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氣門機構(gòu)的構(gòu)成
最基本的氣門機構(gòu)是由凸輪軸、氣門搖臂、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門本體及氣門座所組成。 氣門機構(gòu)與曲軸的關(guān)系 氣門機構(gòu)運作的動力來源是來自引擎的曲軸，由連接于氣缸曲軸上的時規(guī)齒盤以時規(guī)煉條來帶動連接于凸輪軸末端的另一個時規(guī)齒盤，兩個齒盤的齒比是1:2，也就是說經(jīng)過四個行程后曲軸轉(zhuǎn)了720°，而凸輪軸只轉(zhuǎn)了360°。有了這些驅(qū)動裝置，凸輪軸便能隨著引擎運轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，平時因為氣門彈簧的彈力作用而關(guān)著的氣門，當(dāng)凸輪軸上的凸輪轉(zhuǎn)到凸面時，由凸輪推動氣門搖臂，氣門便被打開，之后再隨著凸面的離開及氣門彈簧的作用而關(guān)閉。凸輪軸轉(zhuǎn)速是引擎轉(zhuǎn)速的1/2，而進(jìn)排氣門也就因固定的凸輪角度而呆板的工作著。
引擎運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)典型
在談氣門機構(gòu)的工作特性之前，我們必須再確認(rèn)一次四行程引擎的四個行程：進(jìn)氣、壓縮、爆發(fā)、排氣周而復(fù)始。 進(jìn)氣時進(jìn)氣門打開，活塞由上往下，有如針筒作用一般將空氣吸入氣缸。壓縮時進(jìn)氣門關(guān)閉，此時氣缸形成一密閉的空間，活塞由下往上壓縮油氣，而壓縮比就是活塞在下死點和上死點時氣缸容積比例。 油氣壓縮后，火星塞點火引燃油氣產(chǎn)生爆發(fā)，由爆發(fā)后產(chǎn)生的大量氣體將活塞往下推到下死點。爆發(fā)也是引擎四個行程中唯一的動力產(chǎn)生行程，其他三個行程都是需要消耗動力的，這也就是為什么四行程引擎比二行程引擎"反應(yīng)慢"的原因，因為二行程引擎每兩個行程就有一次是動力產(chǎn)生行程，而四行程則四次才有一次。爆發(fā)過后，排氣門打開，活塞由下往上推將氣缸內(nèi)燃燒后的癈氣排出，活塞到上死點后關(guān)閉排氣門，并打開進(jìn)氣門，準(zhǔn)備下一次的進(jìn)氣。
氣門正時
引擎運轉(zhuǎn)時活塞與氣門運動之間相對關(guān)系的基礎(chǔ)典型在現(xiàn)實的引擎運轉(zhuǎn)時卻會遇到幾個問題：首先進(jìn)氣門從打開到進(jìn)氣之前會有延遲，因為進(jìn)氣是由于活塞向下先形成真空，進(jìn)而由于氣缸內(nèi)外壓力不同才使油氣被吸入氣缸內(nèi)。（各位若有使用針筒吸過墨水，你便可清楚這一過程。）此氣門從開始動作到完全打開也需要時間，而基于上述原因，若能讓進(jìn)氣門在活塞向下之前先打開，則將可充分利用這整個的進(jìn)氣行程。 如果排氣門在排氣行程尚未開始時先打開，可以減少活塞上升時的阻力，此外活塞由下而上到達(dá)上死點時，氣缸內(nèi)的癈氣并未能完全的排出，這時若將排氣門關(guān)閉的時間延后，便可利用由進(jìn)氣門引入的新鮮油氣，將殘余的癈氣"擠"出去，盡量減少癈氣的殘留影響引擎的動力輸出。以上氣門與活塞間的相對關(guān)系若以具體的圖形來表示，就稱為‘氣門正時圖’。而早開的進(jìn)氣門和晚關(guān)的排氣門會造成有進(jìn)排氣門同時打開的重疊情況，稱為‘氣門重疊（Valve overlap）。引擎高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時若能增加氣門重疊角度，將可抵消因高速運轉(zhuǎn)而凸顯的進(jìn)氣延遲現(xiàn)象（其實高、低轉(zhuǎn)速時進(jìn)氣延遲的時間是大約相同的，只不過高轉(zhuǎn)速時進(jìn)氣時間縮短，則進(jìn)氣延遲所占的時間比例便相對提高）。但氣門重疊角度大的‘高轉(zhuǎn)速型凸輪’，雖然具有較佳的高轉(zhuǎn)速動力表現(xiàn)，但在低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，將因為氣缸真空度不足及吸入油氣的流失而造成容積效率降低，導(dǎo)致低轉(zhuǎn)速動力不足、怠速運轉(zhuǎn)不穩(wěn)的后遺癥。
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