)構(gòu)特征分析

凸輪軸的作用是驅(qū)動和控制發(fā)動機(jī)各個(gè)氣缸進(jìn)、排氣門的開啟和關(guān)閉，使其符合發(fā)動機(jī)的工作順序、配氣相位及氣門開度變化等要求。此外，有些汽油機(jī)還用它來驅(qū)動汽油泵、機(jī)油泵和分電器等。凸輪軸是氣門驅(qū)動部件中最重要的零件之一。

凸輪軸由凸輪、凸輪軸頸及軸等組成，如圖2-11所示。凸輪可以分為進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪，分別用來驅(qū)動進(jìn)氣門和排氣門的開啟和關(guān)閉。軸頸主要用于支承并裝配凸輪軸在氣缸體（或氣缸蓋）上。這些凸輪按照一定的順序和角度排列。

圖2-11 四缸四沖程汽油機(jī)凸輪軸結(jié)構(gòu)

a）發(fā)動機(jī)凸輪軸 b）各凸輪的相對角位置 c）進(jìn)（排）氣凸輪投影 1—凸輪2—凸輪軸軸頸 3—驅(qū)動汽油泵的偏心輪 4—驅(qū)動機(jī)油泵和分電器的螺旋齒輪

由于凸輪在工作過程中不斷受到氣門間歇性開啟時(shí)反作用于挺柱的周期性沖擊載荷與摩擦，因此要求凸輪的工作表面必須具有較高的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，同時(shí)要求凸輪軸具有足夠的韌性和剛度，以便能承受沖擊負(fù)荷，使受力后變形較小。大部分凸輪軸采用優(yōu)質(zhì)鋼模鍛而成，有些也采用球墨鑄鐵、合金鑄鐵鑄造而成，對凸輪和軸頸的工作表面經(jīng)過熱處理后精磨，以提高其耐磨性。

凸輪輪廓的形狀應(yīng)該能保證氣門開閉的持續(xù)時(shí)間符合配氣相位的要求，并使氣門有合適的升程及運(yùn)動規(guī)律。

圖2-12 凸輪的輪廓及確定

每種型號的發(fā)動機(jī)的凸輪具有不同的輪廓形狀。圖2-12所示的凸輪輪廓中，整個(gè)輪廓由凸頂、凸根、打開凸面以及關(guān)閉凸面組成。凸輪軸升程是指從基圓直徑往上凸輪能達(dá)到的高度。它決定了氣門的升程大小。凸輪的頂部稱作凸頂，它的長度決定了氣門將在完全打開的位置保持多長時(shí)間。凸頂可能有多種不同的輪廓形狀，這取決于氣門需在完全打開的位置保持多久。凸根是指凸輪軸外形的底部，當(dāng)挺柱或氣門在凸根部分移動時(shí)，氣門處于完全關(guān)閉狀態(tài)。凸輪的這些外形特征決定了氣門開閉過程的具體特性——時(shí)間和速度。

同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位置是與既定的配氣相位相適應(yīng)的。發(fā)動機(jī)各缸的進(jìn)、排氣凸輪的相對角位置應(yīng)符合發(fā)動機(jī)各缸的點(diǎn)火順序和點(diǎn)火間隔時(shí)間的要求。因此，必須根據(jù)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向以及各缸進(jìn)、排氣和凸輪的工作順序，來判定發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火次序。對于四缸四沖程發(fā)動機(jī)來說，每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周而凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周，各氣缸分別進(jìn)行一次進(jìn)氣和一次排氣，且進(jìn)氣與排氣時(shí)間間隔相等，即各缸進(jìn)氣或者排氣凸輪彼此間的夾角為360°/4=90°，發(fā)動機(jī)的凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向（從前端向后看）為逆時(shí)針，可以確定該發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火順序?yàn)?-2-4-3；而對于六缸四行程發(fā)動機(jī)來說，同樣的每完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周而凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周，各氣缸分別進(jìn)行一次進(jìn)氣和一次排氣，且各缸進(jìn)氣和排氣間隔時(shí)間相等，所以各缸進(jìn)氣和排氣凸輪彼此間的夾角為360°/6=60°。如圖2-13所示，同樣的道理，該發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火順序可以確定為1-5-3-6-2-4。

