气门结构 气门结构的作用

气门是由气门头部和杆部组成。气门头部温度很高(进气门570~670K，排气门1050~1200K)，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，然后将两者焊接起来。

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，提高气缸进气效率，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。

合理选择配气正时，确保比较好的充气效率hv，是改善发动机性能极为重要的技术问题。分析内燃机的工作原理，不难得出这样的结论：在进、排气门开闭的四个时期中，进气门迟闭角的改变对充气效率hv影响大。进气门迟闭角改变对充气效率hv和发动机功率的影响关系可以通过图示进一步给以说明。

中每条充气效率hv曲线体现了在一定的配气正时下，充气效率hv随转速变化的关系。如迟闭角为40°时，充气效率hv是在约1800r/min的转速下达到高值，说明在这个转速下工作能比较好地利用气流的惯性充气。当转速高于此转速时，气流惯性增加，就使一部分本来可以利用气流惯性进入汽缸的气体被关在汽缸之外，加之转速上升，流动阻力增加，所以使充气效率hv下降。当转速低于此转速时，气流惯性减小，压缩行程初始时就可能使一部分新鲜气体被推回进气管，充气效率hv也下降。

不同充气效率hv曲线之间，体现了在不同的配气正时下，充气效率hv随转速变化的关系。不同的进气迟闭角与充气效率hv曲线大值相当的转速不同，一般迟闭角增大，与充气效率hv曲线大值相当的转速也增加。迟闭角为40°与迟闭角为60°的充气效率hv曲线相比，曲线大值相当的转速分别为1800r/min和2200r/min。由于转速增加，气流速度加大，大的迟闭角可充分利用高速的气流惯性来增加充气。

改变进气迟闭角可以改变充气效率hv曲线随转速变化的趋向，以调整发动机扭矩曲线，满足不同的使用要求。不过，更确切地说，加大进气门迟闭角，高转速时充气效率hv增加有利于大功率的提高，但对低速和中速性能则不利。减小进气迟闭角，能防止气体被推回进气管，有利于提高大扭矩，但降低了大功率。因此，理想的气门正时应当是根据发动机的工作情况及时做出调整，应具有一定程度的灵活性。显然，对于传统的凸轮挺杆气门机构来说，由于在工作中无法做出相应的调整，也就难于达到上述要求，因而限制了发动机性能的进一步提高。

气门的光磨即气门的磨削修理，在气门光磨机上进行。磨削修理的是磨去烧蚀的麻点和凹坑，增强气门与座之间的密封性。气门光磨机主要由机座、车头座、拖板和冷却液泵等部分组成。

气门的光磨工艺：

(1)检查砂轮平面，不平时用金刚钻修整。

(2)选择弹子夹芯，根据气门杆十径选择全程夹头，装入车头车的孔内，插入气门杆。

(3)按气门工作面的锥角，调整车头座角度，调好后将车头固定。

(4)磨削气门工作面，转动横向手轮使气门工作面接近砂轮工作面，先打开车头电源开关，再打开砂轮电源开关和冷却液开关。转动纵向手轮，使砂累慢慢接近气门工作面时，应停止砂轮进给，来回转动横向手轮，使气门在整个砂轮工作面上左右移动，以保持砂轮工作面的平整，但气门不能离开砂轮面，以免打坏砂轮。同时应逐渐运动纵向手轮，调整光磨量，直到把旧痕全误了磨掉为止。如果要停止磨削查看，应先将砂轮移开，再关电源开关。为了提高气门工作面的光洁程度，在旧痕磨去后，可用240号砂纸磨工作面。

(5)摇退砂轮，关闭电源开关和冷却液开关。

(6)气门杆端不平，可利用磨端面架的V形槽和平行砂轮的端面进行修磨，磨削量应不大于0.25mm。

气门光磨修理后要检查气门头部厚度和气门下沉量。气门下沉量应在规定范围内。如不在此范围内，该气门座应采用镶气门座的方法修理。