气门组

• 气门头部接受的热量一部分经气门座圈传给气缸盖；另一 部分则通过气门杆和气门导管也传给气缸盖，最终都被气 缸盖水套中的冷却液带走。为了增强传热，气门与气门座 圈的密封锥面必须严密贴合。为此，二者要配对研磨，研 磨之后不能互换。 气门杆有较高的加工精度和较低的粗 糙度，与气门导管保持较小的配合间隙，以减小磨损，并 起到良好的导向和散热作用。气门尾端的形状决定于上气 门弹簧座的固定方式。采用剖分成两半且外表面为锥面的 气门锁夹来固定上气门弹簧座，结构简单，工作可靠，拆 装方便，因此得到了广泛的应用。气门锁夹内表面有多种 形状，相应地气门尾端也有各种不同形状的气门锁夹槽。 在某些高度强化的发动机上采用中空气门杆的气门，旨在 减轻气门质量和减小气门运动的惯性力。为了降低排气门 的温度，增强排气门的散热能力，在许多汽车发动机上采 用钠冷却气门。这种气门是在中空的气门杆中填入一半金 属钠。因为钠的熔点的是97.8℃，沸点为880℃，所以在 气门工作时，钠变成液体，在气门杆内上下激烈地晃动， 不断地从气门头部吸收热量并传给气门杆，再经气门导管 传给气缸盖，使气门头部得到冷却。
• 简介： • 气门组的结构主要由气门、气门弹簧、气门锁夹等组成，通常情况下， 进气口的直径要大于排气口，主要是为了增加进气量，来提高燃烧效 率，从而获得更好的动力输出。 • 1.气门的工作条件: • 气门的工作条件非常恶劣。首先，气门直接与高温燃气接触，受热严 重，而散热困难，因此气门温度很高。其次，气门承受气体力和气门 弹簧力的作用，以及由于配气机构运动件的惯性力使气门落座时受到 冲击。第三，气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气 门导管内作高速往复运动。此外，气门由于与高温燃气中有腐蚀性的 气体接触而受到腐蚀。 • 2、气门材料: • 进气门一般用中碳合金钢制造，如铬钢、铬钼钢和镍铬钢等。排气门 则采用耐热合金钢制造，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。 • 3.气门构造: • 汽车发动机的进、排气门均为菌形气门，由气门头部和气门杆两部分 构成。气门顶面有平顶、凹顶和凸顶等形状。目前应用最多的是平顶 气门，其结构简单，制造方便，受热面积小，进、排气门都可采用。 • 气门与气门座或气门座圈之间靠锥面密封。气门锥面与气门顶面之间 的夹角称为气门锥角。进、排气门的气门锥角一般均为45°，只有少 数发动机的进气门锥角为30°
边缘应保持一定的 厚度，1~3mm。
装配前应将 密封锥面研 磨。
气门锥角大小的影响： ①气门锥角越小，气门口通道截面越大 如图所示， h'2和h'1分别表示锥角为450和300气门的气门口通道截 面宽度，宽度越大则通道截面越大，通过能力越强。 当气门升程h相同时，h'2< h'1，即气门锥角越大，截面 就越小。 ②锥角越大，落座压力越大，密封和导热性也越好 。另外，锥角大时，气门头部边缘的厚度大，不易变 形。 ③进气门锥角：主要是为了获得大的通道截面，其 本身热负荷较小，往往采用较小的锥角，多用300，有 利于提高充气效率。 ④排气门则因热负荷较大而用较大的锥角，通常为 450，以加强散热(大约75%的气门热量从气门座处散失 )和避免受热变形。也有的发动机为了制造和维修方便 ，二者都用450。 3)气门头部直径 气门头部直径越大，气门口通道截面就越大，进、 排气阻力就越小。由于最大尺寸受燃烧室结构的限制 ，考虑到进气阻力比排气阻力对发动机性能的影响大 得多，为尽量减小进气阻力，进气门直径大于排气门 。另外，排气门稍小些，还不易变形。
气门实物图
进气门
排气门
有的发动机进气门头部直径比排气门大，两气门一样大时，排气门有记号。
气门锥角
气门锥角：气门头部与气门座圈接触的锥面与气 门顶部平面的夹角。 锥角作用： A、①就象锥形塞子可以塞紧瓶口一样，能获得较大的
气门座合压力，以提高密封性和导热性； ②气门落座时有自动定位作用； ③避免使气流拐弯过大而降低流速。 ④有了锥角，气门落座时能挤掉接触面的沉积物，即有 自洁作用。
头部
气门头部的结构形式
平顶式
结构简单，制造方便，吸热面积小，质量也较 小，进、排气门都可采用。
适用于排气门，因为其强度高，排气阻力小， 废气的清除效果好，但球形的受热面积大，质 凸顶式 （球面顶） 量和惯性力大，加工较复杂。
凹顶头部与杆部的过渡部分具有一定的流线形， 凹顶式 可以减少进气阻力，但其顶部受热面积大，故 （喇叭顶） 适用于进气门，而不宜用于排气门。