圖2-13 六缸發(fā)動機(jī)凸輪軸及其進(jìn)、排氣凸輪投影

1—凸輪 2—凸輪軸軸頸 3—驅(qū)動汽油泵的偏心輪 4—驅(qū)動分電器等的螺旋齒輪

圖2-14 挺柱的結(jié)構(gòu)形式

a）菌形 b）筒形 c）滾輪式 d）液壓式 e）滾輪搖臂式

2.挺柱的結(jié)構(gòu)特征分析

挺柱的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門桿，推動推桿或氣門克服氣門彈簧的作用力而運(yùn)動，同時(shí)承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。其安裝位置為氣缸體或氣缸蓋相應(yīng)的導(dǎo)向孔，常用鎳鉻合金鑄鐵或冷激合金鑄鐵制造。

挺柱可以分為普通挺柱（圖2-14a、b、c）和液壓挺柱（圖2-14d）及滾輪搖臂式（圖2-14e）三種類型。

（1）普通挺柱結(jié)構(gòu)特征分析 普通挺柱有菌形挺柱（圖2-14a）、筒形挺柱（圖2-14b）和滾輪式挺柱（圖2-14c）三種形式。菌形和筒形挺柱由于采用中空形式，均可減輕本身重量；滾輪式挺柱由于接觸面為線接觸，滾輪可以自由滾動，可以減輕磨損。普通挺柱由于均為剛性結(jié)構(gòu)，無法自動消除氣門間隙，因此采用普通挺柱的發(fā)動機(jī)必須調(diào)整氣門間隙。

（2）液壓挺柱結(jié)構(gòu)特征分析 液壓挺柱較普通挺柱最大的優(yōu)點(diǎn)在于液壓挺柱能夠消除發(fā)動機(jī)氣門間隙，從而不需要對氣門間隙進(jìn)行調(diào)整；同時(shí)，液壓挺柱亦可降低發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)的傳動噪聲。

圖2-15所示為桑塔納和捷達(dá)轎車發(fā)動機(jī)采用的液壓挺柱。挺柱體由上蓋和圓筒焊接成一體，可以在缸蓋的挺柱體孔中上下運(yùn)動。液壓缸的內(nèi)孔和外圓都經(jīng)過精加工研磨，外圓與挺柱內(nèi)導(dǎo)向孔相配合，內(nèi)孔則與柱塞配合，兩者都可以相對運(yùn)動。液壓缸底部裝有一個(gè)補(bǔ)償彈簧，把球閥壓靠在柱塞的閥座上，它還可以使挺柱頂面和凸輪表面保持緊密接觸，以消除氣門間隙。當(dāng)球閥關(guān)閉柱塞中間孔時(shí)，可將挺柱分成兩個(gè)油腔，即上部的低壓油腔和下部的高壓油腔；球閥開啟后，則形成一個(gè)通腔。

圖2-15 液壓挺柱

1—高壓油腔 2—缸蓋油道 3—油量孔 4—斜油孔 5—球閥 6—低壓油腔 7—鍵形槽 8—凸輪軸 9—挺柱體 10—挺柱體焊縫 11—柱塞 12—套筒 13—彈簧 14—缸蓋 15—?dú)忾T桿

圖2-16 推桿

1—上凹球頭 2—空心桿 3—下凸球頭

圖2-17 推桿

a）鋼制實(shí)心推桿 b）硬鋁棒推桿 c）、d）鋼管制成的空心推桿

3.推桿的結(jié)構(gòu)特征分析

推桿的作用是在頂置式氣門下置式凸輪軸的配氣機(jī)構(gòu)中，把凸輪軸經(jīng)挺柱傳來的推力傳遞給搖臂。推桿是配氣機(jī)構(gòu)中最易彎曲的細(xì)長零件。其結(jié)構(gòu)一般包括上凹球頭、下凸球頭和空心桿（實(shí)心桿）三個(gè)部位，如圖2-16所示。推桿通常采用冷拔無縫鋼管制成，也有些采用硬鋁制造，如圖2-16所示。鋼制實(shí)心推桿（圖2-17a）一般是同球形支座制成一個(gè)整體，再進(jìn)行熱處理；硬鋁材料實(shí)心推桿（圖2-17b）兩端配以鋼制的支承，其上下端頭與桿身做成一體；鋼制空心推桿如圖2-17c、d所示，前者的球頭與桿身是整體鍛造出來的，后者的兩端與桿身是用焊接和壓配的方法聯(lián)成一體的。雖然結(jié)構(gòu)形式有一定差異，但是對推桿的要求是一樣的，即質(zhì)量輕、剛度大。一般情況下，為保證挺桿與搖臂、挺柱的正確配合，推桿上端焊有鋼質(zhì)的凹球形接頭與搖臂調(diào)節(jié)螺釘?shù)那蝾^相配合；下端焊有球形接頭，支撐在挺柱的凹球承座內(nèi)。

