1.2.4发动机的总体结构（4）（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（北理工出版社）

1.2 发动机的总体结构（4） 1.2 发动机的总体结构 3.气门组的构造 气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁片等零件组成。 (1)气门 现代的汽车发动机采用提升阀气门(图1-46)。提升阀气门由作用于它末端的推力开启。这个力是由凸轮轴上的凸轮经过气门机构部件传递给气门的。气门的关闭是由弹簧压力完成的。密封是由气门面与汽缸盖上的气门座紧密接触来实现的。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 气门座可以镶嵌在汽缸盖上或者加工在汽缸盖上。为了提供良好的密封，要将气门面磨到一定的角度。这个角度通常是45度，也有些厂家的气门和气门座采用30度。这样就使得气门关闭时密封面间能够契合得更紧密，而在气门打开时空气和燃油的混合气能够自由流通。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 气门面和气门头之间的区域被称作气门边缘(图1-47)。气门边缘有利于气门面的加工以及气门面和气门杆的散热。气门边缘增加了气门的结构性。如果在表面加工的时候把气门边缘切的太薄，就会使气门灼伤和变形而泄漏汽缸压力。气门杆通过其自身的直线运动来引导气门。在靠近杆顶部的地方还加工有气门锁片槽，用来使气门弹簧座的锁片保持锁止状态。气门杆支承在汽缸盖上的气门导管里。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 进气门的头部直径一般比排气门的要大，因为通常认为使进气门最大化比排气门更为重要。由于燃烧室用来固定气门的面积有限，因此进气门越大，排气门就越小。小的排气门之所以可以高效地工作是因为排气是由活塞的向上运动和燃烧产生的热量压出去的，因此它们对节流不是很敏感，然而空气和燃油进气仅仅是由真空吸入汽缸的，节流会降低发动机的效率。较大的进气门通过节流，提高了体积利用率。 大多数的气门是由高强度的钢制成的;但是，一些厂家正在试制陶瓷气门。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 除了选择合金，厂家还通过设计气门和汽缸盖来消散气门的热量(图1-48)。大多数的热量是经过气门面和气门座的接触表面消散掉的，然后热量被转移到汽缸盖。钠冷式气门是在空心的气门杆内部充入金属钠(图1-49)。当气门打开的时候，钠向下运动到气门头并带走热量。当气门关闭的时候，钠在气门杆内向上运动带走气门和气门头最热部位的热量。 热量由气门杆转移到气门导管然后消散在围绕气门管的冷却液道中。钠冷式气门不能进行机械加工;如果将气门切断，里面的钠可能会爆炸。在修复汽缸盖的时候，应该更换这些气门。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (2)气门座 当气门关闭的时候，气门座必须能够形成密封防止压缩和燃烧压力的损失。气门面落到气门座上就能完成这个任务(图1-50)。除了密封压缩压力，气门座和气门面也为热量由气门头到汽缸盖的传递提供了路径。 气门座有两种基本的类型:一体式和镶入式。一体式气门座直接在汽缸盖上加工而成。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 气门座经过感应淬火来获得耐久性的光洁表面。大多数铝制汽缸盖(以及许多铸铁汽缸盖)使用压入凹槽部位的气门座镶圈(图1-51)。硬度最高的气门座是由钨铬钻合金制成的。气门座采用钨铬钻合金可以抗氧化和腐蚀，并且提高了抗磨损的能力。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (3)气门导管 气门导管可以铸造在汽缸中或者压装在汽缸中。铸铁汽缸盖通常采用整体式气门导管。汽缸盖上要钻孔以安装气门。在铝制的汽缸盖上，钻的孔稍大，利于气门导管压入汽缸盖(图1-52)。青铜是一种较软的材料，并且它具有有利于抗磨损的润滑质量。 气门导管能确保气门笔直的上下运动并能准确地与气门座座合。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 (4)气门油封 为了控制沿气门杆流下为之提供润滑的机油量，就要设置气门油封。这些油封是由合成橡胶或塑料制成，用来控制机油的流动，而不是阻止它。有三种基本的气门杆油封:O形密封圈、伞形油封和刚性油封。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 O形密封圈是一个由橡胶制成的切成方形的密封圈(图1-54)。气门杆上方加工有切槽来容纳O形圈。O形圈在气门杆与弹簧座之间形成密封。同时也使用了一个防护罩使气门杆上的机油改变方向。 伞形油封安装在气门导管的上方(图1-55)，与气门杆配合较紧密而与气门导管配合较松。这种设计使得油封能够随着气门而上下移动。 上一页 下一页 返回 1.2 发动机的总体结构 刚性油封通常是由橡胶和聚四氟乙烯(商标名称)制成的(图1-56)。通过轻弹簧、弹簧夹或者压力装配都可以使之与气门导管紧密配合。很多人都认为刚性油封是最好的气门杆油封。它可能会取代O形密封圈或者伞形油封。如果原来的气门导管不合适安装刚性油封，可以经过研磨来调整。