柴油机.换气机构
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第四章 换气机构与增压
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 换气过程及换气质量评定参数 换气机构 废气涡轮增压 废气涡轮增压器 增压器故障与维护管理
第二节 换气机构
一、气阀机构 二、气阀传动机构 三、凸轮轴及其传动机构 四、换气机构的故障和维护管理
一、气阀机构
1. 引言 2. 3. 4. 5. 气阀valve与阀座valve seat 旋阀器和弹簧锁紧装臵 气阀机构 提高排气阀工作可靠性的措施
组成
气阀机构由气阀、阀座、气阀导管、
气阀弹簧和连接件等组成。
工作条件
I. II.
i.
ii.
气阀和阀座的工作条件最恶劣。尤其是 排气阀
阀盘与阀座的底面受到燃气高温、高压的作用 受到高速炽热气流的冲刷
排气阀阀盘的平均温度高达650℃~800℃，阀杆温 度为150℃~250℃； 进气阀阀盘的平均温度也高达450℃~500℃ ，阀 杆温度为100℃~120℃ 。
推进器式
打开时 排气流 作用而 转动
弹簧锁紧装置
I. 螺栓连接：紧固件旋于阀杆 上端的螺纹中，并用锁紧螺 栓紧固于弹簧上盖上，使弹 簧能以很大的预紧力保证气 阀与阀座的密封。 锥形卡块
7-止推弹簧；8-滑键；9-弹簧； 10-锁紧螺栓；11-圆片；12-紧 固件；13-推力弹簧；14-推力件； 15-座；16-定位螺栓；17-固定 件；18-紧固螺栓；28-阀旋转器
三、凸轮轴及其传动机构
1. 凸轮轴 2. 传动机构：曲轴与凸轮轴之间的传动方式与发动机的类
型、凸轮轴位置以及附件的传动等因素有关
1) 四冲程柴油机传动机构：齿轮传动机构 2) 二冲程柴油机：
I. 齿轮传动机构（曲轴与凸轮轴距离较近） II. 链条传动机构（曲轴与凸轮轴距离较远） i. 结构布置 ii.特点 III.二级传动（齿轮与链条联合传动）
减少阀面与阀座上的积炭，使磨损减小，贴合 严密； II. 使阀盘均匀地接受热量和散热，以改善阀盘的 热应力状态，防止局部过热； III. 消除阀杆与导管间的积炭，防止卡住。 I.
旋转帽式旋阀器的结构和 工作原理
旋阀器主要组成部分 包括本体(棘轮盘)1、 钢珠6、蝶形弹簧2、 旋阀器环3及复位弹簧 5等。 气阀在每次的开启中 慢慢转动。
全接触式
小型高速柴油机和部分老式机型。 阀面锥角与阀座锥角相等，密封锥面宽度大，阀头 刚度和导热能力强（实际接触宽度愈大，散热能力 愈强），但其接触压力将下降而影响密封，易结炭、 敲击出麻点。一般实际阀线宽度为1.5~2.5mm
小型高速柴油机，换 气频率较高，气阀为 普通耐热合金钢材料， 所以要求阀面的接触 面大些，这样耐磨、 传热性好。
液压式气阀传动机构
①
② ③
④
总体布臵自由， 拆装方便，维修 量少 改善了工作条件 （没有侧推力） 嗓声低、阀杆磨 损小（采用空气 弹簧装臵后） 密封及调试均较 困难。
排气阀驱动机构
二冲程机的排气机构
1-凸轮轴；2-凸轮；3-顶头；4-顶 杆；5-套筒；6-柱塞；7-安全阀； 8-补油阀；9-油管；10-缓冲销； 11-柱塞；12-套筒；13-活塞；14气缸；15-卡环；16-簧板；17-气 阀；18-转翼 A-补油管；B-补油孔；C、D-油空 间；M、N-气空间
有的柴油机如B& W型的在顶杆端设有 液压顶杆机构。可缓和传动中的冲击力， 减轻撞击和噪声，也可减少阀杆顶端的 磨损，且具有自动调节气阀间隙的能力。
液压顶杆机构
在顶杆端加装一个液压油缸和液压活塞，使 凸轮旋转过程中产生的向上的力通过油缸与 活塞之间的液压油传递至摇臂和气阀 作用： ① 缓和传动中的冲击力，减轻撞击和噪声， ② 减小阀杆顶端的磨损 ③ 具有自动调节气阀间隙的能力
分类
按其结 构特点 分： ① 不带 阀壳 ② 带阀 壳
2.气阀valve与阀座valve seat
1) 气阀
I. 阀盘 II. 阀杆valve spindle
2) 3)
阀座valve seat 排气阀阀面与阀座 的接触形式
I. 全接触式 II. 外接触式 III. 内接触式
气阀
1.
