氣門(mén)與氣門(mén)導(dǎo)管和氣門(mén)彈簧共同構(gòu)成一個(gè)總成,安裝在缸蓋上。
進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)承受的負(fù)荷不同。兩個(gè)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)因自身慣性力產(chǎn)生的負(fù)荷相同(在發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命內(nèi)約3 億次負(fù)荷變化)。但是排氣門(mén)還要承受廢氣帶來(lái)的高溫?zé)嶝?fù)荷,而進(jìn)氣門(mén)則會(huì)通過(guò)流經(jīng)的新鮮空氣冷卻下來(lái)。熱量還會(huì)從氣門(mén)經(jīng)過(guò)氣門(mén)座以熱傳導(dǎo)形式擴(kuò)散。
氣門(mén)構(gòu)造圖

氣門(mén)分為氣門(mén)頭、氣門(mén)座和氣門(mén)桿三部分。氣門(mén)座與氣門(mén)座圈共同構(gòu)成一個(gè)功能單元。因此將一起介紹氣門(mén)座圈和氣門(mén)座。氣門(mén)頭是指氣門(mén)的整個(gè)下部區(qū)域,帶有氣門(mén)面和內(nèi)圓角。此處承受由燃燒壓力產(chǎn)生的作用力。設(shè)計(jì)氣門(mén)面高時(shí)考慮了這種情況。
氣門(mén)主要分為單一金屬氣門(mén)、雙金屬氣門(mén)和空心氣門(mén)。無(wú)論氣門(mén)是由一種還是由多種材料制成,無(wú)論采用空心還是實(shí)心形式,氣門(mén)的結(jié)構(gòu)都基本相同。
1—凹槽;2—?dú)忾T(mén)桿直徑;3—內(nèi)圓角;4—?dú)忾T(mén)頭;5—?dú)忾T(mén)座高;6—?dú)忾T(mén)頭直徑;7—?dú)忾T(mén)座直徑;8—?dú)忾T(mén)座角度
氣門(mén)桿
氣門(mén)桿用于氣門(mén)在氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)導(dǎo)向。氣門(mén)桿從固定氣門(mén)鎖夾的凹槽處直至內(nèi)圓角過(guò)渡處或刮油邊處。為避免氣門(mén)桿磨損,氣門(mén)桿采用鍍鉻表面。
如果氣門(mén)桿端部帶有用于氣門(mén)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的凹槽,則與氣門(mén)鎖夾接觸的區(qū)域必須進(jìn)行淬火處理,以免磨損。這些凹槽與氣門(mén)鎖夾形成結(jié)構(gòu)連接,氣門(mén)彈簧可支撐在該部位處。
空心氣門(mén)用于排氣門(mén)側(cè),以便降低內(nèi)圓角和氣門(mén)面附近的溫度,為此氣門(mén)該區(qū)域采用空腔結(jié)構(gòu)。
為傳導(dǎo)熱量,氣門(mén)桿空腔容積約60% 的部分填充有可自由移動(dòng)的金屬鈉。鈉在97.5℃時(shí)熔化,并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在氣門(mén)空腔內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)作用。內(nèi)圓角和氣門(mén)頭處產(chǎn)生的部分熱量通過(guò)液態(tài)鈉傳至氣門(mén)導(dǎo)管并進(jìn)入冷卻循環(huán)回路,從而顯著降低氣門(mén)溫度。空心氣門(mén)可采用單一金屬或雙金屬氣門(mén)結(jié)構(gòu)。
1—?dú)忾T(mén)桿;2—空腔;3—?dú)忾T(mén)頭
氣門(mén)座
氣門(mén)座承擔(dān)隔開(kāi)燃燒室與氣道的作用。此外,熱量也通過(guò)此處從氣門(mén)傳至氣缸蓋。氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),氣門(mén)座表面與氣缸蓋氣門(mén)座圈靠在一起。氣門(mén)座表面的寬度沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。氣門(mén)座表面較窄時(shí)可改善密封效果,但會(huì)削弱散熱能力。
通常情況下,承受較小負(fù)荷的進(jìn)氣門(mén)座比承受高負(fù)荷的排氣門(mén)座窄。氣門(mén)座寬度為1.2 ~ 2.0mm。
確保氣門(mén)座位置正確非常重要,下圖為氣門(mén)座的幾個(gè)位置。