4.搖臂與搖臂組的結(jié)構(gòu)特征分析

搖臂的作用是改變力的傳遞方向，搖臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿結(jié)構(gòu)，它將推桿的作用力改變方向傳給氣門桿尾端從而推動氣門打開；利用兩邊臂長的比值（稱搖臂比）來改變氣門的升程，氣門搖臂一般制造成不等長的形式，靠氣門一邊比靠推桿一邊臂長30%～50%，這樣可以獲得較大的氣門升程。

搖臂可以分為普通搖臂和無噪聲搖臂。

（1）普通搖臂 圖2-18所示為普通搖臂，其長臂端部以圓弧形的工作面與氣門尾端接觸用以推動氣門。短臂的端部有螺孔，用來安裝調(diào)整螺釘及鎖緊螺母，以調(diào)整氣門間隙。螺釘?shù)那蝾^與推桿頂端的凹球座相連接。該連接部分接觸應(yīng)力高，且有相對滑移，磨損嚴(yán)重，因此在該部分常堆焊有硬質(zhì)合金。因?yàn)榭繗忾T一端的臂長，所以在一定的氣門升程下，能減小推桿、挺柱等運(yùn)動件的運(yùn)動距離和加速度，從而減小了慣性力。搖臂內(nèi)一般鉆有油道，與搖臂軸中心相通，如圖2-19所示。壓力機(jī)油充滿搖臂軸中心，并從搖臂油孔流出，潤滑挺桿及氣門桿端等零件。

圖2-18 搖臂

1—?dú)忾T間隙調(diào)整螺釘 2—調(diào)節(jié)螺母 3—搖臂 4—搖臂軸套

圖2-19 搖臂中的油道

A、C—油道 B—油槽

（2）無噪聲搖臂 國外某些發(fā)動機(jī)采用無噪聲搖臂，主要目的是為了消除氣門間隙，減小由此而產(chǎn)生的沖擊噪聲。其工作流程如圖2-20所示，起主要作用的結(jié)構(gòu)為凸環(huán)。凸環(huán)以搖臂的一端為支點(diǎn)，并靠在氣門桿部的端面上。當(dāng)氣門處在關(guān)閉位置時(shí)，在彈簧的作用下，柱塞推動凸環(huán)向外擺動，從而消除了氣門間隙；氣門開啟時(shí)，推桿便向上運(yùn)動推動搖臂，由于搖臂已經(jīng)通過凸環(huán)和氣門桿部的端面處在接觸狀態(tài)，從而消除了氣門間隙。

搖臂組件的結(jié)構(gòu)如圖2-21所示，主要包括搖臂軸、搖臂軸支座、搖臂襯套、搖臂、限位彈簧、緊固螺栓、鎖緊螺母、調(diào)整螺釘?shù)取?/p>

2.2.2 氣門組的結(jié)構(gòu)特征分析

1.氣門的結(jié)構(gòu)特征分析

氣門的作用是封閉進(jìn)、排氣通道。氣門的結(jié)構(gòu)主要由氣門頭部和氣門桿部兩部分組成。

圖2-20 無噪聲搖臂的工作過程

1—凸輪軸 2—挺柱 3—推桿 4—搖臂軸 5—搖臂 6—彈簧 7—柱塞 8—凸環(huán) 9—?dú)忾T

圖2-21 搖臂組件

1—密封端蓋 2—搖臂軸 3—螺栓 4—搖臂軸緊固螺栓 5—搖臂軸前支座 6—搖臂襯套 7—搖臂 8—鎖緊螺母 9—調(diào)整螺釘 10—搖臂軸中間支座 11—限位彈簧 12—搖臂軸后支座

（1）氣門頭部結(jié)構(gòu)特征分析 氣門頭部可以分為氣門頂部和氣門密封錐面兩個(gè)部分。氣門頭部直徑越大，氣門口通道截面也越大，進(jìn)排氣阻力就越小。進(jìn)氣門頭部直徑一般比排氣門頭部直徑大。這樣設(shè)計(jì)有利于減少進(jìn)氣阻力，同時(shí)可以使排氣門頭部受熱面積減少，從而在高溫、高壓作用下也不易產(chǎn)生變形。