2.
变排气阀关闭定时及升程（VEC）机构
作业
机械式气阀传动机构
传动机构的作用是把凸轮的运动传给 气阀，因而凸轮机构直接控制着气阀 启闭时刻的动作规律。 气阀间隙：在冷车状态下，当滚轮落 在凸轮基圆上时，在摇臂端与气阀阀 杆之间留有间隙，称之为气阀间隙。 该间隙可由调节螺钉5进行调节。又称 气阀的热胀间隙（气阀在工作时会受 热膨胀，冷车时的间隙按说明书要求 留足）
外接触式
阀面锥角比阀座锥角小0.5°~1°，多用于强载中高 速增压柴油机。 特点：密封性好（以“线”接触以提高接触应力）、 散热性好（朝燃烧室一侧不存在缝隙，在高温、高压 下发生拱腰变形增加了散热）
可减少阀的受热面 ， 工 作开始之初，阀面与座 面不与燃气接触。
内接触式
阀面锥角比阀座锥角大0.2°~0.5°，多用于大型二 冲程柴油机（特别是长行程、超长行程）。 特点：密封性好、散热性好（因排气阀尺寸较大， 在工作温度下，受热变形后阀盘发生周边翘曲变形， 锥角变小，阀面与阀座仍保持良好的接触，保证可 靠密封性和好的散热性） 。
为了使阀面和座面耐磨、耐腐蚀，高增压和燃用重油的柴油 机的气阀在阀座和座面上堆焊钴基硬质合金（如司太立合金） 等；MWH公司采用火焰喷涂技术将玻璃—金属涂料应用于 排气阀表面的涂层，具有耐热腐蚀和较低热应力。 阀座采用钻孔水冷，并在阀座密封面附近开有空气槽。当密 封面漏气时，槽内存有的扫气空气，可避免高温排气的烧蚀 为了使阀杆耐磨，通常采用氮化、镀铬等工艺。
5.提高排气阀工作可靠性的措施
1) 2) 3) 提高阀座和阀面的表面硬度； 加强阀座和阀面的冷却，如用缸盖冷却水 冷却阀壳和采用水冷、风冷排气阀等 加装旋阀器，使气阀在开、关过程中慢慢 转动。
二、气阀传动机构
1. 机械式气阀传动机构
滚轮、挺柱及调节螺钉、摇比、液压顶杆 机构
2. 液压式气阀传动机构
气阀由阀盘和阀 杆两部分组成 材料：耐热合金 钢（阀面堆焊， 阀杆氮化、镀 铬—高增压和燃 用重油的柴油 机）；
阀盘
1) 2)
阀盘底面三种常见形式。
平底阀盘，结构简单，制造容易，在各种类型柴 油机中得到广泛应用。 凸底阀盘，是高负荷柴油机排气阀的典型形式。 它改善了气体流动路线，减少涡流损失，而且刚 性较好，但重量较大。 凹底(喇叭形底)阀盘，重量轻，而且阀杆过渡半 径很大，可改善进气气流的流动路线，可以增加 刚性和弹性，缓和冲击，但受热面积大，故一般 作高速柴油机的进气阀。
3)
阀杆valve spindle
阀杆形状比较简单， 一般为圆柱形。 阀杆下部以大圆角过 渡与阀盘为一体（由 阀尔钢锻造出阀盘）； 上部加工出圆环等以 安装锁紧装臵（如锁 块等）
阀座valve seat
1. 2.