• 气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高（进气门570~670， 排气门1050~1200），而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和 传动组件惯性力，其润滑、冷却条件差，要求气门必须有一定强度、 刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金钢（铬钢、镍铬钢）， 排气门采用耐热合金（硅铬钢）。有时为了省耐热合金，排气门头部 用耐热合金，而杆部用铬钢，然后将两者旱起来。 • 气门头部的形状有平顶、球面顶和喇叭顶等。一般是使用平顶的。平 顶气门头部结构简单、制造方便、吸热面积小、质量较小、进排气门 都可以使用。球面顶气门适用于排气门，其强度高、排气阻力小、废 气消除效果好，但其受热面积大，质量和惯性大、加工复杂。喇叭型 有一定的流线型，可减少进气阻力，但其头部受热面积大，只适合进 气门。 • 气门锥角是气门密封面的角度一般是45°，有些是30°（CA1091性 汽车6102型发动机）.30的气门是考虑升程相同的情况下，气门锥度 小，气门通过端面大，进气阻力小，但由于锥度小的气门头部边缘较 薄，刚度小，密封性与导热性差，一般用于进气门。气门边缘的厚度 一般为1~3mm，以防止工作中与气门座冲击而损坏或被高温烧坏。 为了减少进气阻力，提高汽缸进气效率，多数发动机进气门比排气门 大。用过的进气门与排气门颜色也不同。 • 气门杆呈圆柱型，在气门导管中不断进行往复运动，其表面必经过热 处理和磨光。气门杆端部的形状取决于气门弹簧的固定形式，常用的 结构是两半锁片来固定弹簧座，气门杆的端部有环槽来安装锁片，有 的是用锁销来固定，其端部有一安装锁销用的孔。
1-气门杆；2-气门弹簧； 3-弹簧座； 4-锁片；5-卡环
锁销式结构
小
结
1.了解配气机构的功用、组成、要求和类型。 2.了解气门组的作用与组成。 3.掌握配气相位及气门早开迟闭的意义。
4.掌握气门的结构特点。
5.了解气门传动组的组成。
6.理解凸轮轴的作用、结构。
力、高温冲击、高速气流冲击。
工作条件：
A、进气门570K-670K，排气门1050K-1200K。 B、头部承受气体压力、气门弹簧力等， C、冷却（主要靠头部落座时由气门座传递 散失，其次通过与杆部接触的气门导管传 递散失）和润滑条件差， D、被气缸中燃烧生成物中的物质所腐蚀。
杆部
性能：
强度和刚度大、耐热、耐腐蚀、耐磨 进气门570K-670K，采用合金钢 （铬钢或铬镍钢） 排气门1050K-1200K，采用耐热合 金钢（硅铬钢）
二、气门组
要求：
百度文库
气门头部与气门座贴合 严密
气门导管有良好导向作 用 气门弹簧能使气门迅速 关闭，并保证气门紧压 在气门座上
气门组实物图
1、气门(进气门
排气门)
头部：圆形且具有锥面，封闭进排气道 杆部：圆柱形，为气门的运动导向 1)头部 功用：燃烧室的组成部分，是气体进、出燃烧室通道的开关，承受冲击
• 4.每缸气门数: • 一般发动机每个气缸有两个气门，即一个进气门和一个排 气门。进气门头部直径比排气门大15%～30%，目的是增 大进气门通过断面面积，减小进气阻力，增加进气量。凡 是进气门和排气门数量相同时，进气门头部直径总比排气 门大。每缸两气门的发动机又称两气门发动机。现代高性 能汽车发动机普遍采用每缸三、四、五个气门，其中尤以 四气门发动机为数最多。 • 四气门发动机每缸两个进气门，两个排气门。其突出的优 点是气门通过断面积大，进、排气充分，进气量增加，发 动机的转矩和功率提高。其次是每缸四个气门，每个气门 的头部直径较小，每个气门的质量减轻，运动惯性力减小， 有利于提高发动机转速。最后，四气门发动机多采用篷形 燃烧室，火花塞布置在燃烧室中央，有利于燃烧。
• 气门（Valve）的作用是专门负责向发动机内输 入燃料并排出废气，传统发动机每个汽缸只有一 个进气门和一个排气门，这种设计结构相对简单， 成本较低，维修方便，低速性能较好，缺点是功 率很难提高，尤其是高转速时充气效率低、性能 较弱。为了提高进排气效率，现在多采用多气门 技术，常见的是每个汽缸布置有4个气门（也有 单缸3或5个气门的设计，原理一样，如奥迪A6 的发动机），4汽缸一共就是16个气门，我们在 汽车资料上经常看到的“16V”就表示发动机共 16个气门。这种多气门结构容易形成紧凑型燃烧 室，喷油器布置在中央，这样可以令油气混合气 燃烧更迅速、更均匀，各气门的重量和开度适当 地减小，使气门开启或闭合的速度更快。
2）气门杆
气门杆尾部： 环形槽、锁销孔
凹槽
较高的加工精度，表面 经过热处理和磨光，保 证同气门导管的配合精 度和耐磨性
易断裂处
3）气门的固定
锁片式结构
锁片式结构。 气门杆的尾部切有凹槽，用分 成两半的锥形锁片卡在凹槽中， 锁片锥形外圆与弹簧座的锥形 孔贴合，在弹簧作用下，锁片 与弹簧座的锥孔相互卡紧不会 脱落。有些发动机的气门，在 杆部锁片槽下面另有一条切槽 装一卡环以防万一气门弹簧折 断时气门有落入气缸发生捣缸 的危险。