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气门结构 气门结构的作用

   2023-02-08 勤学网2451
核心提示:1气门结构 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

气门结构 气门结构的作用

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气门结构

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。

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可变气门正时系统

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。

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磨气门

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。

 
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