1)
合金铸铁或耐热合金钢制造 为了提高其使用寿命，避免气 缸盖或阀壳损伤
在气缸盖上安装阀座
2)
排气阀
I. II.
III.
IV.
用耐热合金钢锻造 阀头锥面上覆盖着耐热耐蚀 材料。 阀杆与导管的运动由滑油润 滑，冷却水由缸盖经弯管进 入阀壳流道，对阀座及导管 进行强制循环冷却。 阀盘的锥面与阀座的锥面研 配保持密封，阀座又与气缸 盖孔对中定位。
导管
导管的材料：铸铁或青铜，因磨损 较严重，单独制造 II. 工作条件：承受气阀侧推力（由摇 臂压阀时产生），并承担气阀散热 III. 润滑：导管内装有青铜衬套（提高 耐磨性）与阀杆滑配，作为气阀导 承，其润滑要采用柴油或煤油稀释 的滑油，其间隙应满足使用要求。 IV. 气阀与导管的配合间隙：按说明书 规定 I.
气阀弹簧
气阀弹簧的作用：是使气阀复位并压紧在 阀座上，它有内、外和左、右旋之分，一 般成对安装 设臵内、外弹簧目的：
① ② 提高弹簧疲劳强度（在不降低应有弹力的条 件下，可采用较细软的弹簧） 增加工作的可靠性（若一根弹簧折断仍可短 期使用以避免气阀落入气缸）
① ②
安臵左、右旋弹簧目的
减振（两根弹簧自振频率不同，互相干扰） 防止相互插入（弹簧移动或折断时）
除机械弹簧外，目前超长行程直流扫气柴 油机的排气阀普遍采用空气弹簧（后述）
不带阀壳式气阀 机构
进气阀为不带阀壳结构， 结构较排气阀简单，气阀、 导管、气阀弹簧等零件与 气阀都直接装在气缸盖上， 气阀直接闭合于缸盖本身 加工出来的阀座上，并常 在缸盖阀座内加一铸铁环， 以提高阀座的耐磨性和调 换方便。 进气阀直径比排气阀直径 大，这样可以提高充气效 率。
大型二冲程机多用于主 机，使用燃料以燃料油 fuel oil或渣油为主，所 以防止气阀的高温腐蚀 是关键。接触面离燃烧 室较远，温度低、钒钠 腐蚀小。
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3.旋阀器和弹簧锁紧装置
1) 2) 旋阀器作用 旋阀器类型
I. II. III. IV. 旋转帽式 推进器式 棘轮 杠杆式
3)
弹簧锁紧装置
作用
使气阀在开、关过程中缓慢转动，这种转动 对排气阀尤为重要，尤其是在强载、烧重油 的柴油机中，除了对排气阀的阀座valve seat 进行冷却外，还装设旋阀器，它可有效地延 长排气阀的使用寿命。
III. 燃气中的硫、钒、钠氧化物的聚合物对气阀和 阀座有腐蚀作用（高温腐蚀）。 IV. 气阀在关闭时，阀面与座面发生撞击和磨损， 承受着很大的机械负荷。
要求和材料
要求：气阀机构应有一定的机械强度、耐磨、耐高温、 耐腐蚀等。 材料：气阀都用耐热合金钢材料（如镍基），阀座采用 合金铸铁或耐热合金钢材料。
变排气阀关闭定时及升程 （VEC）机构
主机常以标定工况来确定定时的。 但在不同工况下各自都有一个最 佳的定时
大功率中速柴油机的进、排气凸轮有 全负荷和部分负荷凸轮，负荷变化时 通过移动凸轮轴选用不同凸轮以适应 不同工况。
为了对定时的准确控制，喷油定时和进、 排气定时各自用一根凸轮轴。
新型低速柴油机采用可变排气阀关闭 定时及升程机构（VEC） ，用控制阀 改变液压油量的方法，可以提早关闭 排气门，减少过后排气，提高有效压 缩比，燃烧完善，热效率高，减少了 排气污染。电子控制的采用了 VEO/VEC
II.