1）氣門頂部結(jié)構(gòu)特征分析：氣門頂部的形狀如圖2-22所示，主要有三種形式：平頂（圖2-22a）、凹頂（圖2-22b）和凸頂（圖2-22c）。平頂氣門結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也小，因此大多數(shù)發(fā)動機(jī)都采用這種形式的氣門；凹頂氣門也叫喇叭形氣門，其質(zhì)量小，慣性小，與桿部的過渡有一定的流線形，可以降低進(jìn)氣阻力，但是頂部受熱面積較大，故常用作進(jìn)氣門，而不作為排氣門使用；凸頂氣門即球面頂氣門的剛度大，受熱面積也大，排氣阻力小，廢氣清除效果好，主要用于某些排氣門。

2）氣門密封錐面結(jié)構(gòu)特征分析：氣門密封錐面是指氣門頭部與氣門座圈接觸的工作面。這個(gè)工作面的質(zhì)量關(guān)系到發(fā)動機(jī)的燃燒室的密封性和氣缸壓力，該工作面是與氣門桿部同一中心線的錐面，一般將這個(gè)錐面與氣門頂部平面的夾角稱為氣門錐角，如圖2-23所示，一般為30°～45°。氣門密封錐面的作用一般有：

①能提高氣門與氣門座的密封性和導(dǎo)熱性。

②氣門在彈簧作用下落座時(shí)，能夠自定位。

③避免氣流拐彎過大而降低流速。

④能自動擠掉接觸面積炭的沉淀物，起自潔作用。

圖2-22 氣門頂形狀

a）平頂 b）凹頂 c）凸頂

圖2-23 氣門錐角

圖2-24 氣門彈簧座的固定方式

a）鎖夾固定 b）鎖銷固定

1—?dú)忾T桿 2—?dú)忾T彈簧 3—彈簧座 4—鎖夾 5—鎖銷

一般情況下，氣門錐角比氣門座或者氣門座圈錐角要小一些，這主要是因?yàn)檫@樣可以使二者不以錐面的全寬接觸，這樣可以增加密封錐面的接觸壓力，加速磨合，并能切斷和擠出二者之間的積垢或者積炭等，由此可以保證密封錐面良好的密封性能。氣門頂邊緣與氣門密封錐面之間應(yīng)該有一定厚度，一般為1～3mm，以防止工作中受到?jīng)_擊損壞或被高溫氣體燒壞。

（2）氣門桿部結(jié)構(gòu)特征分析 氣門桿部與氣門導(dǎo)管相接觸，一般做成圓柱形。發(fā)動機(jī)工作時(shí)，氣門桿在氣門導(dǎo)管中不斷上下往復(fù)運(yùn)動，承受周期性沖擊，加之潤滑條件比較惡劣，密封性要求高，因此要求氣門桿與氣門導(dǎo)管必須有一定的配合精度和耐磨性，同時(shí)要求氣門桿部與頭部的過渡應(yīng)盡量圓滑，以減少氣流阻力和應(yīng)力集中。氣門桿表面都經(jīng)過熱處理和拋光處理。氣門桿尾部的結(jié)構(gòu)取決于氣門彈簧座的固定方式，如圖2-24所示，氣門桿與彈簧座連接方式主要有兩種。一種是鎖夾式（圖2-24a），由兩個(gè)半圓錐形鎖夾來固定氣門彈簧座；另一種是鎖銷式（圖2-24b），用鎖銷固定氣門彈簧座，鎖銷安裝在氣門桿尾部上對應(yīng)的徑向孔中。

2.氣門彈簧的結(jié)構(gòu)特征分析

氣門彈簧的作用是保證氣門正確復(fù)位，即克服氣門關(guān)閉過程中氣門及傳動件慣性力而產(chǎn)生的間隙，保證氣門及時(shí)落座并緊密貼合，同時(shí)防止氣門在發(fā)動機(jī)振動時(shí)因跳動而破壞密封。氣門打開是靠曲軸經(jīng)氣門傳動組提供的力，氣門關(guān)閉是靠氣門彈簧的回彈力；氣門彈簧安裝時(shí)一端支承在氣缸蓋上，另一端則壓靠在氣門桿尾端的彈簧座上，用鎖環(huán)或鎖銷固定在氣門桿的末端。圖2-25所示為氣門彈簧安裝位置及氣門組圖。

