发动机教案

山西省农业机械化学校教案

课题：

项目三配气机构的构造与检修

任务2 配气机构气门组的构造与检修

教学目的：

1、掌握配气机构气门组的作用、组成以及各零件的装配关系；

2、掌握配气机构气门组主要零件的构造与检修。

教学重点：

气门组主要零件的构造与检修

教学难点：

气门座的铰削

教学方法及教改手段：

理实一体化

教学用具：

丰田-5A发动机；农用车柴油发动机；铰刀；气门光磨机等

教材分析及教学内容：

项目三配气机构的构造与检修

任务2 配气机构气门组的构造与检修

回忆前面的内容导入新课

配气机构的作用

配气机构的组成

配气机构的类型

相关知识：

一、配气机构气门组的功用和组成

气门组的作用是实现对气缸的密封。

气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门弹簧座及锁片等零件，如图3-18所示。

图3-18 气门组的组成

气门组零件安装在气缸盖上。气门穿过气门导管，气门弹簧套装在气门杆上，一端支承在气缸盖上，另一端支承于装在气门杆尾端的弹簧座上，用锁片或锁销固定于气门杆尾端的环槽内。气门弹簧安装时具有一定的预紧力。当气门关闭时，在气门弹簧预紧力的作用下，气门头部密封锥面压紧在气门座上，将气道封闭。

二、气门组主要零件的构造

1、气门

气门分进气门和排气门两种,进、排气门结构相似，都由头部和杆部两部分组成。头部与气门座配合，封闭气缸进、排气通道；杆部穿过气门

导管，在导管中上下运动，主要为气门的运动起导向作用。

气门头部的结构形式有平顶、喇叭形顶和球面顶等，如图3-22所示。 气门头部与气门座接触的工作面，是与杆部同心的锥面，起到密封气道的作用，因

此也称气门密封锥面。通常将这一

锥面与气门顶平面的夹角称为气门锥

角。气门锥角的大小不仅影响气门的密

封性，还影响气流阻力、气流通过面积

和锥面的磨损。在气门升程相同的情况

下，气门锥角越小，气门口通道截面宽

度越大，进气阻力小。但由于锥角小，

气门头部边缘薄，强度与刚度较小，工

作中容易变形，而且气门的密封性与导

热性较差。一般进气门的锥角有45°和30°两种，排气门的锥角都

是45°，如图3-23所示。气

门头部的边缘应保持一定厚

度，一般为1～3mm ，以防止

工作中由于气门与气门座之

间的冲击而损坏或被高温气

体烧蚀。为了减少进气阻力，

提高气缸的充气效率，多数发

动机进气门的头部直径比排气门的大。

气门杆部呈圆柱形，在气门导管中不断进行往复运动，起到良好的导向和散热作用。气门杆端的形状决定于气门弹簧座的固定方式，如图3-24所示。

图3-22 气门头部的形状

图3-23 气门锥角

图3-24 气门弹簧座的固定方式

1-气门杆；2-气门弹簧；3-气门弹簧座；4-锥形锁片；5-锁销

常用的结构是用剖分或两半的锥形锁片4来固定气门弹簧座3（图3-24a ），这时，气门杆1的端部可切出环槽来安装锁片。有些发动机的气门弹簧座用锁销5来固定（图3-24b ），故其气门杆端有一个用来安装锁硝的径向孔。

2、气门座

进、排气道口与气门密封锥面直接贴合的部位称为气门座。气门座的功用是：与气门头部一起对气缸起密封作用，同时接受气门头部传来的热量，起到对气门散热的作用。气门座可在气缸盖上直接镗出，也可用较好的材料（合金铸铁、奥氏体钢等）单独制作，然后镶嵌到气缸盖上，如图3-25所示

3、气门导管

气门导管主要起导向作用，保证气

门做直线往复运动，使气门与气门座能

正确贴合。此外，气门导管还在气门杆

与气缸盖之间起导热作用，其结构如图

3-25所示。气门导管与气缸盖上的气

门导管孔过盈配合。有些发动机为防止

气门导管松脱，在气门导管外圆上开有

卡环槽，采用卡环对气门导管进行固定

与定位。气门杆与气门导管之间一般留

有0.05～0.12mm 的间隙，使气门杆能

在导管中自由运动，同时也保证气门和

气门座锥面的精确配合。

4、气门弹簧

气门弹簧的功用是：克服在气门关闭过程中气门及传动件的惯性力，防止各传动件之间因惯性力的作用而产生间隙，保证气门及时落座并紧密贴合，防止气门在发动机振动时发生跳动，破坏其密封性。

气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧（图3-26a ），其材料为高碳锰钢、铬钒钢等冷拔钢丝。

气门弹簧的一端支承在气缸盖上，而另一端则压靠在气门杆端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的末端。气门弹簧在工作时，当其工作频率与自然振动频率相等或成某一倍数时，将会发生共振。为了防止这一现象的发生，可采取如下措施：

（1）提高气门弹簧的自然振动频率，即提高气门弹簧的自身刚度。

（2） 可采用不等螺距的圆柱弹簧（图3-26b ）

，这种弹簧在工作时，图3-25 气门导管和气门座 1-气门导管；2-卡环3-气缸盖；4-气门座

螺距小的一端逐渐叠合，有效圈数逐渐减小，自然频率逐渐提高，使共振成为不可能，如红旗轿车的8V100发动机气门弹簧。

（3）采用双气门弹簧（图3-26c ）。一些高速发动机通常在一个气门上同时安装两根直径不同、旋向相反的内外弹簧，这样能够提高气门弹簧的工作可靠性，即可以防止共振，而且当一根弹簧折断时，另一根还可维持工作，可防止折断的弹簧圈卡入另一个弹簧圈内，此外还能使气门弹簧的高度减小。当装用两根气门弹簧时，弹簧圈的螺旋方向应相反。

实践操作：

操作一 气门组零件的正确拆装

1、认识气门弹簧拆装架

气门弹簧拆装架是一种专门用于拆

装顶置气门弹簧的工具，如图3-20所示。

使用时，将拆装架托架抵住气门，压环对

正气门弹簧座，然后压下手柄，使得气门

弹簧被压缩。这时可取下气门弹簧锁销或

锁片，慢慢地松抬手柄，即可取出气门弹

簧座、气门弹簧和气门等

2、气门组零件的拆装

气门组零件的拆卸

（1）拆下气缸盖。安放合适的位置，便于气门弹簧拆装架的使用。

（2

）用气门弹簧钳拆卸气门弹簧，依次取出锁片、弹簧座、弹簧和气门。锁片应用尖嘴钳取出，不得用手取出。将拆下的气门作好相应标记，图3-26 气门弹簧

图3-20 气门弹簧拆装架