配氣機(jī)構(gòu)的主要零部件

1、作用：在任何情況下，必須保證燃燒室的密封性。作用：在任何情況下，必須保證燃燒室的密封性。氣門組實(shí)物圖氣門組實(shí)物圖氣門是保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能良?xì)忾T是保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能良好和可靠的重要零件之一。好和可靠的重要零件之一。 1. 氣門的構(gòu)造氣門的構(gòu)造由頭部和桿部?jī)刹糠纸M成。由頭部和桿部?jī)刹糠纸M成。氣門頭部的散熱：通過(guò)氣門座、氣門頭部的散熱：通過(guò)氣門座、氣門桿。氣門桿。 （1）氣門頭部）氣門頭部功用：燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開關(guān)，功用：燃燒室的組成部分，是氣體進(jìn)、出燃燒室通道的開關(guān)，承受沖擊力承受沖擊力(高溫、高速氣流沖擊高溫、高速氣流沖擊)。 a. 氣門頂形狀：氣門頂形狀：a)平頂平頂

2、 b)球面頂球面頂 c)喇叭頂喇叭頂平頂式平頂式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，進(jìn)、排氣門都可采用。小，進(jìn)、排氣門都可采用。球面頂球面頂適用于排氣門，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，排氣阻力小，適用于排氣門，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)廢氣的清除效果好，但球形的受熱面積大，質(zhì)量和慣性力大，加工較復(fù)雜。量和慣性力大，加工較復(fù)雜。喇叭頂喇叭頂凹頂頭部與桿部的過(guò)渡部分具有一定的流線形，凹頂頭部與桿部的過(guò)渡部分具有一定的流線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故適用于進(jìn)氣門，而不宜用于

3、排氣門。適用于進(jìn)氣門，而不宜用于排氣門。b. 氣門錐角：氣門錐角：定義：定義：氣門與氣門座之間的配合面做成錐面，氣門與氣門座之間的配合面做成錐面，稱為氣門密封錐面；其錐角，稱為氣門錐角。稱為氣門密封錐面；其錐角，稱為氣門錐角。作用：作用：就象錐形塞子可以塞緊瓶口一樣，能獲得較就象錐形塞子可以塞緊瓶口一樣，能獲得較大的氣門座合壓力，以提高密封性和導(dǎo)熱性。大的氣門座合壓力，以提高密封性和導(dǎo)熱性。 氣門落座時(shí)有自動(dòng)定位作用。氣門落座時(shí)有自動(dòng)定位作用。 避免使氣流拐彎過(guò)大而降低流速。避免使氣流拐彎過(guò)大而降低流速。 有了錐角，氣門落座時(shí)能擠掉接觸面的沉積有了錐角，氣門落座時(shí)能擠掉接觸面的沉積物，即有自潔

4、作用。物，即有自潔作用。 要求：要求： 錐面要研磨，寬度要合適，一般錐面要研磨，寬度要合適，一般13mm。一般做成一般做成45錐角。錐角。氣氣門門實(shí)實(shí)物物圖圖進(jìn)氣門進(jìn)氣門排氣門排氣門兩氣門一樣大時(shí)，排氣門有記號(hào)。兩氣門一樣大時(shí)，排氣門有記號(hào)。c. 氣門直徑：氣門直徑：進(jìn)氣門直徑一般大于排氣門直徑。（視頻）進(jìn)氣門直徑一般大于排氣門直徑。（視頻） （2）氣門桿部）氣門桿部：用來(lái)為氣門運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向、承受側(cè)壓力：用來(lái)為氣門運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向、承受側(cè)壓力并傳走一部分熱量。氣門桿呈圓柱形，在氣門導(dǎo)管中并傳走一部分熱量。氣門桿呈圓柱形，在氣門導(dǎo)管中不斷進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其表面須經(jīng)過(guò)熱處理和磨光，以不斷進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其表面

