3.2.1气门组件 (课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（西南交大出版社）

3.2 气门组件的构造与检修 3.2.1气门组件 气门组件由气门、气门座、气门导管、油封、气门弹簧、气门弹簧座、气门锁片等零部件组成。气门组件使新鲜气体通过进气门进入汽缸，使废气通过排气门排出汽缸，保证气门头部与气门座紧密接触。 气门组件 1.气门 气门功用是密封进、排气道，是气体进、出燃烧室的通道开关，分为进气门、排气门两种。气门工作时受频繁撞击、高温高速气流冲击，高温气体腐蚀，润滑困难，密封锥面易磨损和凹陷，为保证良好密封，装配前应将密封锥面与气门座锥面配合研磨；研配好的气门不能互换。因此，要求材料具有足够的强度、刚度，耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能。 进气门一般用铬钢或铬镍合金钢；排气门多用耐热合金钢，如硅铬钢。为降低成本，有的排气门头部用耐热钢，杆部用铬钢焊制。 （1）气门结构 气门由头部、杆部和尾部组成，如图3-18所示。头部又由顶部和密封锥面构成，用于密封进、排气道；杆部为圆柱形，与气门导管配合，用于气门运动导向；尾部由环槽和端面组成，主要起安装气门和接受撞击的作用。 气门结构 （2）顶部形状 顶部形状有平顶、凹顶、凸顶。 气门顶部形状 平顶式:结构简单，制造方便；吸热面积小，质量较小；进、排气门都适用，目前应用广泛。 凸顶式（球面顶）:强度高,排气阻力小,废气清除效果好；但球形受热面积大,质量和惯性力大,加工较复杂，适用于排气门。 凹顶式（喇叭顶）:可减少进气阻力，但其顶部受热面积大，适用于进气门而不宜用于排气门。 不同顶部形状气门的应用 气门顶部的应用 （3）密封锥面 密封锥面指锥面与顶部平面之间的夹角，一般为为45°；为增大通流面积,使进气充分，有的也做成30°锥角。气门顶部边缘与之间有1～3mm圆柱形高度，以增加强度，避免高温烧蚀。 气门密封面 （4）气门弹簧座固定方式 气门弹簧座固定方式有锁片式（末端开槽)和锁销式(末端钻孔)。 气门弹簧固定方式 1）锁片式 锁片式固定方式，是在气门尾部的环槽内，安装气门锁片，气门锁片是一内锥孔带凸缘的圆锥环套切开成两块而构成，锁片外部锥面与内孔为锥度的弹簧座接触，在弹簧的轴向力作用下，弹簧座与锁片紧紧的压在一起构成固定状态。锁片式固定方式固定牢靠，能承受较大轴向冲击力，但结构复杂，装拆不容易，需要气门拆装专用工具。目前，汽车发动机普遍采用该固定方式。 气门锁片 2）锁销式 锁销固定方式，是在气门尾部的销孔中，横穿一根小销子，销子与弹簧座凹槽在弹簧轴向力作用下，紧紧的压在一起构成固定状态。锁销式固定方式结构简单，维修安装方便，维修容易，但气门尾部强度因钻有销孔而受到影响。 气门弹簧及弹簧座的固定实例 气门弹簧固定实例 2.气门座 气门座多数是将合金钢或合金铁铸制成座圈，以适当过盈量压入汽缸盖，能延长使用寿命，便于维修；但导热性较差，如过盈量选择不当，座圈易脱落或胀裂气门座。有的可直接在汽缸盖上镗出，因汽缸盖材料限制，故使用寿命短。气门座靠其内锥面与气门外锥面紧密贴合密封汽缸。 气门座 气门座锥角：由三部分组成，气门座锥角与气门密封锥角相同的接触宽度为1～2.5mm；有的气门锥角比气门座锥角小0.5º-1º，（称密封干涉角），它可使气门与气门座研磨后形成一条较窄的座合面密封带，更有利于密封。 气门座锥角 3.气门导管 气门导管为气门运动导向，保证气门和气门座间的正确配合与开闭，同时起导热作用。 气门导管结构为圆管形，加工要求高，外圆柱面与汽缸盖（体）过盈配合，有台肩或卡环轴向固定以防止松落；内孔在套管压入汽缸盖（体）后精铰？保证气门杆与之精密间隙配合。 气门导管 气门导管工作温度较高，往复运动频繁，润滑难，易磨损。因此，要求材料具有一定强度、耐高温、耐磨及自润滑性。 气门导管材料多用灰铸铁、球墨铸铁或铁基粉末冶金制成，以提高自润滑性。 为防止润滑油过多进入燃烧室，多数发动机气门导管装有橡胶油封。 气门油封 4.气门弹簧 气门弹簧起保证气门回位作用，气门关闭时，保证气门及时关闭和座紧密贴合，防止因振动而破坏密封；气门开启时不因惯性力而脱离凸轮。 气门弹簧要求有合适的弹力,足够刚度和抗疲劳强度。 气门弹簧材料常用高锰钢、铬钒钢弹簧钢丝。 气门弹簧的结构多为圆柱螺旋形弹簧，有等螺距弹簧、变螺距弹簧、直径旋向不同的双弹簧等多种结构形式，安装时，一端支承在缸盖或缸体上，另一端压靠在气门弹簧座上。为防止工作时产生共振，常采用变螺距的双弹簧结构。 圆柱等螺距弹簧 变螺距弹簧 双弹簧 气 门 弹 簧 $