為了保證彈簧有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力，氣門彈簧多用高碳錳鋼或鉻釩鋼絲、硅鉻鋼絲制成。氣門彈簧一般制成圓柱形螺旋彈簧（圖2-26a）。發(fā)動機(jī)裝一根氣門彈簧時(shí)，采用不等距彈簧（圖2-26b），以防止共振，如紅旗CA7560型轎車8V100型發(fā)動機(jī)；裝兩根彈簧時(shí)（圖2-26c），彈簧內(nèi)、外直徑不同，旋向不同，它們同心安裝在氣門導(dǎo)管的外面，不僅可以提高彈簧的工作可靠性，防止共振的產(chǎn)生，還可以降低發(fā)動機(jī)的高度，同時(shí)當(dāng)氣門彈簧某一根折斷時(shí)，另一根還能夠正常工作。如一汽奧迪100型、捷達(dá)、桑塔納、一汽解放CA6102、北京BJ492Q型汽車的汽油發(fā)動機(jī)均采用雙氣門彈簧結(jié)構(gòu)。

圖2-25 氣門彈簧安裝位置及氣門組

圖2-26 氣門彈簧

a）等螺距彈簧 b）不等螺距彈簧 c）雙彈簧

圖2-27 氣門導(dǎo)管和氣門座

1—?dú)忾T導(dǎo)管 2—卡環(huán) 3—?dú)飧咨w 4—?dú)忾T座

圖2-28 氣門導(dǎo)管

3.氣門導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)特征分析

氣門導(dǎo)管（圖2-27）的作用是在氣門往復(fù)直線運(yùn)動時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向，以保證氣門與氣門座之間的正確配合與開閉。當(dāng)凸輪直接作用于氣門桿端時(shí)，承受側(cè)向作用力并起傳熱作用。氣門導(dǎo)管的外形如圖2-28所示，一般為圓柱形管，外表面具有較高的加工精度和較低的表面粗糙度，與氣缸蓋（體）的配合為過盈配合，以保證良好的傳熱并防松，氣門導(dǎo)管與氣門的配合則為間隙配合，一般留有0.05～0.12mm的微量間隙。該間隙過小，會導(dǎo)致氣門桿受熱膨脹與氣門導(dǎo)管卡死；間隙過大，會使機(jī)油進(jìn)入燃燒室燃燒。為了防止過多的潤滑油進(jìn)入燃燒室，有的在氣門導(dǎo)管上安裝有橡膠油封。氣門導(dǎo)管的定位大多數(shù)采用卡環(huán)（圖2-27）定位。

4.氣門座的結(jié)構(gòu)特征分析

氣缸蓋的進(jìn)、排氣道與氣門錐面相貼合的部位稱為氣門座。氣門座的作用是與氣門頭部一起對氣缸起密封作用，同時(shí)接受氣門頭部傳來的熱量，起到對氣門散熱的作用。

氣門座可在氣缸蓋上直接鏜出，也可使用耐熱合金鋼或者合金鑄鐵單獨(dú)制成座圈（稱氣門座圈），壓入氣缸蓋（體）中，如圖2-29所示。這種氣門座圈具有耐高溫、耐磨損、耐沖擊、使用壽命長、損壞后易更換的特點(diǎn)，因而在現(xiàn)代發(fā)動機(jī)中被普遍采用。因氣門座圈熱負(fù)荷大，溫差變化大，又受氣門落座時(shí)的沖擊，為防止脫落并很好地散熱，氣門座與座孔之間應(yīng)有較高的加工精度，較低的表面粗糙度和較大的配合過盈量。裝備時(shí)應(yīng)注意使用溫差法壓入。

圖2-29 氣門座及氣門座圈

圖2-30 配氣相位圖

2.2.3 配氣機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征分析

配氣機(jī)構(gòu)的控制就是對配氣相位的保證，配氣相位就是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的實(shí)際開閉時(shí)刻和開啟的持續(xù)時(shí)間。