5、須經(jīng)過(guò)熱處理和磨光，以保證與氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。保證與氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性。 較高的加工精度，表較高的加工精度，表面經(jīng)過(guò)熱處理和磨光，面經(jīng)過(guò)熱處理和磨光，保證同氣門導(dǎo)管的配保證同氣門導(dǎo)管的配合精度和耐磨性合精度和耐磨性氣門桿尾部：氣門桿尾部：環(huán)形槽、鎖銷孔環(huán)形槽、鎖銷孔凹槽凹槽易斷裂處易斷裂處充鈉中空氣門桿充鈉中空氣門桿定義：定義：在中空的氣門桿中填入一在中空的氣門桿中填入一 半金屬鈉。半金屬鈉。作用：作用：旨在減輕氣門質(zhì)量和減小旨在減輕氣門質(zhì)量和減小 氣門運(yùn)動(dòng)的慣性力。增氣門運(yùn)動(dòng)的慣性力。增 強(qiáng)排氣門的散熱能力。強(qiáng)排氣門的散熱能力。原因：原因：鈉的熔點(diǎn)的是鈉的熔點(diǎn)的是97.8，

6、沸，沸 點(diǎn)為點(diǎn)為880，所以在氣門，所以在氣門 工作時(shí)，鈉變成液體。工作時(shí)，鈉變成液體。應(yīng)用：應(yīng)用：高度強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門。高度強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣門。a）鎖片式鎖片式b）鎖銷式鎖銷式1-氣門桿；氣門桿；2-氣門彈簧；氣門彈簧；3-彈簧座；彈簧座；4-鎖片；鎖片；5-卡環(huán)；卡環(huán)； 6-鎖銷鎖銷a. 彈簧座的固定：彈簧座的固定：氣門桿端的形狀決定于氣門彈簧座的固定方式氣門桿端的形狀決定于氣門彈簧座的固定方式6b. 防松裝置：防松裝置：為防止氣門為防止氣門彈簧折斷時(shí)，氣門落入氣彈簧折斷時(shí)，氣門落入氣缸造成嚴(yán)重事故，可在氣缸造成嚴(yán)重事故，可在氣門桿尾部加工一個(gè)環(huán)形槽，門桿尾部加工一個(gè)環(huán)形槽，內(nèi)裝上彈簧卡

7、環(huán)。內(nèi)裝上彈簧卡環(huán)。 圖圖3-28鎖片式結(jié)構(gòu)鎖片式結(jié)構(gòu)1-氣門桿；氣門桿；2-氣門彈簧；氣門彈簧；3-彈簧座；彈簧座；4-鎖片；鎖片；5-卡環(huán)卡環(huán) 2. 氣門的工作條件與材料氣門的工作條件與材料工作條件：工作條件：A A、進(jìn)氣門、進(jìn)氣門570K-670K570K-670K，排氣門，排氣門1050K-1200K1050K-1200K。B B、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等。、頭部承受氣體壓力、氣門彈簧力等。C C、冷卻和潤(rùn)滑條件差。、冷卻和潤(rùn)滑條件差。D D、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。、被氣缸中燃燒生成物中的物質(zhì)所腐蝕。性能：性能：強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐蝕、耐磨強(qiáng)度和剛度大、耐熱、耐腐

8、蝕、耐磨材料：材料：進(jìn)氣門進(jìn)氣門570K-670K570K-670K，采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼），采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼）排氣門排氣門1050K-1200K1050K-1200K，采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼），采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼）1.作用作用：導(dǎo)向作用，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使：導(dǎo)向作用，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使氣門與氣門座正確貼合。此外，氣門導(dǎo)管還在氣門桿氣門與氣門座正確貼合。此外，氣門導(dǎo)管還在氣門桿與氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。與氣缸蓋之間起導(dǎo)熱作用。 2. 形狀：形狀：導(dǎo)管內(nèi)、外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣導(dǎo)管內(nèi)、外圓柱面經(jīng)加工后壓入氣缸蓋的氣門導(dǎo)管孔中，然后再精鉸內(nèi)孔。缸蓋的氣門導(dǎo)管孔中，然后

