项目三 课题二 气门组（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（武汉大学出版社）

课题一 配气机构概述 课题二 气门组 课题三 气门传动组 课题四 可变配气相位控制机构 目录 CONTENTS 1 气门组的作用是使新鲜气体通过进气门进入汽缸，将废气通过排气门排出汽缸，并实现气门对汽缸的可靠密封。 气门组包括气门、气门座圈、气门弹簧、气门锁片、气门导管和气门油封等，如图3-8所示。为实现汽缸的密封，要求气门头部与气门座贴合严密；气门导管与气门杆的上下运动有良好的导向；气门弹簧的两端面与气门杆的中心线相垂直，以保证气门头在气门座上不偏斜；气门弹簧的弹力足以克服气门及其传动件的运动惯性力，使气门能迅速开闭，且保证气门紧压在气门座上。 课题二 气门组 2 一、气门 气门是燃烧室的组成部分，又是气体进出燃烧室通道的开关。气门的工作环境十分恶劣，气门头部的工作温度很高，且承受气体压力、气门弹簧的弹力及传动组零件惯性力的作用，加之冷却和润滑条件差，以及腐蚀介质的作用，为了保证气门的正常工作，要求气门应具有足够的强度、刚度、耐热、耐腐蚀和耐磨能力。由于进气门、排气门的工作条件有所不同，因而使用的材料也有所区别。进气门采用一般合金钢 ( 如40Cr、 35CrMo等) 即可，而排气门则要求用高铬耐热钢 ( 如4Cr10Si2Mo、4Cr9Si2等) 制造。有的排气门为了降低成本，头部采用耐热钢，而杆部用铬钢，然后将二者焊在一起。 3 1．气门的构造 气门由头部和杆部两部分构成。 （1）气门头部。气门头部由顶部和密封锥面组成。顶部形状通常有平顶、喇叭形顶和球面顶3种。 （2）气门杆部。气门杆身与气门导管配合，为气门开启与关闭过程中的上下运动导向。气门杆身为圆柱形，与头部之间的过渡应尽量圆滑，这样不但可以减小应力集中, 还可以减少气流阻力。 4 2．钠冷气门 为加强气门冷却，有的发动机采用空心杆身，并填入半截金属钠粉末而成为钠冷气门，结构如图3-11所示。由于金属钠质量轻、比热容高、熔点低、沸点高,当气门温度升高时，金属钠熔化成液态，并在杆身中剧烈晃动，有效地将气门头部的热量吸收并传到杆身，再从气门导管传到缸盖。钠冷气门冷却效果明显，已在轿车发动机和一些风冷发动机上使用，如奔驰190、尼桑SR发动机等，但成本高。 5 二、气门座 气门座是进气道、排气道与气门密封锥面直接贴合的部位，其作用是与气门头部一起对汽缸进行密封，同时接收气门头部传来的热量，并对外散失。 1．气门座的构造 气门座可直接在汽缸盖上镗出或单独用耐热合金钢或耐热合金铸铁制成气门座圈镶嵌在汽缸盖上，如图3-12所示。 6 2．气门座锥角 气门座的锥角由3个部分组成，其中45°（或30°）的锥面与气门密封锥面贴合，如图3-13所示。为保证有一定的座合力，使密封可靠，同时又有一定的散热面积，要求接合面的宽度D为1～3mm。15°和75°锥角是用来修正工作锥面的宽度和上、下位置的。有些发动机气门座锥角比气门锥角略大一个角（约0.5°～1°），该角称为密封干涉角。这样可使气门与气门座在研磨后形成一条较窄的座合面密封带，它们的接触最好为线接触，有利于两者之间的密封。发动机磨合期结束后，干涉角逐渐消失，恢复全锥面接触。 7 3．气门与气门座的配合要求 （1）气门与气门座圈的工作锥面角度应一致。为改善气门与气门座圈的磨合性能，磨削气门的工作锥面时，其锥面角度应比座圈小0.5°～1°。 （2）气门与座圈的密封带位置要在中部靠内侧。过于靠外，使气门的强度降低；过于靠内，会造成与座圈接触不良。 （3）气门与座圈的密封带宽度应符合原设计规定，一般为1.2～2.5mm。排气门宽度要大于进气门的宽度，柴油机宽度要大于汽油机的宽度。密封带宽度过小，将使气门磨损加剧；宽度过大，容易烧蚀气门。 （4）气门工作面与杆部的同轴度误差应不大于0.05mm。 （5）气门杆与导管的配合间隙应符合原厂规定。 8 三、气门导管 气门导管的作用主要是给气门的运动导向，并保证气门和气门座锥面的精密配合，为气门杆散热。气门在气门导管内高速运动，但润滑又较困难，所以气门导管易于磨损。为了改善气门导管的润滑性能，气门导管一般用含石墨较多的铸铁或粉末冶金制成，以提高自润滑性能。 1．气门导管的构造 它为圆柱形管，其外表面有较高的加工精度和较低的粗糙度，内孔在气门导管被压入汽缸盖（汽缸体）后再精铰，以保证气门与气门导管的精确配合间隙。 2．气门导管的安装 为了保证有良好的传热性能和防止松脱，气门导管外圆与汽缸盖承孔的配合，要求有一定的过盈量。有的发动机对气门导管采用卡环定位，使气门弹簧下座将卡环压住，因此导管轴向定位可靠。 9 四、气门弹簧 气门弹簧的作用是消除气门关闭过程中气门及传动件因惯性力而产生的间隙，保证气门及时落座，并紧密贴合，同时防止气门在发动机振动时因跳动而破坏密封。 1．气门弹簧的构造 气门弹