理論上四沖程發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門應(yīng)當(dāng)在活塞處在上止點(diǎn)時(shí)開啟，當(dāng)活塞運(yùn)動到下止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉；排氣門則應(yīng)當(dāng)在活塞處于下止點(diǎn)時(shí)開啟，在活塞運(yùn)動到上止點(diǎn)時(shí)關(guān)閉。進(jìn)氣時(shí)間和排氣時(shí)間各占180°曲軸轉(zhuǎn)角。但是實(shí)際發(fā)動機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速都很高，活塞每一行程歷時(shí)都很短，往往會使發(fā)動機(jī)充氣不足或排氣不干凈，從而使發(fā)動機(jī)功率下降。因此，一般采取延長進(jìn)、排氣時(shí)間的方法，即氣門的開啟和關(guān)閉的時(shí)刻并不正好是活塞處于上止點(diǎn)和下止點(diǎn)的時(shí)刻，而是分別提前或延遲一定曲軸轉(zhuǎn)角，以改善進(jìn)、排氣狀況，從而提高發(fā)動機(jī)的動力性。也就是說發(fā)動機(jī)進(jìn)、排氣時(shí)間所占的曲軸轉(zhuǎn)角一般都大于180°。發(fā)動機(jī)的配氣相位一般用相對于上、下止點(diǎn)曲拐位置的曲軸轉(zhuǎn)角的環(huán)形圖來表示，即配氣相位圖，如圖2-30所示。

（1）進(jìn)氣門的配氣相位 如圖2-30所示，在排氣行程接近終了，活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，進(jìn)氣門便開始開啟，即曲軸轉(zhuǎn)到活塞處于上止點(diǎn)位置還差一個(gè)角度α，稱為進(jìn)氣提前角。直到活塞過了下止點(diǎn)又重新上行，即曲軸轉(zhuǎn)到超過活塞下止點(diǎn)位置以后一個(gè)角度β時(shí)，進(jìn)氣門才關(guān)閉，稱為進(jìn)氣遲后角。這樣，整個(gè)進(jìn)氣過程中，進(jìn)氣門開啟持續(xù)時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角，即進(jìn)氣持續(xù)角為180°+α+β。

進(jìn)氣門提前打開延遲關(guān)閉的目的，是為了保證進(jìn)氣行程開始時(shí)進(jìn)氣門已有一定開度，在進(jìn)氣行程中獲得較大進(jìn)氣通道截面，使新鮮氣體能順利地充入氣缸。當(dāng)活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)壓力仍低于大氣壓力，在壓縮行程開始階段，活塞上移開始的情況下，仍可以利用氣流較大的慣性和壓力差繼續(xù)進(jìn)氣，因此進(jìn)氣門延遲關(guān)閉是利于充氣的。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，氣流慣性越大，遲閉角應(yīng)取大值，以充分利用進(jìn)氣慣性充氣。

（2）排氣門的配氣相位 在做功行程接近終了，活塞到達(dá)下止點(diǎn)前，排氣門便開始開啟，提前開啟的角度γ，稱為排氣提前角。經(jīng)過整個(gè)排氣行程，在活塞越過上止點(diǎn)后，排氣門才關(guān)閉，排氣門關(guān)閉的延遲角δ稱為排氣遲后角。這樣，整個(gè)排氣過程中，排氣門開啟持續(xù)時(shí)間的曲軸轉(zhuǎn)角，即排氣持續(xù)角為180°+γ+δ。排氣門遲關(guān)，可以使廢氣排放得較干凈。

（3）氣門的疊開 同一氣缸的工作行程順序是排氣行程后，接著便是進(jìn)氣行程。在實(shí)際發(fā)動機(jī)中，在進(jìn)排氣行程的上止點(diǎn)前后，由于進(jìn)氣門在上止點(diǎn)前即開啟，而排氣門在上止點(diǎn)后才關(guān)閉，這就出現(xiàn)了在一段時(shí)間內(nèi)排氣門與進(jìn)氣門同時(shí)開啟的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為氣門重疊，重疊的曲軸轉(zhuǎn)角α+δ稱為氣門重疊角。由于新鮮氣流和廢氣流的流動慣性比較大，在短時(shí)間內(nèi)保持原來的流動方向，因此只要?dú)忾T重疊角選擇適當(dāng)，就不會產(chǎn)生廢氣倒流入進(jìn)氣管或新鮮氣體隨同廢氣排出的可能性，這將有利于廢氣排放徹底和進(jìn)氣充分。

