氣門（內燃機的基礎件）

氣門（內燃機的基礎件）

氣門 （內燃機的基礎件） 次瀏覽 | 2022.05.03 18:08:02 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 氣門內燃機的基礎件

氣門的作用是專門負責向發動機內輸入空氣并排出燃燒后的廢氣。從發動機結構上，分為進氣門（intake valve）和排氣門（exhaust valve）。進氣門的作用是將空氣吸入發動機內，與燃料混合燃燒；排氣門的作用是將燃燒后的廢氣排出并散熱。氣門及氣門座的工作環境十分惡劣，除承受高溫燃氣的腐蝕外，還要承受氣缸內爆發壓力的沖擊,主要失效模式為磨損。

中文名

氣門

外文名

exhaust?valve

結構

內燃機的基礎件

組成

氣門是由氣門頭部和桿部組成。氣門頭部溫度很高（進氣門570~670K，排氣門1050~1200K），而且還承受氣體的壓力、氣門彈簧的作用力和傳動組件慣性力，其潤滑、冷卻條件差，要求氣門必須有一定強度、剛度、耐熱和耐磨性能。進氣門一般采用合金鋼（鉻鋼、鎳鉻鋼），排氣門采用耐熱合金（硅鉻鋼）。有時為了省耐熱合金，排氣門頭部用耐熱合金，而桿部用鉻鋼，然后將兩者焊接起來。氣門是內燃機的重要基礎件,對氣門材料的要求非常嚴格,世界各國對氣門材料的研究開發非常重視。[1]

氣門頭部的形狀有平頂、球面頂和喇叭頂等。一般是使用平頂的。平頂氣門頭部結構簡單、制造方便、吸熱面積小、質量較小、進排氣門都可以使用。球面頂氣門適用于排氣門，其強度高、排氣阻力小、廢氣消除效果好，但其受熱面積大，質量和慣性大、加工復雜。喇叭型有一定的流線型，可減少進氣阻力，但其頭部受熱面積大，只適合進氣門。

氣門錐角是氣門密封面的角度，一般是45°，有些是30°（CA1091性汽車6102型發動機）。30°的氣門是考慮升程相同的情況下，氣門錐度小，氣門通過端面大，進氣阻力小，但由于錐度小的氣門頭部邊緣較薄，剛度小，密封性與導熱性差，一般用于進氣門。氣門邊緣的厚度一般為1~3mm，以防止工作中與氣門座沖擊而損壞或被高溫燒壞。為了減少進氣阻力，提高氣缸進氣效率，多數發動機進氣門比排氣門大。用過的進氣門與排氣門顏色也不同。

氣門桿呈圓柱型，在氣門導管中不斷進行往復運動，其表面必經過熱處理和磨光。氣門桿端部的形狀取決于氣門彈簧的固定形式，常用的結構是兩半鎖片來固定彈簧座，氣門桿的端部有環槽來安裝鎖片，有的是用鎖銷來固定，其端部有一安裝鎖銷用的孔。

中醫術語

氣門

①解剖結構名，又名鬼門，即汗毛孔。汗孔是陽氣散泄的門戶，故稱。《素問·生氣通天論》：“故陽氣者，一日而主外，……日西而陽氣已虛，氣門乃閉。”

②經外穴名。見《千金要方》。位于腹正中線臍下3寸，旁開3寸處。主治產后惡露不止，崩漏，不孕癥，尿閉等。直刺1.5-3寸。灸3-7壯或5-15分鐘。

③子戶穴別名。出《世醫得效方》。

汽車

汽車氣門，也稱作節氣門，氣門（Value）的作用是專門負責向發動機內輸入燃料并排出廢氣，傳統發動機每個汽缸只有一個進氣門和一個排氣門，這種設計結構相對簡單，成本較低，維修方便，低速性能較好，缺點是功率很難提高，尤其是高轉速時充氣效率低、性能較弱。為了提高進排氣效率，現在多采用多氣門技術，常見的是每個汽缸布置有4個氣門（也有單缸3或5個氣門的設計，原理一樣，如奧迪A6的發動機），4汽缸一共就是16個氣門，我們在汽車資料上經常看到的“16V”就表示發動機共16個氣門。這種多氣門結構容易形成緊湊型燃燒室，噴油器布置在中央，這樣可以令油氣混合氣燃燒更迅速、更均勻，各氣門的重量和開度適當地減小，使氣門開啟或閉合的速度更快。