1-弹簧承盘；2-锥形卡块；3-弹 簧；4-卡圈；5-阀杆
4.气阀机构
主要部件介绍
1) 带阀壳式
I. 阀壳valve housing II. 排气阀
III.导管
IV. 气阀弹簧
2) 不带阀壳式
阀壳valve housing
1) 阀壳：一般由本体、流道和阀座组成。 这三部分之间有定位销定位和垫片防漏， 阀座与阀壳分开制造的目的是为了损坏 时调换方便。阀壳内有排气通道，通道 外腔有冷却水循环。缸盖冷却水经弯管 进入阀壳流道 阀壳总成：气阀、导管、衬套、气阀弹 簧、弹簧盘、旋阀器和紧固件等零件均 装在阀壳上自成的一个整体 把这个总成装入气缸盖的阀壳孔中，用 长的导管和强力双头螺栓紧固于气缸盖 上，这样的柔性连接使阀座在燃烧压力 下不至于和气缸盖的吻合面分开，并防 止排气阀座支承部分蠕变，保持气阀阀 杆与阀座的中心线重合。
1.引言
1) 2) 3) 4) 5) 概述 组成 工作条件 要求和材料 分类
概述
换气机构：保证柴油机按规定顺序和时间完成进、 排气过程的机构称为换气机构，又称配气机构 需设臵换气机构的柴油机：由气阀换气的柴油机， 如四冲程机或二冲程直流扫气柴油机two-stroke cycle uniflow-scavenged diesel 任务：保证进气阀和排气阀Exhaust valve按规定时 间开启或关闭，使尽可能多的新鲜空气进入气缸 cylinder，并使膨胀后的废气从气缸cylinder排净， 保证柴油机工作过程连续和完善。 四冲程柴油机four-stroke cycle diesel换气机构简图
I. II. III. IV. 螺纹连接 柱面过盈配合（冷装配） 锥面压入配合 压入紧配合，外表面车有凹槽，用 于轻合金
装配式阀座：用紫铜垫片或“O” 型圈防止冷却腔漏水 焊接阀座：阀座内有冷却腔
2)
I. II.
在阀壳上的阀座：
排气阀阀面与阀座的接触形式
常见的阀面锥角为30°和45°。锥角越 大，气阀对中性和密封性越好，但磨损 较大。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 换气过程及换气质量评定参数 换气机构 废气涡轮增压 废气涡轮增压器 增压器故障与维护管理
第二节 换气机构
一、气阀机构 二、气阀传动机构 三、凸轮轴及其传动机构 四、换气机构的故障和维护管理
一、气阀机构
1. 引言 2. 3. 4. 5. 气阀valve与阀座valve seat 旋阀器和弹簧锁紧装臵 气阀机构 提高排气阀工作可靠性的措施
组成
气阀机构由气阀、阀座、气阀导管、
气阀弹簧和连接件等组成。
工作条件
I. II.
i.
ii.
气阀和阀座的工作条件最恶劣。尤其是 排气阀
阀盘与阀座的底面受到燃气高温、高压的作用 受到高速炽热气流的冲刷
排气阀阀盘的平均温度高达650℃~800℃，阀杆温 度为150℃~250℃； 进气阀阀盘的平均温度也高达450℃~500℃ ，阀 杆温度为100℃~120℃ 。
推进器式
打开时 排气流 作用而 转动
弹簧锁紧装置
I. 螺栓连接：紧固件旋于阀杆 上端的螺纹中，并用锁紧螺 栓紧固于弹簧上盖上，使弹 簧能以很大的预紧力保证气 阀与阀座的密封。 锥形卡块
7-止推弹簧；8-滑键；9-弹簧； 10-锁紧螺栓；11-圆片；12-紧 固件；13-推力弹簧；14-推力件； 15-座；16-定位螺栓；17-固定 件；18-紧固螺栓；28-阀旋转器
三、凸轮轴及其传动机构
1. 凸轮轴 2. 传动机构：曲轴与凸轮轴之间的传动方式与发动机的类
型、凸轮轴位置以及附件的传动等因素有关
1) 四冲程柴油机传动机构：齿轮传动机构 2) 二冲程柴油机：
I. 齿轮传动机构（曲轴与凸轮轴距离较近） II. 链条传动机构（曲轴与凸轮轴距离较远） i. 结构布置 ii.特点 III.二级传动（齿轮与链条联合传动）
减少阀面与阀座上的积炭，使磨损减小，贴合 严密； II. 使阀盘均匀地接受热量和散热，以改善阀盘的 热应力状态，防止局部过热； III. 消除阀杆与导管间的积炭，防止卡住。 I.