9、再精鉸內(nèi)孔。 3. 材料：材料：灰鑄鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金?；诣T鐵、球墨鑄鐵或鐵基粉末冶金。 4. 防落裝置：防落裝置：卡環(huán)定位?？ōh(huán)定位。導(dǎo)管和氣門導(dǎo)管孔導(dǎo)管和氣門導(dǎo)管孔是過(guò)盈配合。導(dǎo)管和氣門桿是間隙配合。是過(guò)盈配合。導(dǎo)管和氣門桿是間隙配合。 1. 作用：作用：氣門座與氣門頭部共同對(duì)氣缸起密封氣門座與氣門頭部共同對(duì)氣缸起密封作用，并接受氣門傳來(lái)的熱量。作用，并接受氣門傳來(lái)的熱量。 2. 分類：分類： a. 鏜出式氣門座鏜出式氣門座（用于汽油機(jī)進(jìn)氣門）；（用于汽油機(jī)進(jìn)氣門）； b. 鑲嵌式氣門座鑲嵌式氣門座（用于汽油機(jī)排氣門、采用鋁合金缸（用于汽油機(jī)排氣門、采用鋁合金缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣

10、門和柴油機(jī)進(jìn)氣門）。蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門和柴油機(jī)進(jìn)氣門）。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省材料，提高使用壽命，更換、維修方便。節(jié)省材料，提高使用壽命，更換、維修方便。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：導(dǎo)熱性差，加工精度要求高，脫落（過(guò)盈配導(dǎo)熱性差，加工精度要求高，脫落（過(guò)盈配合）。合）。1. 作用：作用： （1）保證氣門自動(dòng)回位關(guān)閉而密封。）保證氣門自動(dòng)回位關(guān)閉而密封。 （2）保證氣門與氣門座的座合壓力。）保證氣門與氣門座的座合壓力。 （3）吸收氣門在開啟和關(guān)閉過(guò)程中傳動(dòng)零件所產(chǎn)）吸收氣門在開啟和關(guān)閉過(guò)程中傳動(dòng)零件所產(chǎn)生的慣性力，以防止各種傳動(dòng)件彼此分離而破壞配氣機(jī)生的慣性力，以防止各種傳動(dòng)件彼此分離而破壞配氣機(jī)構(gòu)正常工作。

11、構(gòu)正常工作。2. 材料和固定：材料和固定：材料為高錳鋼、鉻釩鋼，熱處理；固材料為高錳鋼、鉻釩鋼，熱處理；固定方法為一端靠在氣缸蓋上，一端靠在彈簧座上。定方法為一端靠在氣缸蓋上，一端靠在彈簧座上。3. 具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力的原因：具有足夠的剛度和安裝預(yù)緊力的原因：氣門彈簧必氣門彈簧必須承受氣門關(guān)閉過(guò)程中氣門及傳動(dòng)件產(chǎn)生的慣性力，也須承受氣門關(guān)閉過(guò)程中氣門及傳動(dòng)件產(chǎn)生的慣性力，也必須克服配氣機(jī)構(gòu)因高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的附必須克服配氣機(jī)構(gòu)因高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)而引起的附加負(fù)荷。預(yù)緊力保證氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉嚴(yán)實(shí)。加負(fù)荷。預(yù)緊力保證氣門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉嚴(yán)實(shí)。4. 防止氣門彈簧共振的

12、方法防止氣門彈簧共振的方法（1 1）提高氣門彈簧的自然振動(dòng)頻率）提高氣門彈簧的自然振動(dòng)頻率（2 2）采用雙氣門彈簧）采用雙氣門彈簧（3 3）采用不等螺距彈簧）采用不等螺距彈簧（4 4）采用等螺距的單彈簧，在其內(nèi)圈加一個(gè)）采用等螺距的單彈簧，在其內(nèi)圈加一個(gè)過(guò)盈配合的阻尼摩擦片來(lái)消除共振。過(guò)盈配合的阻尼摩擦片來(lái)消除共振。（5 5）采用錐形氣門彈簧）采用錐形氣門彈簧注意：安裝時(shí)，應(yīng)使彈簧大端朝向氣缸蓋。注意：安裝時(shí)，應(yīng)使彈簧大端朝向氣缸蓋。圖圖3-35氣門彈簧氣門彈簧a)等螺距彈簧；等螺距彈簧；b)不等螺距彈簧；不等螺距彈簧；c)雙螺旋彈簧雙螺旋彈簧5、氣門油封視頻凸輪軸凸輪軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖

13、臂凸輪軸正凸輪軸正時(shí)齒輪時(shí)齒輪搖臂軸搖臂軸作用作用：使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，：使進(jìn)、排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，且保證有足夠的開度。且保證有足夠的開度。1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)、排氣凸輪：進(jìn)、排氣凸輪：用以使氣門按一定的工作次序和配氣相用以使氣門按一定的工作次序和配氣相位及時(shí)開閉，并保證氣門有足夠的升程。位及時(shí)開閉，并保證氣門有足夠的升程。凸輪軸軸頸：凸輪軸軸頸：用來(lái)支承凸輪軸，一般凸輪軸每隔兩個(gè)氣用來(lái)支承凸輪軸，一般凸輪軸每隔兩個(gè)氣缸設(shè)置一個(gè)軸頸，也有全支撐的。缸設(shè)置一個(gè)軸頸，也有全支撐的。凸輪凸輪凸輪軸軸頸凸輪軸軸頸驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪驅(qū)動(dòng)分電器的螺旋齒輪螺栓螺栓墊片墊片正時(shí)

14、齒輪正時(shí)齒輪止推凸緣止推凸緣止推座止推座凸輪軸凸輪軸襯套襯套驅(qū)動(dòng)汽驅(qū)動(dòng)汽油泵的油泵的偏心輪偏心輪氣門開啟點(diǎn)氣門開啟點(diǎn)消除氣門消除氣門間隙階段間隙階段氣門升程最大時(shí)刻氣門升程最大時(shí)刻氣門關(guān)閉點(diǎn)氣門關(guān)閉點(diǎn)出現(xiàn)氣門出現(xiàn)氣門間隙階段間隙階段凸輪的工作過(guò)程如下：凸輪的工作過(guò)程如下：點(diǎn)火順序：點(diǎn)火順序：12431243 根據(jù)上述道理，只要知道了凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向和同根據(jù)上述道理，只要知道了凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向和同名凸輪的相對(duì)位置，就可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序。名凸輪的相對(duì)位置，就可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序。 2. a) 同名凸輪的相對(duì)角位置同名凸輪的相對(duì)角位置 凸輪軸上各缸進(jìn)氣凸輪軸上各缸進(jìn)氣(排氣排氣)凸輪，即同

15、名凸輪的凸輪，即同名凸輪的相對(duì)角位置與凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、各缸的工作順序相對(duì)角位置與凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、各缸的工作順序和作功間隔角有關(guān)。和作功間隔角有關(guān)。點(diǎn)火順序：點(diǎn)火順序：153615362 24 4nb) 異名凸輪的相對(duì)角位置異名凸輪的相對(duì)角位置 n 同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪，即異名凸輪同一氣缸的進(jìn)、排氣凸輪，即異名凸輪的相對(duì)角位置。它是由發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位的相對(duì)角位置。它是由發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位和凸輪軸的轉(zhuǎn)向所決定的。和凸輪軸的轉(zhuǎn)向所決定的。 3. 凸輪軸的材料：凸輪軸的材料：凸輪軸的材料一般用優(yōu)質(zhì)凸輪軸的材料一般用優(yōu)質(zhì)鋼模鍛而成，也可采用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造。鋼模鍛而成，也可采用合金鑄鐵或球墨鑄