1.機(jī)械控制方式的結(jié)構(gòu)特征分析

傳統(tǒng)配氣機(jī)構(gòu)配氣相位的控制是由曲軸正時(shí)齒輪、正時(shí)帶（正時(shí)鏈）、凸輪軸正時(shí)齒輪及凸輪軸控制的，如圖2-31所示。配氣相位控制的關(guān)鍵是由曲軸正時(shí)齒輪和凸輪軸正時(shí)齒輪的相對位置決定，拆裝檢修的關(guān)鍵要把握住這兩輪的相對位置，至于凸輪軸的凸輪位置在汽車發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)和制作時(shí)就已經(jīng)定位了，只與其磨損量有關(guān)。

2.電控液壓式控制方式的結(jié)構(gòu)特征分析

電控液壓式正時(shí)控制是在原有正時(shí)控制的基礎(chǔ)上增加改變配氣相位或氣門升程的控制。下面以MAZDA6發(fā)動機(jī)可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)S-VT（VVT）和本田ACCORD（雅閣）F23A和F20B1發(fā)動機(jī)的VTEC機(jī)構(gòu)為例說明。

圖2-31 配氣機(jī)構(gòu)的控制示意圖

（1）MAZDA6發(fā)動機(jī)可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng)S-VT（VVT）MAZDA6可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)由可變氣門正時(shí)執(zhí)行器、油壓控制閥（OCV）、曲軸位置傳感器（CKP）、凸輪軸位置傳感器（CMP）及發(fā)動機(jī)電腦（PCM）構(gòu)成。CKP傳感器發(fā)送的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和CMP傳感器發(fā)送的氣缸識別信號被PCM接收到后，經(jīng)過分析和計(jì)算發(fā)出指令，輸出電流（占空比）控制油壓控制閥，改變其高液壓油的通道。油壓控制閥的油壓用來控制可變氣門正時(shí)執(zhí)行器，使其根據(jù)發(fā)動機(jī)不同的轉(zhuǎn)速，不斷調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸相位，使氣門正時(shí)達(dá)到最佳。可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-32所示。

可變氣門正時(shí)傳動裝置有兩個(gè)液壓室：一是氣門正時(shí)提前室，二是氣門正時(shí)延遲室。這兩個(gè)液壓室位于凸輪軸鏈輪支承殼與凸輪軸轉(zhuǎn)子之間。油泵為兩室提供機(jī)油。由油壓控制閥（OCV）控制兩室的液壓水平，按照發(fā)動機(jī)運(yùn)行條件調(diào)整凸輪軸鏈輪以及凸輪軸的相應(yīng)相位，以獲得最優(yōu)配氣。

1）發(fā)動機(jī)起動時(shí)：可變氣門正時(shí)傳動裝置的止動銷與轉(zhuǎn)子嚙合時(shí)（轉(zhuǎn)子由于彈簧力處于最大進(jìn)氣延遲位置），凸輪軸鏈輪與凸輪軸作為一個(gè)整體旋轉(zhuǎn)。當(dāng)油泵壓力升高并且止動銷脫離時(shí)，便可能對凸輪軸鏈輪與凸輪軸的相應(yīng)角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2）氣門正時(shí)提前：油壓控制閥（OCV）的滑閥按照PCM信號移動到左側(cè)時(shí)，油泵液壓注入到氣門正時(shí)提前通道并最終到達(dá)可變氣門正時(shí)傳動裝置的氣門正時(shí)提前室。然后，轉(zhuǎn)子與凸輪軸一起向氣門正時(shí)提前方向旋轉(zhuǎn)，與曲軸驅(qū)動的殼相反，由此氣門正時(shí)被提前，如圖2-33所示。

圖2-32 可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)示意圖

1—CKP傳感器 2—CMP傳感器 3—PCM 4—油壓轉(zhuǎn)換閥（OCV） 5—可變氣門正時(shí)執(zhí)行器 6—電信號 7—液壓

圖2-33 氣門正時(shí)提前工作流程圖

1—PCM 2—油壓控制閥（OCV） 3—滑閥 4—油泵 5—凸輪軸 6—可變氣門正時(shí)傳動裝置 7—轉(zhuǎn)子 8—?dú)?9—油底殼 10—通向氣門正時(shí)提前室 11—?dú)忾T正時(shí)提前室 12—來自氣門正時(shí)延遲室

3）氣門正時(shí)延遲：油壓控制閥（OCV）的滑閥按照PCM信號移動到右側(cè)時(shí)，油泵液壓注入到氣門正時(shí)提前通道并最終到達(dá)可變氣門正時(shí)傳動裝置的氣門正時(shí)延遲室。然后，轉(zhuǎn)子與凸輪軸一起向氣門正時(shí)延遲方向旋轉(zhuǎn)，與曲軸驅(qū)動的殼體相反，由此氣門正時(shí)被延遲，如圖2-34所示。