旋转帽式旋阀器的结构和 工作原理
旋阀器主要组成部分 包括本体(棘轮盘)1、 钢珠6、蝶形弹簧2、 旋阀器环3及复位弹簧 5等。 气阀在每次的开启中 慢慢转动。
全接触式
小型高速柴油机和部分老式机型。 阀面锥角与阀座锥角相等，密封锥面宽度大，阀头 刚度和导热能力强（实际接触宽度愈大，散热能力 愈强），但其接触压力将下降而影响密封，易结炭、 敲击出麻点。一般实际阀线宽度为1.5~2.5mm
小型高速柴油机，换 气频率较高，气阀为 普通耐热合金钢材料， 所以要求阀面的接触 面大些，这样耐磨、 传热性好。
液压式气阀传动机构
①
② ③
④
总体布臵自由， 拆装方便，维修 量少 改善了工作条件 （没有侧推力） 嗓声低、阀杆磨 损小（采用空气 弹簧装臵后） 密封及调试均较 困难。
排气阀驱动机构
二冲程机的排气机构
1-凸轮轴；2-凸轮；3-顶头；4-顶 杆；5-套筒；6-柱塞；7-安全阀； 8-补油阀；9-油管；10-缓冲销； 11-柱塞；12-套筒；13-活塞；14气缸；15-卡环；16-簧板；17-气 阀；18-转翼 A-补油管；B-补油孔；C、D-油空 间；M、N-气空间
有的柴油机如B& W型的在顶杆端设有 液压顶杆机构。可缓和传动中的冲击力， 减轻撞击和噪声，也可减少阀杆顶端的 磨损，且具有自动调节气阀间隙的能力。
液压顶杆机构
在顶杆端加装一个液压油缸和液压活塞，使 凸轮旋转过程中产生的向上的力通过油缸与 活塞之间的液压油传递至摇臂和气阀 作用： ① 缓和传动中的冲击力，减轻撞击和噪声， ② 减小阀杆顶端的磨损 ③ 具有自动调节气阀间隙的能力
分类
按其结 构特点 分： ① 不带 阀壳 ② 带阀 壳
2.气阀valve与阀座valve seat
1) 气阀
I. 阀盘 II. 阀杆valve spindle
2) 3)
阀座valve seat 排气阀阀面与阀座 的接触形式
I. 全接触式 II. 外接触式 III. 内接触式
气阀
1.
2.
变排气阀关闭定时及升程（VEC）机构
作业
机械式气阀传动机构
传动机构的作用是把凸轮的运动传给 气阀，因而凸轮机构直接控制着气阀 启闭时刻的动作规律。 气阀间隙：在冷车状态下，当滚轮落 在凸轮基圆上时，在摇臂端与气阀阀 杆之间留有间隙，称之为气阀间隙。 该间隙可由调节螺钉5进行调节。又称 气阀的热胀间隙（气阀在工作时会受 热膨胀，冷车时的间隙按说明书要求 留足）
外接触式
阀面锥角比阀座锥角小0.5°~1°，多用于强载中高 速增压柴油机。 特点：密封性好（以“线”接触以提高接触应力）、 散热性好（朝燃烧室一侧不存在缝隙，在高温、高压 下发生拱腰变形增加了散热）
可减少阀的受热面 ， 工 作开始之初，阀面与座 面不与燃气接触。
内接触式