發動機部件

從發動機結構上，分為進氣門（intake valve）和排氣門（exhaust valve）。進氣門的作用是將空氣吸入發動機內，與燃料混合燃燒；排氣門的作用是將燃燒后的廢氣排出并散熱。

氣門的材質在中國大陸通常分為40Cr、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、21-4N和23-8N等。5Cr8Si2、4Cr9Si3、21-2N、21-12N、23-8N、XB等已在一些引進機型上大批量使用。高溫鎳基合金在高負荷柴油機排氣門上也開始應用。

從氣門的成品結構上分類，通常分為整根氣門、雙金屬對焊氣門和空心充鈉氣門等。

附加工藝通常為頂部焊片、頂部堆焊、錐面堆焊、表面氮化處理、表面鍍鉻處理等。

工作條件

氣門及氣門座是影響發動機可靠性、安全性的關鍵零部件之一，主要用于啟動和關閉發動機工作過程中的進氣道和排氣道，控制燃料混合氣或空氣的進入以及廢氣的排出。氣門及氣門座的工作環境十分惡劣，除承受高溫燃氣的腐蝕外，還要承受氣缸內爆發壓力的沖擊,主要失效模式為磨損。

失效形式

氣門及氣門座的磨損失效通常有4種型式，即接觸疲勞磨損、高溫腐蝕磨損、磨粒磨損和高溫蠕變，并且磨損失效過程遵循一般機械零件磨損的規律，高溫下的蠕變和腐蝕介質在這一過程中起加速作用。

氣門及氣門座同時也存在一些非正常磨損的因素，比如：燃燒室空氣中含有大量的灰塵；燃燒室內積碳過多；燃燒室內進水導致氣門及氣門座銹蝕等。發動機氣門及氣門座磨損失效使得進排氣道關閉不嚴，導致發動機漏氣，氣缸壓力減小，功率下降，耗油增加，嚴重時還會導致發動機排氣冒黑煙，空氣濾清器竄氣，起動困難等。

淬火

淬火是使鋼強化的基本手段之一，將鋼淬火成馬氏體，隨后回火以提高韌性，是使鋼獲得高綜合機械性能的傳統方法。

氣門的工作能力一般取決于強度和剛度，氣門經過淬火，使氣門的剛度強度都提高了，從而更加耐用，質量更高

常用氣門淬火設備有以下幾種

80kw超音頻淬火設備技術參數：

120kw高頻淬火設備技術參數：

300kw中頻淬火設備技術參數：

數控淬火機床技術參數：

故障檢測

第一：外觀檢查

外觀檢查上可以觀察氣門桿頂端部以及鎖夾槽有沒有損壞，以及氣門錐面和頂部邊沿有無麻坑、溝槽或燒蝕和積炭等。最后檢查氣門桿有無彎曲。

第二：氣門尺寸測量

氣門尺寸的測量主要從氣門的長度、桿外徑、氣門頭邊緣厚度方面進行測量。

第三：氣門座檢查

檢查的方法：在氣門的表面周圍涂上一層稀薄的普魯士藍，并將氣門推入氣門座，此時檢查氣門表面的普魯士藍，目的是檢查氣門的接觸寬度和接觸位置。

第四：氣門座凹陷程度檢查

凹陷程度的檢查主要是測量測量氣門桿的伸出長度。

第五：氣門研磨

當氣門座修整刀具校正完成之后，在氣門座上涂上研磨膏，然后把氣門固定在手工研磨幫棒上，去除氣門和氣門座上的除研磨膏。

第六：氣門導管內徑檢測

利用卡規在下圖的三點位置的兩個方向上對氣門導管的內徑進行測量,同時使用千分尺在三個位置上測量氣門桿的外徑，然后計算間隙值。

第七：氣門導管伸出長度檢測

這種測量方法這是沒有彈簧座的情況下進行，測量每個氣門導管的伸出高度，測試位置如圖所示。

第八：氣門彈簧彈力檢測

這種測量辦法是給氣門施加一定壓力(壓力大小根據發動機型號不同有所不同)，以便檢查彈簧的高度。請在具體檢測時可參照相應發動機的維修手冊。

參考資料