圖2-34 氣門正時(shí)延遲工作流程圖

1—PCM　2—油壓控制閥（OCV） 3—滑閥 4—油泵 5—凸輪軸 6—可變氣門正時(shí)傳動裝置 7—轉(zhuǎn)子 8—?dú)んw 9—油底殼 10—通向氣門正時(shí)延遲室 11—?dú)忾T正時(shí)延遲室 12—來自氣門正時(shí)延遲室

4）保持氣門正時(shí)中間位置：油壓控制閥（OCV）的滑閥位于氣門正時(shí)提前與延遲的中間位置。由此，液壓同時(shí)被保持在可變氣門正時(shí)傳動裝置的提前室與延遲室內(nèi)。同時(shí)，轉(zhuǎn)子與殼體的相應(yīng)角度被固定并保持，由此產(chǎn)生固定氣門正時(shí)，如圖2-35所示。

圖2-35 保持氣門正時(shí)中間位置工作流程圖

1—PCV　2—油壓控制閥（OCV） 3—油泵 4—通向氣門正時(shí)提前室 5—通向氣門延遲室

5）可變氣門正時(shí)傳動裝置：由一個(gè)與凸輪軸鏈輪一體的外殼、一個(gè)罩、一個(gè)凸輪軸轉(zhuǎn)子以及一個(gè)止動銷組成。當(dāng)發(fā)動機(jī)停止時(shí)止動銷用來定位轉(zhuǎn)子與外殼（套管）。另外，轉(zhuǎn)子有一個(gè)薄片封口用來密封氣門正時(shí)提前室與延遲室。

可變氣門正時(shí)傳動裝置罩殼與轉(zhuǎn)子開槽，在監(jiān)控可變氣門正時(shí)傳動裝置時(shí)，被作為對正標(biāo)記使用，如圖2-36所示。

圖2-36 可變氣門正時(shí)傳動裝置圖

1—凸輪軸鏈輪 2—?dú)?—轉(zhuǎn)子 4—止動銷 5—尖端封口 6—罩 7—開槽（刻痕）

6）油壓控制閥（OCV）：包括一個(gè)用來轉(zhuǎn)換機(jī)油通道的滑閥、一個(gè)用來移動滑閥的線圈、一個(gè)柱塞以及一個(gè)回位彈簧，如圖2-37所示。

圖2-37 油壓控制閥裝置圖

1—滑閥 2—線圈 3—柱塞 4—回位彈簧

（2）本田ACCORD（雅閣）F23A和F20B1發(fā)動機(jī)的VTEC機(jī)構(gòu) 如圖2-38所示，VTEC機(jī)構(gòu)主要由氣門、凸輪、搖臂、同步活塞等組成。

五段工作凸輪（圖2-39）：排氣凸輪與常規(guī)排氣凸輪相同。進(jìn)氣有三個(gè)凸輪，主進(jìn)氣凸輪有較大的進(jìn)氣提前角和較大的氣門升程，輔助進(jìn)氣凸輪有較小的進(jìn)氣提前角和較小的氣門升程，還增加了一個(gè)中間進(jìn)氣凸輪，使其具有最大的進(jìn)氣提前角和最大的氣門升程。

三個(gè)進(jìn)氣凸輪分別驅(qū)動三根搖臂（圖2-40），與主凸輪、輔助凸輪和中間凸輪相對應(yīng)的搖臂分別為主搖臂、輔助搖臂和中間搖臂。三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動的同步活塞、正時(shí)活塞等。

圖2-38　VTEC機(jī)構(gòu)

1—凸輪軸 2—搖臂軸 3—主搖臂 4—正時(shí)板 5—中間搖臂 6—止推活塞 7—輔助搖臂 8—同步活塞B　9—同步活塞A　10—正時(shí)活塞

圖2-39 五段工作凸輪

1—凸輪軸 2、6—排氣凸輪 3—主進(jìn)氣凸輪 4—中間進(jìn)氣凸輪 5—輔助進(jìn)氣凸輪

圖2-40 搖臂組件

1—正時(shí)活塞 2—正時(shí)活塞彈簧 3—同步活塞A 4—同步活塞B　5—輔助搖臂 6—中間搖臂 7—主搖臂