阀面锥角比阀座锥角大0.2°~0.5°，多用于大型二 冲程柴油机（特别是长行程、超长行程）。 特点：密封性好、散热性好（因排气阀尺寸较大， 在工作温度下，受热变形后阀盘发生周边翘曲变形， 锥角变小，阀面与阀座仍保持良好的接触，保证可 靠密封性和好的散热性） 。
为了使阀面和座面耐磨、耐腐蚀，高增压和燃用重油的柴油 机的气阀在阀座和座面上堆焊钴基硬质合金（如司太立合金） 等；MWH公司采用火焰喷涂技术将玻璃—金属涂料应用于 排气阀表面的涂层，具有耐热腐蚀和较低热应力。 阀座采用钻孔水冷，并在阀座密封面附近开有空气槽。当密 封面漏气时，槽内存有的扫气空气，可避免高温排气的烧蚀 为了使阀杆耐磨，通常采用氮化、镀铬等工艺。
5.提高排气阀工作可靠性的措施
1) 2) 3) 提高阀座和阀面的表面硬度； 加强阀座和阀面的冷却，如用缸盖冷却水 冷却阀壳和采用水冷、风冷排气阀等 加装旋阀器，使气阀在开、关过程中慢慢 转动。
二、气阀传动机构
1. 机械式气阀传动机构
滚轮、挺柱及调节螺钉、摇比、液压顶杆 机构
2. 液压式气阀传动机构
气阀由阀盘和阀 杆两部分组成 材料：耐热合金 钢（阀面堆焊， 阀杆氮化、镀 铬—高增压和燃 用重油的柴油 机）；
阀盘
1) 2)
阀盘底面三种常见形式。
平底阀盘，结构简单，制造容易，在各种类型柴 油机中得到广泛应用。 凸底阀盘，是高负荷柴油机排气阀的典型形式。 它改善了气体流动路线，减少涡流损失，而且刚 性较好，但重量较大。 凹底(喇叭形底)阀盘，重量轻，而且阀杆过渡半 径很大，可改善进气气流的流动路线，可以增加 刚性和弹性，缓和冲击，但受热面积大，故一般 作高速柴油机的进气阀。
3)
阀杆valve spindle
阀杆形状比较简单， 一般为圆柱形。 阀杆下部以大圆角过 渡与阀盘为一体（由 阀尔钢锻造出阀盘）； 上部加工出圆环等以 安装锁紧装臵（如锁 块等）
阀座valve seat
1. 2.
1)
合金铸铁或耐热合金钢制造 为了提高其使用寿命，避免气 缸盖或阀壳损伤
在气缸盖上安装阀座
2)
排气阀
I. II.
III.
IV.
用耐热合金钢锻造 阀头锥面上覆盖着耐热耐蚀 材料。 阀杆与导管的运动由滑油润 滑，冷却水由缸盖经弯管进 入阀壳流道，对阀座及导管 进行强制循环冷却。 阀盘的锥面与阀座的锥面研 配保持密封，阀座又与气缸 盖孔对中定位。
导管
导管的材料：铸铁或青铜，因磨损 较严重，单独制造 II. 工作条件：承受气阀侧推力（由摇 臂压阀时产生），并承担气阀散热 III. 润滑：导管内装有青铜衬套（提高 耐磨性）与阀杆滑配，作为气阀导 承，其润滑要采用柴油或煤油稀释 的滑油，其间隙应满足使用要求。 IV. 气阀与导管的配合间隙：按说明书 规定 I.