氣門(mén)座角度是指氣門(mén)座與一個(gè)垂直于氣門(mén)桿的(理論)平面之間的夾角。密封效果和磨損情況也取決于氣門(mén)座角度。對(duì)于進(jìn)氣門(mén)來(lái)說(shuō),氣門(mén)座角度還會(huì)影響新鮮空氣進(jìn)氣量,從而影響混合氣形成過(guò)程。
為避免氣門(mén)座磨損,需在氣門(mén)座表面進(jìn)行鎧裝處理。在此可以通過(guò)不同方法將一種鎧裝材料熔在氣門(mén)座上。
氣門(mén)導(dǎo)管
氣門(mén)導(dǎo)管用于確保使氣門(mén)位于氣門(mén)座的中心并通過(guò)氣門(mén)桿將氣門(mén)頭處的熱量傳至氣缸蓋。為此需要在導(dǎo)向孔與氣門(mén)桿之間留有最佳間隙量。間隙過(guò)小時(shí),氣門(mén)容易卡住。間隙過(guò)大時(shí)會(huì)影響散熱效果。最好留出盡可能小的氣門(mén)間隙。
氣門(mén)導(dǎo)管以壓配合方式安裝在氣缸蓋內(nèi)。氣門(mén)導(dǎo)管不得伸入排氣通道內(nèi),否則會(huì)因溫度較高而導(dǎo)致導(dǎo)管變寬,燃燒殘余物可能會(huì)進(jìn)入氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)。
氣門(mén)鎖夾
氣門(mén)鎖夾負(fù)責(zé)連接氣門(mén)彈簧座和氣門(mén)。連接方式分為夾緊式和非夾緊式。
采用非夾緊式連接時(shí),處于安裝狀態(tài)下的兩部分氣門(mén)鎖夾相互支撐。
采用夾緊式連接時(shí),安裝后兩部分氣門(mén)鎖夾之間留有一定的間隙。氣門(mén)夾緊在氣門(mén)鎖夾之間,以防止其旋轉(zhuǎn)。夾緊式氣門(mén)鎖夾尤其適用于轉(zhuǎn)速很高的發(fā)動(dòng)機(jī)。
氣門(mén)彈簧
氣門(mén)彈簧負(fù)責(zé)以可控方式關(guān)閉氣門(mén),就是說(shuō)必須確保氣門(mén)隨凸輪一起運(yùn)動(dòng),以使其即使在最高轉(zhuǎn)速時(shí)也能及時(shí)關(guān)閉。此外,其作用力也必須足夠大,以防止氣門(mén)關(guān)閉(又稱(chēng)氣門(mén)跳動(dòng))后振動(dòng)。氣門(mén)開(kāi)啟時(shí),氣門(mén)彈簧必須防止氣門(mén)與凸輪脫離。

1—?dú)忾T(mén)彈簧座;2—非夾緊式氣門(mén)鎖夾;3—夾緊式氣門(mén)鎖夾;4—?dú)忾T(mén)桿
標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式為對(duì)稱(chēng)圓柱彈簧。這種彈簧的螺距在彈簧兩端是對(duì)稱(chēng)的且螺旋直徑保持不變。在彈簧壓縮過(guò)程中,簧圈部分接觸可使彈簧特性曲線(xiàn)產(chǎn)生階躍性變化(彈簧壓縮程度越大,彈簧力越大)。


返回頂部
刷新頁(yè)面
下到頁(yè)底