16、鐵鑄造。凸輪各軸頸的工作表面一般經(jīng)熱處理后精磨，以凸輪各軸頸的工作表面一般經(jīng)熱處理后精磨，以改善其耐磨性。改善其耐磨性。 4. 凸輪軸的驅(qū)動(dòng)凸輪軸的驅(qū)動(dòng) 4. 凸輪軸軸向定位：凸輪軸軸向定位：止推軸承、止推軸承、止推片、止推片、止推螺釘、止推螺釘、止推凸緣定位。止推凸緣定位。 1. 作用：作用：挺柱是凸輪的從動(dòng)件。作用是將凸輪的挺柱是凸輪的從動(dòng)件。作用是將凸輪的推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所推力傳給推桿（或氣門桿），并承受凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所施加的側(cè)向力。施加的側(cè)向力。 2. 分類：分類：分為機(jī)械挺柱（又分為平面挺柱和滾輪分為機(jī)械挺柱（又分為平面挺柱和滾輪式挺柱）、液力挺柱。式挺柱）

17、、液力挺柱。 （1）平面挺柱）平面挺柱 平面挺柱由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，被廣泛用于車平面挺柱由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，被廣泛用于車用發(fā)動(dòng)機(jī)上。用發(fā)動(dòng)機(jī)上。 為減輕平面挺柱工作面的磨損，可采取下列結(jié)構(gòu)為減輕平面挺柱工作面的磨損，可采取下列結(jié)構(gòu)措施：措施： a. 挺柱軸線偏離凸輪的對(duì)稱軸線。一般挺柱軸線偏離凸輪的對(duì)稱軸線。一般e取取13mm。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)凸輪與挺柱底面的摩擦力發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)凸輪與挺柱底面的摩擦力可使挺柱圍繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到挺柱可使挺柱圍繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到挺柱底面磨損均勻的目的。底面磨損均勻的目的。 b. 將挺柱底面做成球面，將凸輪工作將挺柱底面做成球面，將凸輪工作面制成錐角很

18、小的錐面。這樣使凸輪與挺柱面制成錐角很小的錐面。這樣使凸輪與挺柱的接觸點(diǎn)偏離挺柱軸線，使挺柱自轉(zhuǎn)。的接觸點(diǎn)偏離挺柱軸線，使挺柱自轉(zhuǎn)。 c. 在挺柱底面鑲嵌耐磨金屬塊。在挺柱底面鑲嵌耐磨金屬塊。 d. 將挺柱側(cè)表面制成桶形，由于它的將挺柱側(cè)表面制成桶形，由于它的自位作用，使磨損均勻。自位作用，使磨損均勻。 （2）滾輪式挺柱）滾輪式挺柱 滾輪式挺柱，其優(yōu)點(diǎn)是滾輪式挺柱，其優(yōu)點(diǎn)是可以減小摩擦所造成的對(duì)挺可以減小摩擦所造成的對(duì)挺柱柱的側(cè)向力。這種挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)的側(cè)向力。這種挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，重量較大，多用于大缸徑，重量較大，多用于大缸徑柴柴油機(jī)上。油機(jī)上。 （3）液力挺柱）液力挺柱 目的：解決了因有氣門間隙

19、而產(chǎn)生的沖擊及噪音問(wèn)題。目的：解決了因有氣門間隙而產(chǎn)生的沖擊及噪音問(wèn)題。 消除了配氣機(jī)構(gòu)中的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和消除了配氣機(jī)構(gòu)中的間隙，減小了各零件的沖擊載荷和噪聲，同時(shí)凸輪輪廓可設(shè)計(jì)得比較陡一些，氣門開啟和關(guān)閉噪聲，同時(shí)凸輪輪廓可設(shè)計(jì)得比較陡一些，氣門開啟和關(guān)閉更快，以減小進(jìn)排氣阻力，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)更快，以減小進(jìn)排氣阻力，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，特別是高速性能。的性能，特別是高速性能。 分類：液力挺柱可分為平面、滾輪式、吊杯形三種。分類：液力挺柱可分為平面、滾輪式、吊杯形三種。 應(yīng)用：液力挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，而且磨損應(yīng)用：液力挺柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，而且磨損后無(wú)法調(diào)整只能更換，所以目前在一般