气阀弹簧
气阀弹簧的作用：是使气阀复位并压紧在 阀座上，它有内、外和左、右旋之分，一 般成对安装 设臵内、外弹簧目的：
① ② 提高弹簧疲劳强度（在不降低应有弹力的条 件下，可采用较细软的弹簧） 增加工作的可靠性（若一根弹簧折断仍可短 期使用以避免气阀落入气缸）
① ②
安臵左、右旋弹簧目的
减振（两根弹簧自振频率不同，互相干扰） 防止相互插入（弹簧移动或折断时）
除机械弹簧外，目前超长行程直流扫气柴 油机的排气阀普遍采用空气弹簧（后述）
不带阀壳式气阀 机构
进气阀为不带阀壳结构， 结构较排气阀简单，气阀、 导管、气阀弹簧等零件与 气阀都直接装在气缸盖上， 气阀直接闭合于缸盖本身 加工出来的阀座上，并常 在缸盖阀座内加一铸铁环， 以提高阀座的耐磨性和调 换方便。 进气阀直径比排气阀直径 大，这样可以提高充气效 率。
大型二冲程机多用于主 机，使用燃料以燃料油 fuel oil或渣油为主，所 以防止气阀的高温腐蚀 是关键。接触面离燃烧 室较远，温度低、钒钠 腐蚀小。
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3.旋阀器和弹簧锁紧装置
1) 2) 旋阀器作用 旋阀器类型
I. II. III. IV. 旋转帽式 推进器式 棘轮 杠杆式
3)
弹簧锁紧装置
作用
使气阀在开、关过程中缓慢转动，这种转动 对排气阀尤为重要，尤其是在强载、烧重油 的柴油机中，除了对排气阀的阀座valve seat 进行冷却外，还装设旋阀器，它可有效地延 长排气阀的使用寿命。
III. 燃气中的硫、钒、钠氧化物的聚合物对气阀和 阀座有腐蚀作用（高温腐蚀）。 IV. 气阀在关闭时，阀面与座面发生撞击和磨损， 承受着很大的机械负荷。
要求和材料
要求：气阀机构应有一定的机械强度、耐磨、耐高温、 耐腐蚀等。 材料：气阀都用耐热合金钢材料（如镍基），阀座采用 合金铸铁或耐热合金钢材料。
变排气阀关闭定时及升程 （VEC）机构
主机常以标定工况来确定定时的。 但在不同工况下各自都有一个最 佳的定时
大功率中速柴油机的进、排气凸轮有 全负荷和部分负荷凸轮，负荷变化时 通过移动凸轮轴选用不同凸轮以适应 不同工况。
为了对定时的准确控制，喷油定时和进、 排气定时各自用一根凸轮轴。
新型低速柴油机采用可变排气阀关闭 定时及升程机构（VEC） ，用控制阀 改变液压油量的方法，可以提早关闭 排气门，减少过后排气，提高有效压 缩比，燃烧完善，热效率高，减少了 排气污染。电子控制的采用了 VEO/VEC
II.
1-弹簧承盘；2-锥形卡块；3-弹 簧；4-卡圈；5-阀杆
4.气阀机构
主要部件介绍
1) 带阀壳式
I. 阀壳valve housing II. 排气阀
III.导管
IV. 气阀弹簧
2) 不带阀壳式
阀壳valve housing
1) 阀壳：一般由本体、流道和阀座组成。 这三部分之间有定位销定位和垫片防漏， 阀座与阀壳分开制造的目的是为了损坏 时调换方便。阀壳内有排气通道，通道 外腔有冷却水循环。缸盖冷却水经弯管 进入阀壳流道 阀壳总成：气阀、导管、衬套、气阀弹 簧、弹簧盘、旋阀器和紧固件等零件均 装在阀壳上自成的一个整体 把这个总成装入气缸盖的阀壳孔中，用 长的导管和强力双头螺栓紧固于气缸盖 上，这样的柔性连接使阀座在燃烧压力 下不至于和气缸盖的吻合面分开，并防 止排气阀座支承部分蠕变，保持气阀阀 杆与阀座的中心线重合。
1.引言
1) 2) 3) 4) 5) 概述 组成 工作条件 要求和材料 分类
概述
换气机构：保证柴油机按规定顺序和时间完成进、 排气过程的机构称为换气机构，又称配气机构 需设臵换气机构的柴油机：由气阀换气的柴油机， 如四冲程机或二冲程直流扫气柴油机two-stroke cycle uniflow-scavenged diesel 任务：保证进气阀和排气阀Exhaust valve按规定时 间开启或关闭，使尽可能多的新鲜空气进入气缸 cylinder，并使膨胀后的废气从气缸cylinder排净， 保证柴油机工作过程连续和完善。 四冲程柴油机four-stroke cycle diesel换气机构简图
I. II. III. IV. 螺纹连接 柱面过盈配合（冷装配） 锥面压入配合 压入紧配合，外表面车有凹槽，用 于轻合金
装配式阀座：用紫铜垫片或“O” 型圈防止冷却腔漏水 焊接阀座：阀座内有冷却腔
2)
I. II.
在阀壳上的阀座：
排气阀阀面与阀座的接触形式
常见的阀面锥角为30°和45°。锥角越 大，气阀对中性和密封性越好，但磨损 较大。